Transistor UMZCH fokozott dinamikus termostabilitást

A fő hőforrás UMZCH a végfokozat, és a fejlesztés a szilárdtest erősítők mindig nagy figyelmet szentelt a hőt beállítást. A 80-90s magas UMZCH (például, [1-3]), a legelterjedtebb a végfokozat látható áramkör leegyszerűsítve ábrán. 1. Előnyei közé tartoznak a kielégítő termikus stabilitását (amikor forgalomba tranzisztorok VT2, VT4, VT5 általános hűtőborda), a vágási frekvenciát a nagy nyereségű, kis kimeneti impedanciával. Azonban, a cutoff aktuális a passzív kar és a dinamikus instabilitását a kimeneti tranzisztorok nyugalmi árama tranzisztorok átmeneti hőmérséklet-ingadozások, amikor a változó jel szint hozzájárul növekedéséhez kapcsolási torzítás. Ezek a jellemzők lebontják, a szubjektív és pontossága hangvisszaadás.

Mintegy dinamikus stabilizálását mód

Néhány évvel ezelőtt, E. Aleshin Khabarovsk feltaláló javasolt eljárás stabilizálására A működési mód (nyugalmi áram) tranzisztor szakaszában [4,5], amely lehetővé tette egy érdekében, hogy csökkentsék a dinamikus termikus instabilitása, hogy megszüntesse a jelenlegi cutoff egy push-pull kimenet, és nem UMZCH újraelosztása aktuális ott pontosabb ( mint a "párhuzamos" erősítő [6]).

Ábra. A 2. ábra egyszerűsített diagramja áramerősítő CCA [2] (A1 - a push-pull követő), ahol, ellentétben a technika állása szerinti, a működési pont a kimeneti fokozat van stabilizálva a csomópont, a javasolt E. Aleshin. A nyugalmi áram szabályozó úgy van kialakítva, hogy elemek VT3, VT4 és VD1, VD2. Amikor átfolyó áram segítségével a teljesítmény tranzisztorok VT5, VT6 és sorba kapcsolt velük nemlineáris elemek - VD1 diódák, VD2 - végre formák a feszültségesés, amely, ha a tranzisztorok nyitvatartási küszöbérték VT3, VT4 okoz a bázis és a kollektor árama, csökkentve a bemeneti áram tranzisztorok VT5, VT6. Az eredmény a minimálisra korlátozódik-áram segítségével a kimeneti tranzisztorok, és ennek megfelelően a jelenlegi keresztül a diódák VD1, VD2 - áramérzékelők.

Statikus (hosszú távú) hőstabilitás valósítható meg, mivel a ábrán szemléltetett áramkör. 1, amely termikus kapcsolattal tranzisztorok VT3, VT4 diódákkal VD1, VD2. Dinamikus stabilizáció lényegesen jobb, mivel kevesebb hőtermelés diódák, mint teljesítmény tranzisztorok, és a hatás érhető el, ha a kristályok ezen diódák és tranzisztorok hasonló volumennel.

Ha egy jel átfolyó áram fokozatos újraelosztás a terhelés és a diódák VD1 és VD2 kapunk miatt logaritmikus diódák VAC. Emellett a jelenlegi rajtuk keresztül soha nem csökken nullára, kivéve a cut-off áram a kimeneti tranzisztorok. A jelenlegi keresztül a passzív kar jelentősen növelhető azáltal, egy ellenállást a bázisok tranzisztorok VT3, VT4 (m. E. Párhuzamos VD1, VD2). Így a nyugalmi áram és annak eloszlása vállak között jelenlétében egy jel nem befolyásolja a hőmérséklet a teljesítmény-tranzisztorok vagy a feszültségesés a ellenállások (ha van ilyen) a bázis és az emitter csatlakozások ezen tranzisztorok.

Úgy tűnhet, nehéz kiválasztani a diódák párhuzamosan kapcsolt és emitter tranzisztorok, hogy biztosítsa a stabilizációs a feltétel: σ = σ BET UVD. Sőt, csak meg kell találni a megfelelő típusú eszközök, a kiválasztás a terméket nem szükséges. Továbbá van egy egyszerű módszer beállítására a munkapontot, amint a továbbiakban a leírás a javasolt UMZCH.

Mintegy termikus torzulása

Helyénvaló mondani egy kicsit a termikus torzítás és módszereket ezek megoldására a tervezés tranzisztoros erősítők.

Hő torzítás - megváltoztatja a jelet, amint az áthalad az áramkör vagy erősítő fokozat miatt hő hatására a jel (áram) a hőérzékeny elem paramétereit az erősítő. Példa termikus torzítás a passzív áramköri - dinamikus jel présfejek melegítésére lengőtekercs (különösen erőteljes befogadására magas fejhőmérséklet).

A félvezető eszközök hatása alatt áramlik olyan jel áramot kristálynövekedés hőmérséklet változását okozza a fő paraméterek, mint például az előre feszültség diódák (-2,2 mV / K), a feszültség bázis - emitter bipoláris tranzisztorok (-2.1 mV / K) statikus áramerősítés bipoláris tranzisztorok (+ 0,5% / K), és mások.

Thermal folyamatok tehetetlenségi jellege miatt az igazi hőkapacitása a kristály és a házat. Ezért elektrotermikus folyamatok tranzisztorok nemcsak változásokat idézhet elő a pillanatnyi értékeket a paraméterek, hanem hozzon létre egy „memória” effektus az elektromos áramkörök és erősítő fokozatok. Hőtárolók erősítőfokozattal látható az idő változó paraméterek expozíció után egy erős jel: a működtetési pont elmozdulása kaszkád, változások átviteli arány (multiplikatív tranziens hiba); DC offset komponens jel (nem álló adalékanyag hiba). Az utóbbi hasonlít megjelenítéséhez a kondenzátor dielektromos abszorpció a jel útjában. Ezek a folyamatok létrehozásához lineáris és nem lineáris torzítást jel, romlik a minősége a reprodukált hangot. [7]

Különösen meg kell jegyezni, hogy a hagyományos termikus stabilizálása nem képes lényegesen javítja a dinamikus termikus stabilitását kaszkádok a sokkal nagyobb időállandó a termikus eljárások a berendezésben, mint a időállandó a termikus folyamatok belül félvezető eszközt. Ez részben igaz is, monolit IC.

Nyilvánvaló, hogy megszüntesse a kapcsolódó problémák a termikus memória félvezető eszközök használatát igényli áramkör tervezése, csökkenti a hőmérséklet-ingadozások vagy eszköz kristályok azok hatását erősítő teljesítményt.

Ilyen döntés lehet:

- izoterm működése a félvezető eszköz [8];
- termostabil pont kaszkád üzemmódban FET;
- lefedettség az egy vagy több erősítő fokozatok DUS kialakítva a másik erősítés elem (tranzisztor), amelynek kis teljesítmény ingadozásának (és így a hőmérséklet) hatására jelet;
- "Előre" korrekció [9];
- kölcsönös kompenzációja termikus torzítás szakaszaiban.

Leírás UMZCH rendszer

A teljesítmény erősítő van kialakítva az áramköri rajz (ábra. 3), amely megfelel a blokkdiagram látható.

alapvető előírások

Névleges bemeneti feszültség 1 V.
Névleges terhelési impedancia, ohm. 4; 8
A kimenő teljesítmény terhelés impedanciája 4 ohm, Vt. 50
THD%, ha tőkehal = 40W, RH = 4 ohm
nem több. 0,02
amikor Pout = 20W, RH = 8 ohm,
nem több. 0016
Zajszint (szűrővel IEC-A) dBc. -101

LPF telepítve van a bemeneti R1C2 hogy csökkentse az RF interferenciát a bemeneti. Ugyanebben vonalkapcsolt bemeneti feszültség határoló elemek R3, R4, C1, SH, VD1 -VD4 elleni védelemre túlterhelheti a bemeneti szakaszában az erősítő. A bemeneti jel a hangerő-szabályozás (WP) táplálunk a LPF keresztül a „párhuzamos” átjátszó VT1, VT2, VT4, VT5 (nevű [10] psevdodvuhtaktnym emitterkövető). Az R5, R6 szolgálnak kiegyensúlyozására aktuális bemeneti, azaz. E. kiküszöbölésére állandó összetevője áram segítségével a WG adódó különbségek miatt az együtthatók statikus sebességváltó bemenő áram bipoláris tranzisztorok, és létre egy előfeszítő feszültség a bemeneti. A C6 kondenzátor megakadályozza önálló oszcilláció a bemeneti szakaszban a rádiófrekvenciák.

Statikus üzemmódban átjátszó stabilizált tápfeszültség parametrikus stabilizátorok R7VD5, R12VD6 és által meghatározott ellenállások R8-R11, R16, R17T8K, hogy megkönnyítse a különbség a termikus kapacitása közötti tranzisztorok átjátszó szakaszok is kicsi legyen. Dinamikus termikus üzemmódban meghatározott elemek R13, R14, R24, R25, párosulva a statikus mód van kiválasztva, hogy az energiafogyasztás minimalizálása ingadozása tranzisztorok átjátszó egy jelet, és a különbség pillanatnyi hatáskörét VT1 tranzisztorok és VT4 (VT2 és VT5), amelynek ily módon a minimális pillanatnyi hőmérséklet-különbség az kristályokat. Ez azért van, hogy biztosítsa, hogy a termikus feszültség ingadozása BET tranzisztorok az első és második szakaszban kivontuk, és a jel kimeneti feszültsége az átjátszó, és ennek következtében, a kimenete az erősítő, hogy minimális mértékben ki volt téve termikus torzítás, értelmezni, hogy „jel feszültsége memória” (nem-stacionárius additív hiba) .

Feszültség kimenet az erősítő révén R26R16 és R27R17 osztó kimeneti megy „párhuzamos” repeater - melegítők VT4, VT5, megváltoztatja a jelenlegi rajtuk keresztül, tehát keletkezett hiba áram arányos a lehajlás erősítő kimeneti feszültsége osztva a nyereség UMZCH, a bemeneti ... Ellentétes fázisú hiba áramot az áram repeater VT3 (VT6) szállított VT13 áramerősítő (VT14). Ennek kimenete van betöltve ellenállások R39, R40 és a bemeneti impedanciája a kimenet a átjátszó VT15, VT16, amely egy feszültség (Vol. E. A kaszkád impedancia konverzió), és átvezetik egy kimeneti átjátszó a terhelés (hangszóró). Ellenállás R41 meghatározza a nyugalmi árama a jelenlegi hibajel-erősítő (VT13, VT14), és úgy választjuk meg, hogy kizárja a passzív záró váll ebben a szakaszban miatt a jelenlegi átfolyó R39, R40. Legutóbbi felfelé eltolt gyakorisága az első pólus a hurok az általános környezetvédelem.

Frekvencia-korrekciót végzünk a hurok DUS kondenzátorok CIO, C11, benne között színpad és a kimeneti impedancia átalakítás „párhuzamos” ismétlő. Ez az integráció javítja tranziens válasz az erősítő ha be van töltve a kis impedanciás terhelést, azaz a. E. On AC [2]. Korrekciót végzünk a fázis ólom R28C7 és R29C8 lánc. R15 jelentése trimmer, hogy megszüntesse az eltolás a kimeneti UMZCH DC.

Adó jelenlegi kimeneti fokozat átfolyik a jelenlegi érzékelők - diódákat VD11-VD14. A feszültséget a diódák, amely információkat tartalmaz a pillanatnyi értéke a jelenlegi keresztül a kimeneti szakaszban, egy elválasztó R42R36R37R43 betápláljuk egy differenciál erősítő VT11, VT12, és alakítva aktuális. A gyűjtők VT11, VT12 átfolyó áram áramtükröt VT7, VT9 (VT8, VT10) bemenetnek a hibajel-erősítő aktuális, csökkentve annak bemeneti áram. Mivel mindkét vállán a jelenlegi fázis változása (szemben a hiba áram a „párhuzamos” repeater), ez vezet a változás átfolyó áram a hiba erősítő, és így a kimeneti fokozat, de nem változtatja meg a kimeneti feszültséget. Így a végfok nyugalmi áram stabilizálódott. R38C13 áramkör megakadályozza parametrikus gerjesztési stabilizációs szerelés, és együtt R42, R43 végzi kiegyenlítési hurok CCA.

Csatlakozó szerelvény stabilizáció valamelyest eltér a ábrán szemléltetett áramkör. 2, de ez nem lényeges, és erősítők különböző felépítésű lehet különböző módon alkalmazzák. Ebben az esetben azonban, azt kell figyelembe venni, hogy a dinamikus oszcillációk OS tranzisztorok stabil hőmérsékletű (VT3, VT4 ábrán. A 2. és VT11, VT12 ábra. 3.) is befolyásolja a termostabilitását munkapontját a kimeneti szakaszban, de előfeszíti azt az ellenkező irányba képest diódák - áramérzékelők.

Diódák VD7-VD10 - védő, ezek megakadályozzák nyitó DUS nyugalmi áram stabilizációs tranziens (például, amikor a túlfeszültség, erős), amely átmegy egy PIC ellenőrizetlen növekedése révén áramok a kimeneti fokozat. DiodYu9 (VD10) is létrehoz egy további feszültségesés a áramtükröt tranzisztor VT7 (VT8), így azt egy lineáris szakaszára jellemző.

A dizájn és a részletek

Fix ellenállások - Metal loplenochnye, berendezés - multi. Az ellenállások R8-R11, R 16- R 18, R23, R26, R27, R32, R35 - tűréssel ± 1%; ezek közül lehet kiválasztani a hagyományos, a tűrés ± 5% pontossággal legközelebbi említett névleges számát E96. A másik fix ellenállás tűrése ± 5%.

Oxid kondenzátorok C14, C15 - kis impedanciájú (alacsony ESR), használt a kapcsolóüzemű tápegység; apoláris az előírt névleges feszültség - film. Kondenzátorok C2, C10, C11 kívánatos egy dielektromos polisztirol vagy polipropilén, más - kerámia feszültség 25 vagy 50 dielektromos X7R (vagy csoportok NPO, COG C6-C8).

Zener-dióda VD5, VD6 - precíziós, hogy van egy, ± 1%, az is lehetséges, hogy más tűréssel ± 2% (például BZX55B), vagy válasszon a több ± 5% (BZX55C). Diódák VD7-VD10 - ultragyors (ultragyors) átlagosan áramerősség 1 A egy áteresztési feszültsége 0,6. 0,7 V áramerősség mellett 0,1 A. A diódák a végfokozat lehet bármilyen erős vagy ultragyors Schottky-diódák egy átlagos áramerősség legalább 10 A. bármilyen kombinációja megengedett típusait és a számok a diódák a kar; csak az fontos, hogy a teljes feszültségesés egy előre meghatározott nyugalmi áram folyik rajtuk keresztül volt a tartományban 0,7. 0,9 V. Például, VD12 (VD13) dióda lehet helyettesíteni lehet két vagy MBR1045 MBR1035, sorba kapcsolt. Előnyös, hogy használja a diódák a jelenlegi 20 A vagy nagyobb, mint amelynek nagyobb térfogatú a kristály, és ezért alkalmas arra, hogy egy kényelmes dinamikus hőstabilitás.

Tranzisztorok VS550S, VS560S a „párhuzamos” átjátszó helyettesíthető VS550V, VS560V vagy VS549, VS559 és alfabetikus indexek C vagy B, valamint más pozíciókban a VS547, VS557 és VS546, VS556 és alfabetikus indexek C vagy V. tranzisztorok VT11, VT12 - alacsony fogyasztású, nagy-alacsony csomópont kapacitás, állandó megengedhető kollektor áramának a legalább 0,1 egy, és a kollektor-emitter feszültség nem kevesebb, mint 60 V. a ruha is 2SA1540, 2SC3955 vagy VS546, VS556 bármilyen írni indexe, az utóbbi esetben, a stabilitás árrés stabilizációs szerelvény enyhén csökken. Tranzisztorok VT13, VT14 - nagy átlagos teljesítményű állandó megengedhető áramkollektort nem kevesebb, mint 1 A és a kollektor-emitter feszültség nem kevesebb, mint 60; Előnyösen alkalmazható egy nagy értékű tárgyak h2ia-kimeneti tranzisztorok lehetnek 2SA1302, 2SC3281, kívánatos, hogy a G csoport (a nagy értékű paraméter h213). Kiegészítő pár tranzisztorok minden szakaszában kívánatos válassza ki az értéket a legközelebbi a h213. Tranzisztorok „párhuzamos” repeater jobb felhasználása ugyanaz a fél, ugyanez vonatkozik a tranzisztorok a jelenlegi tükrök.

Kiválasztásakor radioelements követheti az ajánlásokat meghatározott [3] (№ 1, pp. 18-20).

Teljesítmény UMZCH stabilizálni. Szerelés általános kábelezés és az elektromos áram által végzett szokásos szabályokat. Megjegyezzük, csak az, hogy a bemenet a helyi „föld” említett elemek C1- C5, R2, VD3-VD6, és a kábel árnyékolás csatlakozó a bemenet a hangerő-szabályozás az erősítő.

előző ◈ a következő