Poglavlje 3 ispitalo je principe konstruisanja kola pojačala snage koja rade u modovima A, B ili AB. Pokazalo se da je najpovoljniji mod za stupnjeve pojačanja izlazne snage klasa AB. Šematski dijagram push-pull pojačala snage zasnovanog na istom tipu bipolarnih tranzistora, koji rade u režimu klase AB, prikazan je na Sl. 4.26. Mali napon se primjenjuje na baze tranzistora pomoću otpornika.

Umjesto otpornika, možete koristiti diodu usmjerenu naprijed, koja stvara prednapon na temelju tranzistora kako bi se osigurao način rada klase AB.

Dioda također vrši termičku kompenzaciju radne točke mirovanja, budući da se pri promjeni temperature napon na emiterskom spoju tranzistora i pad napona na otvorenoj diodi mijenjaju u istom smjeru. Da bi se postigao veći učinak termalne stabilizacije, potrebno je odabrati diodu i tranzistore.

Proračun izlazne snage, efikasnosti i nelinearnih izobličenja u stepenu pojačanja snage klase AB može se izvršiti sa dovoljnim stepenom tačnosti korišćenjem formula (3.14), (3.16), (3.19) izvedenih za režim klase B u § 3.2.

Transformatori koji se koriste u razmatranim krugovima ne dopuštaju smanjenje veličine i težine pojačala snage i pogoršavaju njihove amplitudno-frekventne karakteristike. Proizvodnja transformatora zahtijeva puno ručnog rada, oskudne materijale, a kao elementi kola, transformatori imaju nisku pouzdanost. Stoga su beztransformatorska push-pull pojačala snage, izgrađena na paru tranzistora različitih vrsta električne provodljivosti, sada široko rasprostranjena (slika 4.27, a).

Kolo se sastoji od dva jednostruka emiterska sljedbenika (kraka) koja rade naizmjenično tokom jednog poluciklusa ulaznog signala. Krakovi se napajaju odvojeno, iz dva suprotna polarna izvora istosmjernog napona, ujedinjenih zajedničkom magistralom, koja je obično uzemljena. Zbog različitih tipova električne provodljivosti tranzistora, kaskada ne zahtijeva parafazne ulazne napone.

Negativna povratna sprega smanjuje nelinearne distorzije, kao i utjecaj asimetrije ramena. Međutim, u krugovima koji koriste emiterske sljedbenike, izlazni napon ne može premašiti ulazni napon, tj. u suštini dolazi do samo pojačanja struje. Kaskada (slika 4.27, a) radi na sljedeći način.

U nedostatku ulaznog signala, tačka ima nulti potencijal. Na bazi svakog tranzistora, zahvaljujući razdjelniku, stvara se konstantni prednapon jednak padu napona na odgovarajućoj diodi i osigurava rad kaskade u načinu rada klase AB.

Ako zanemarimo struju pristranosti baze tranzistora i pretpostavimo da struja teče kroz svaku diodu

S pozitivnim poluvalom amplitude ulaznog napona, diode ostaju otvorene. Napon se dovodi do baza tranzistora. U tom slučaju, tranzistor je isključen, a bazna struja tranzistora se povećava za taj iznos

Struja kroz diodu postaje jednaka

gdje je struja kroz otpornik R pri pozitivnom naponu.

Struja će postati jednaka nuli, odnosno dioda će se zatvoriti na maksimalnu vrijednost, koja se može odrediti iz formule (4.84), stavljajući je. Nakon transformacija dobijamo

Dakle, da bi se proširio dinamički raspon ulaznog signala, potrebno je smanjiti otpor otpornika R u krugu prednapona. Međutim, kako se R smanjuje, ulazni otpor emiterskog sljedbenika, koji čini krak kaskade, se šantira.

S negativnim poluvalom ulaznog napona, tranzistor se isključuje i struja tranzistora se povećava.

Procesi pretvaranja ulaznog signala u stepenu pojačanja snage za pozitivne i negativne poluvalove u principu se odvijaju na isti način. Stoga su formule (4.83) i (4.84) ​​za oba poluvala ulaznog signala identične i razlikuju se samo u indeksima koji odgovaraju otvorenom tranzistoru.

Grafički proračun kaskade bez transformatora se vrši korištenjem izlaznih karakteristika tranzistora i ne razlikuje se od grafičkog proračuna kaskade korištenjem. U ovom slučaju, ulogu otpora u kaskadi bez transformatora igra otpor.

Da biste odredili ulazni otpor, ulaznu snagu i nelinearna izobličenja kaskade bez transformatora, trebali biste koristiti dinamičke ulazne karakteristike, pri njihovoj konstrukciji, napon bi trebao biti nacrtan na osi apscise, a ne napon.

Prisustvo dva izvora napajanja u kolu prikazanom na Sl. 4.27, ali može uzrokovati određene neugodnosti prilikom korištenja kola. Za zamjenu dva izvora napajanja jednim, razdjelni kondenzator dovoljno velikog kapaciteta se povezuje u seriju s opterećenjem (Sl.). Za jednosmjernu struju, tranzistori kola su povezani serijski. Dakle, sa identičnim parametrima tranzistora, konstantni napon na zasebnom kondenzatoru čini i predstavlja „izvor energije“ za tranzistor.

Napon kolektor-emiter tranzistora je jednak .

Da bi se eliminisalo izobličenje izlaznog signala zbog kondenzatora, potrebno je da napon ostane konstantan tokom negativnog poluperioda (otvoren tranzistor) ulaznog sinusoidnog signala sa frekvencijom koja odgovara najnižoj frekvenciji propusnog opsega. Tada će promjena napona na opterećenju biti određena promjenom napona na emiteru otvorenog tranzistora.

Kapacitet kondenzatora se bira pomoću relacije

gdje je izlazni otpor emiterskog sljedbenika jednog od krakova pojačala.

Metoda za proračun kaskade se ne razlikuje od metode za proračun razmatranih stupnjeva pojačanja snage, odnosno izvodi se pomoću statičkih karakteristika tranzistora jednog kraka. Treba uzeti u obzir da radna tačka mirovanja odgovara nivou napona napajanja tranzistora jedne ruke.

Nedostatak kaskada bez transformatora prikazanih na Sl. 4.27, je velika razlika u parametrima za različite vrste električne provodljivosti. Da bi se otklonio ovaj nedostatak, industrija proizvodi "parove" tranzistora sa istim parametrima, ali različitim vrstama električne provodljivosti, takozvane komplementarne tranzistori, čiji raspon odgovara različitim nivoima izlazne snage pojačala, na primjer.

Za povećanje snage opterećenja pojačala snage na bazi emiterskih sljedbenika koriste se kompozitni tranzistori. Šematski dijagram takvog pojačala snage prikazan je na Sl. 4.28. U krugu (slika 4.28), umjesto otpornika R koji određuju struju prednaponske diode, koriste se izvori istosmjerne struje I, koji omogućavaju proširenje dinamičkog raspona ulaznog signala.

Zaista, zamjenjujući u formuli sa i izjednačavajući , dobivamo

Osim toga, izvori istosmjerne struje, koji imaju visok unutarnji otpor, ne zaobilaze visoku ulaznu otpornost emiterskih sljedbenika na kompozitnim tranzistorima, što je također značajna prednost izvora struje u odnosu na konvencionalne otpornike.

Kao izvor jednosmjerne struje možete koristiti tranzistor spojen prema zajedničkom baznom kolu, čiji ulazni krug osigurava konstantnu emitersku struju, tj. Tada će se, uz različite promjene napona kolektora, radna tačka kretati samo duž jedne grane familije izlaznih karakteristika (slika 4.29) i struja kolektora će ostati gotovo konstantna.

Tačnije, promjena struje kolektora s promjenom kolektorskog napona tranzistora i konstantne emiterske struje određena je vrijednošću diferencijalnog otpora kolektorskog spoja.

koja je u OB šemi velika i iznosi nekoliko (uporedi sa šemom OE).

U dijagramu na sl. 4.30 DC izvori su napravljeni pomoću tranzistora. Kroz svaki tranzistor teče struja

gdje je pad napona na otporniku ili stabilizacijski napon zener diode, koji, očito, mora premašiti napon na emiterskom spoju tranzistora.

Osim zener dioda, u krugovima prednapona tranzistora možete koristiti crvenu LED diodu, pad napona na kojoj je u otvorenom stanju 1,8 V, ili dvije ispravljačke diode spojene u seriju.

Struja emitera tranzistora se bira iz uslova

gdje je amplituda bazne struje tranzistora.

Struja u razdjelniku se bira jednaka struji kolektora tranzistora. Tada se otpori nalaze iz formule

Pojačala izlazne snage su obično izlazni stupnjevi višestepenog pojačala i dizajnirani su da obezbede datu snagu opterećenja RN pri datom otporu opterećenja RN, obično niske impedancije. Primanje velike snage na izlazu pojačala zahtijeva rad njegovih tranzistora na visokim strujama i naponima. Iz toga slijedi da je jedan od glavnih parametara pojačala njegova efikasnost. Osim toga, naizmjenične komponente struja i napona u ovom slučaju su uporedive s konstantnim komponentama signala. Na svojstva pojačala snažno utiče veza između parametara tranzistora i njegovih načina rada i nelinearnost karakteristika. Pojačala izlazne snage trebaju koristiti tranzistorske stupnjeve sa niskim izlaznim otporom, a ulazna OOS kola trebaju biti samo naponski. To je dovelo do upotrebe samo push-pull kola za pojačavanje u pojačalima snage, osiguravajući rad tranzistora u klasi B i AB modovima. Pojačala koja rade u načinu rada klase A (izlazni tranzistor je uvijek otvoren) imaju nisku efikasnost, tako da se takvi sklopovi rijetko koriste pri velikim snagama signala. Na sl. Na slici 11.17 prikazano je push-pull kolo pojačala snage koji radi u režimu klase B. Pojačalo sastavljeno na dva bipolarna tranzistora različite vrste provodljivosti koji imaju iste parametre naziva se komplementarno pojačalo. Tranzistor VT1 je otvoren za pozitivne vrijednosti signala, a tranzistor VT2 je otvoren za negativne vrijednosti signala. Pri nultom ulaznom naponu ne postoji struja kolektora, a snaga koju rasipaju tranzistori je blizu nule. Pri izlaznoj snazi ​​od 10 W, svaki tranzistor troši manje od 10 W snage, maksimalna moguća efikasnost kola je 78%

Rice. 11.17. Push-pull pojačalo snage koje radi u klasi B modu

Ovo kolo ima sljedeće svojstvo: izlazni signal ponavlja ulazni signal s razlikom veličine pada napona UBE; u pozitivnom intervalu ulaznog signala, izlazni napon je približno 0,6 V manji od ulaznog, i obrnuto u negativnom intervalu. Za sinusoidni ulazni signal, izlaz će biti kao što je prikazano na sl. 11.11, a. Ovo izobličenje signala naziva se tranzijentna distorzija. Da biste poboljšali oblik signala, morate malo pomaknuti push-pull fazu u stanje provodljivosti, kao što je prikazano na slici 11.18.

Slika 11.18. Push-pull pojačalo radi u klasi AB modu

Bias otpornici R dovode diode u provodljivost, zbog čega napon na bazi VT1 premašuje ulazni napon za iznos napona na diodi, a napon na bazi VT2 je manji od ulaznog napona za iznos od pad napona na diodi. Sa nultim ulaznim signalom, oba tranzistora su blago otvorena, njihove radne tačke su na početku linearnog preseka ulaznih karakteristika (slika 11.9). Otpornik R je odabran da osigura potrebnu baznu struju u izlaznim tranzistorima pri vršnim vrijednostima izlaznog signala. U ovom krugu, snaga koju rasipaju tranzistori malo se povećava, a efikasnost se smanjuje. Za poboljšanje parametara kola često se koristi push-pull pojačalo snage sa operacionim pojačalom (slika 11.19). Kolo koristi uobičajenu negativnu povratnu spregu (otpornici R1 i R2) koja pokriva oba stupnja (op-pojačalo i bipolarni tranzistori), zbog čega sklop stvara tako malo izobličenja da često ne zahtijeva dodatna kruga prednapona za stepen na tranzistorima VT1 i VT2 . Budući da je napon na opterećenju RN približno jednak naponu na izlazu op-pojačala, snaga na izlazu pojačala je ograničena izlaznim naponom op-pojačala.

Slika 11.19. Op amp pojačalo snage

Pojačalo o kojem smo gore govorili ima jedan ozbiljan nedostatak: nema temperaturnu stabilnost. Kada se izlazni tranzistori zagriju (zagriju se dok rasipaju snagu), napon uKE počinje opadati, a struja mirovanja kolektora počinje rasti. Dodatna toplina koja se stvara u ovom slučaju pogoršava situaciju i povećava vjerovatnoću da će krug doživjeti nekontroliranu toplinsku pozitivnu povratnu informaciju (ova vjerovatnoća ovisi o brojnim faktorima: koliko je velik hladnjak za odvođenje topline, da li je temperatura dioda poklapa se sa temperaturom tranzistora itd.). Da biste eliminisali ovaj efekat, koristite šemu sa parametarskom stabilizacijom temperature režima (slika 11.20). Kao primjer, ovdje je slučaj kada je ulazni signal uzet sa kolektora prethodnog stupnja, otpornik obavlja dvostruku funkciju: on je kolektorski otpornik tranzistora VT1 i generira struju za pristrasnost dioda i otpornika za prednapon u glavnom push-pull sklop. Otpornici R3 i R4 obično imaju otpor od nekoliko oma ili niži, smanjuju učinak pristranosti kritične struje mirovanja: napon između baza izlaznih tranzistora trebao bi biti nešto veći od dvostrukog pada napona na diodi, dodatni napon pad osigurava podesivi bias otpornik R2 (ponekad se zamjenjuje i jedna dioda).

Slika 11.20. Pojačalo sa režimom parametarske stabilizacije temperature

Pad napona na otpornicima R3 i R4 je nekoliko desetina volta, zbog čega promjena temperature napona UBE ne dovodi do brzog povećanja struje (što je veći pad napona na R3 i R4, to je pojačalo manje osjetljivo je do temperature) i krug radi stabilno. Stabilnost se povećava ako diode imaju termički kontakt sa izlaznim tranzistorima (postavljenim na njihovo tijelo). Još jedna prednost kruga je ta što će vam podešavanje struje mirovanja omogućiti kontrolu količine prolaznog izobličenja. Prilikom odabira struje mirovanja, mora se napraviti kompromis između smanjenja izobličenja i rasipanje snage u mirovanju. Kompozitni tranzistor. Ako spojite tranzistore kao što je prikazano na sl. 11.21, tada će rezultirajuće kolo raditi kao jedan tranzistor, a njegov koeficijent β će biti jednak proizvodu koeficijenata β komponentnih tranzistora.

Slika 11.21. Kompozitni tranzistor

Ova tehnika je korisna za kola koja rukuju visokim strujama (kao što su regulatori napona ili izlazni stupnjevi pojačala snage) ili za ulazne stupnjeve pojačala koji zahtijevaju visoku ulaznu impedanciju. Da bi se poboljšali parametri kola, između baze i emitera tranzistora je uključen otpornik R, koji sprečava da se tranzistor VT2 pomakne u područje provodljivosti zbog struja curenja tranzistora VT1 i VT2. Otpor otpornika je odabran tako da struje curenja stvaraju pad napona na njemu koji ne prelazi pad na diodi u prethodnom kolu, a da u isto vrijeme kroz njega teče struja koja je mala u odnosu na bazna struja tranzistora VT2. Obično je otpor R nekoliko stotina oma u složenom tranzistoru velike snage. Industrija proizvodi kompozitne tranzistore u obliku kompletnih modula, koji po pravilu uključuju i emiterski otpornik.

Pojačalo klase A.

Radi u linearnom režimu: oba tranzistora rade u istim režimima. Ovo obezbeđujeminimalno izobličenje , ali kao rezultat ove niske efikasnosti (15-30%), tj. Ova klasa je neekonomična u smislu potrošnje energije i grijanja. Potrošnja energije ne zavisi od izlazne snage.

Pojačalo klase B

Ova klasa uglavnom uključuje pojačala sa izlaznim tranzistorima iste provodljivosti. Svaki od tranzistora radi u ključnom modu, tj. pojačava samo svoj polutalasni signal u linearnom modu (na primjer, pozitivan ako se koriste tranzistori sa N-P-N provodljivošću). Da bi se pojačao negativni poluval signala, na drugom tranzistoru se koristi fazni pretvarač. To je kao dvije odvojene A klase (po jedna za svaki poluval). Pojačalo ove klase ima visoku efikasnost (oko 70%). Potrošnja snage pojačala je proporcionalna izlaznoj snazi, a u nedostatku signala na ulazu je nula. Pojačala ove klase su rijetka među modernim pojačalima.

Pojačalo klase AB

Najčešći tip pojačala. Ova klasa kombinuje kvalitete pojačala klase A i klase B, tj. visoka efikasnost klase B i nizak nivo nelinearne distorzije klase A. Ovde se koristi ugao preseka od više od 90 stepeni, tj. radna tačka se bira na početku linearnog preseka strujno-naponske karakteristike. Zbog toga, u nedostatku signala na ulazuelementi za pojačanje nisu isključeni i kroz njih teče neka struja (tzv. "struja mirovanja") , ponekad značajno. I ovdje postoji potreba za regulacijom i stabilizacijom ove struje tako da tranzistori rade u istim modovima bez preopterećenja jedni druge. Neispravno podešavanje struje mirovanja dovest će do pregrijavanja tranzistora i njihovog kvara.

Dakle: za izlazni stepen postoje dva vrlo važna parametra (a posebno za klasu AB):

mirna struja i napon mirovanja

Ako bi tranzistori imali idealnu karakteristiku (što se u stvari ne događa), tada bi se struja mirovanja mogla smatrati jednakom nuli. U stvarnosti, struja kolektora može se povećati i zbog raspršenosti karakteristika tranzistora i njihove temperature. Štoviše: povećanje temperature može dovesti do lavinskog pregrijavanja i termičkog kvara tranzistora. Činjenica je da kako temperatura raste, struja kolektora se samo povećava, a samim tim i zagrijavanje tranzistora.

napon mirovanja: konstantan napon na mjestu spajanja tranzistora (izlaz na opterećenje). Trebao bi biti jednak "0" kada se izlazni stepen napaja bipolarno, ili pola napona napajanja kada se napaja unipolarno. Drugim riječima: oba tranzistora izlaznog stupnja moraju imati istu baznu pristranost, to jest, ravnomjerno su otvoreni, kompenzujući jedan drugog.

Ova dva parametra se moraju stabilizirati, a prije svega mora se eliminirati njihova temperaturna ovisnost.

U tu svrhu pojačala koriste dodatni tranzistor, balastno spojen na bazna kola izlaznih tranzistora (i najčešće se postavlja direktno na radijator pored izlaznih tranzistora, čime se kontroliše njihova temperatura).

Izlazne faze zasnovane na "dvojci"

Kao izvor signala koristićemo generator naizmenične struje sa podesivim izlaznim otporom (od 100 Ohma do 10,1 kOhma) u koracima od 2 kOhma (slika 3). Dakle, prilikom testiranja VC-a na maksimalnom izlaznom otporu generatora (10,1 kOhm), donekle ćemo način rada testiranog VC-a približiti krugu s otvorenom povratnom petljom, au drugom (100 Ohm) - na kolo sa zatvorenom povratnom spregom.

Glavni tipovi kompozitnih bipolarnih tranzistora (BT) prikazani su na Sl. 4. Najčešće se u VC-u koristi kompozitni Darlington tranzistor (slika 4a) zasnovan na dva tranzistora iste provodljivosti (Darlington "dvostruki"), rjeđe - kompozitni Szyklai tranzistor (slika 4b) od dva tranzistora različitih provodljivost sa strujnim negativnim OS, a još rjeđe - kompozitni Bryston tranzistor (Bryston, sl. 4 c).
"Dijamantski" tranzistor, vrsta Sziklai složenog tranzistora, prikazan je na Sl. 4 g. Za razliku od Szyklai tranzistora, u ovom tranzistoru, zahvaljujući „trenutnom ogledalu“, struja kolektora oba tranzistora VT 2 i VT 3 je gotovo ista. Ponekad se koristi Shiklai tranzistor sa koeficijentom prijenosa većim od 1 (slika 4 d). U ovom slučaju, K P =1+ R 2/ R 1. Slična kola se mogu dobiti korišćenjem tranzistora sa efektom polja (FET).

1.1. Izlazne faze bazirane na "dvojci". "Deuka" je push-pull izlazni stepen sa tranzistorima povezanim prema Darlingtonovom, Szyklaijevom kolu ili njihovoj kombinaciji (kvazikomplementarni stepen, Bryston, itd.). Tipičan push-pull izlazni stepen baziran na Darlingtonovoj dvojci prikazan je na Sl. 5. Ako su emiterski otpornici R3, R4 (slika 10) ulaznih tranzistora VT 1, VT 2 povezani na suprotne sabirnice napajanja, onda će ovi tranzistori raditi bez strujnog prekida, odnosno u režimu klase A.

Da vidimo kakvo će uparivanje izlaznih tranzistora dati za dva "Darlingt she" (slika 13).

Na sl. Slika 15 prikazuje VK kolo koje se koristi u jednom od profesionalnih i onalnih pojačala.

Siklai šema je manje popularna u VK (slika 18). U ranim fazama razvoja dizajna kola za tranzistorske UMZCH, bili su popularni kvazikomplementarni izlazni stupnjevi, kada se gornji krak izvodio prema Darlingtonovom kolu, a donji prema Sziklai krugu. Međutim, u originalnoj verziji, ulazna impedansa VC krakova je asimetrična, što dovodi do dodatnog izobličenja. Modificirana verzija takvog VC-a s Baxandall diodom, koja koristi spoj baza-emiter VT 3 tranzistora, prikazana je na Sl. 20.

Pored razmatranih „dvojki“, postoji i modifikacija Bryston VC-a, u kojoj ulazni tranzistori upravljaju tranzistorima jedne provodljivosti sa strujom emitera, a struja kolektora upravlja tranzistorima različite provodljivosti (slika 22). Slična kaskada se može implementirati na tranzistorima sa efektom polja, na primjer, Lateral MOSFET (slika 24).

Hibridni izlazni stepen prema Sziklaijevom kolu sa tranzistorima sa efektom polja kao izlazima prikazan je na Sl. 28. Razmotrimo sklop paralelnog pojačala koji koristi tranzistore sa efektom polja (slika 30).

Kao efikasan način za povećanje i stabilizaciju ulaznog otpora "dvojke", predlaže se korištenje bafera na njegovom ulazu, na primjer, emiterskog sljedbenika sa strujnim generatorom u krugu emitera (slika 32).

Od "dvojke" koje se razmatraju, najgori u smislu odstupanja faze i propusnog opsega bio je Szyklai VK. Hajde da vidimo šta upotreba bafera može učiniti za takvu kaskadu. Ako umjesto jednog bafera koristite dva na paralelno spojenim tranzistorima različite provodljivosti (slika 35), onda možete očekivati ​​dalje poboljšanje parametara i povećanje ulaznog otpora. Od svih razmatranih dvostepenih kola, Szyklai kolo sa tranzistorima sa efektom polja pokazalo se najboljim u pogledu nelinearnih izobličenja. Hajde da vidimo šta će uraditi instaliranje paralelnog bafera na njegov ulaz (slika 37).

Parametri proučavanih izlaznih stupnjeva sumirani su u tabeli. 1 .

Analiza tabele nam omogućava da izvučemo sledeće zaključke:
- bilo koji VC iz "dvojke" na BT kao UN opterećenje nije pogodan za rad u UMZCH visoke vjernosti;
- karakteristike VC sa DC na izlazu malo zavise od otpora izvora signala;
- stepen bafera na ulazu bilo koje od “dvojki” na BT povećava ulaznu impedanciju, smanjuje induktivnu komponentu izlaza, proširuje propusni opseg i čini parametre nezavisnim od izlazne impedanse izvora signala;
- VK Siklai sa DC izlazom i paralelnim baferom na ulazu (slika 37) ima najviše karakteristike (minimalno izobličenje, maksimalni propusni opseg, nulta fazna devijacija u audio opsegu).

Izlazni stupnjevi zasnovani na "trojkama"

U visokokvalitetnim UMZCH-ovima češće se koriste trostepene strukture: Darlington tripleti, Shiklai s Darlingtonovim izlaznim tranzistorima, Shiklai s Brystonovim izlaznim tranzistorima i druge kombinacije. Jedan od najpopularnijih izlaznih stupnjeva trenutno je VC baziran na kompozitnom Darlingtonovom tranzistoru od tri tranzistora (slika 39). Na sl. Slika 41 prikazuje VC sa kaskadnim grananjem: ulazni repetitori istovremeno rade na dva stepena, koji zauzvrat takođe rade na po dva stepena, a treći stepen je povezan na zajednički izlaz. Kao rezultat toga, četverostruki tranzistori rade na izlazu takvog VC-a.

VC kolo, u kojem se kompozitni Darlington tranzistori koriste kao izlazni tranzistori, prikazano je na Sl. 43. Parametri VC-a na slici 43 mogu se značajno poboljšati ako se na njegov ulaz uključi paralelna baferska kaskada koja se dobro dokazala sa „dvojkama” (Sl. 44).

Varijanta VK Siklai prema dijagramu na Sl. 4 g pomoću kompozitnih Bryston tranzistora prikazano je na Sl. 46. Na sl. Slika 48 prikazuje varijantu VK na Sziklai tranzistorima (slika 4e) sa koeficijentom prijenosa od oko 5, u kojoj ulazni tranzistori rade u klasi A (krugovi termostata nisu prikazani).

Na sl. Slika 51 prikazuje VC prema strukturi prethodnog kola sa samo jediničnim koeficijentom prijenosa. Pregled će biti nepotpun ako se ne zadržimo na krugu izlaznog stupnja s Hawksfordovom korekcijom nelinearnosti, prikazanom na Sl. 53. Tranzistori VT 5 i VT 6 su kompozitni Darlington tranzistori.

Zamenimo izlazne tranzistori sa tranzistorima sa efektom polja lateralnog tipa (Sl. 57

Krugovi protiv zasićenja izlaznih tranzistora doprinose povećanju pouzdanosti pojačala eliminacijom propusnih struja, koje su posebno opasne pri isjecanju visokofrekventnih signala. Varijante takvih rješenja prikazane su na sl. 58. Preko gornjih dioda višak bazne struje se ispušta u kolektor tranzistora kada se približi naponu zasićenja. Napon zasićenja energetskih tranzistora je obično u rasponu od 0,5...1,5 V, što se približno poklapa sa padom napona na spoju baza-emiter. U prvoj opciji (Sl. 58 a), zbog dodatne diode u osnovnom kolu, napon emiter-kolektor ne dostiže napon zasićenja za približno 0,6 V (pad napona na diodi). Drugo kolo (slika 58b) zahtijeva odabir otpornika R 1 i R 2. Donje diode u krugovima su dizajnirane da brzo isključe tranzistore tokom impulsnih signala. Slična rješenja se koriste u prekidačima za napajanje.

Često, da bi se poboljšao kvalitet, UMZCH su opremljeni odvojenim napajanjem, povećanim za 10...15 V za ulazni stepen i pojačivač napona i smanjenim za izlazni stepen. U tom slučaju, kako bi se izbjegao kvar izlaznih tranzistora i smanjilo preopterećenje predizlaznih tranzistora, potrebno je koristiti zaštitne diode. Razmotrimo ovu opciju koristeći primjer modifikacije kruga na Sl. 39. Ako se ulazni napon poveća iznad napona napajanja izlaznih tranzistora, otvaraju se dodatne diode VD 1, VD 2 (Sl. 59), a višak bazne struje tranzistora VT 1, VT 2 prebacuje se na sabirnice napajanja tranzistora. završni tranzistori. U ovom slučaju nije dozvoljeno povećanje ulaznog napona iznad nivoa napajanja za izlazni stepen VC, a kolektorska struja tranzistora VT 1, VT 2 se smanjuje.

Bias kola

Ranije je, u svrhu jednostavnosti, umjesto strujnog kruga u UMZCH korišten odvojeni izvor napona. Mnoga od razmatranih kola, posebno izlazni stupnjevi sa paralelnim sljedbenikom na ulazu, ne zahtijevaju krugove prednapona, što je njihova dodatna prednost. Pogledajmo sada tipične šeme pomaka, koje su prikazane na Sl. 60, 61.

Generatori stabilne struje. Brojni standardni krugovi se široko koriste u modernim UMZCH-ovima: diferencijalna kaskada (DC), strujni reflektor („trenutni zrcalo“), kolo pomaka nivoa, kaskod (sa serijskim i paralelnim napajanjem, potonji se također naziva "pokvareni kascode"), stabilna struja generatora (GST) itd. Njihova pravilna upotreba može značajno poboljšati tehničke karakteristike UMZCH. Modeliranjem ćemo procijeniti parametre glavnih GTS kola (sl. 62 - 6 6). Pretpostavićemo da je GTS teret UN-a i da je povezan paralelno sa VC. Proučavamo njegova svojstva koristeći tehniku ​​sličnu proučavanju VC.

Reflektori struje

Razmatrana GTS kola su varijanta dinamičkog opterećenja za jednociklični UN. U UMZCH-u s jednom diferencijalnom kaskadom (DC), za organizaciju protudinamičkog opterećenja u UN-u, koriste strukturu „trenutnog zrcala” ili, kako se još naziva, „trenutnog reflektora” (OT). Ova struktura UMZCH-a bila je karakteristična za pojačivače Holtona, Haflera i dr. Glavni krugovi strujnih reflektora prikazani su na sl. 67. Mogu biti ili sa jediničnim koeficijentom prijenosa (tačnije, blizu 1), ili s većom ili manjom jedinicom (reflektori struje skale). U naponskom pojačivaču, OT struja je u rasponu od 3...20 mA: Stoga ćemo testirati sve OT na struji od, na primjer, oko 10 mA prema dijagramu na sl. 68.

Rezultati ispitivanja su dati u tabeli. 3.

Kao primjer pravog pojačivača, S. BOCK kolo pojačala snage, objavljeno u časopisu Radiomir, 201 1, br. 1, str. 5 - 7; br. 2, str. 5 - 7 Radiotehnika br. 11, 12/06

Autorov cilj je bio da napravi pojačalo pogodno kako za ozvučenje "prostora" tokom svečanih događaja tako i za diskoteke. Naravno, želio sam da stane u relativno malo kućište i da se lako prenosi. Drugi uslov za to je laka dostupnost komponenti. U nastojanju da postignem Hi-Fi kvalitet, izabrao sam komplementarno-simetrično kolo izlaznog stupnja. Maksimalna izlazna snaga pojačala je postavljena na 300 W (u opterećenje od 4 oma). Sa ovom snagom, izlazni napon je približno 35 V. Stoga, UMZCH zahtijeva bipolarni napon napajanja unutar 2x60 V. Krug pojačala je prikazan na sl. 1 . UMZCH ima asimetričan ulaz. Ulazni stepen formiraju dva diferencijalna pojačala.

A. PETROV, Radiomir, 201 1, br. 4 - 12

25171

Poređenje veličina originalnih (velikih) i krivotvorenih (malih) 2n3055 tranzistorskih kristala

Zajednička ploča za dva kanala pojačala JLH2005 i dvije kanalne ploče regulatora napona

Testiranje JLH1969 pojačala iz prekidačkog napajanja

Testiranje pojačala JLH1969 iz analognog napajanja sa transformatorom od 120 W

Izbor tranzistora za JLH pojačalo

Izlazni tranzistori

• Stare kopije koje su rađene mezaplanarnom tehnologijom (2N3055), koja je zamijenjena modernom epitaksijalno-palarnom tehnologijom (MJE3055) - vrlo su muzički tranzistori.
• Uprkos frekventnom odzivu, zvuk 2n3055 je glasniji i transparentniji, ali zvuk 2sc3281 je prigušeniji i nalik na cev, ili tako nešto. Očigledno, distribucija harmonika utiče
• Najbolji i najstabilniji u ovoj jedinici i dalje su se pokazali MJ15024, MJ15003, 2N2773. BAT tranzistora izlaznog stupnja pri opterećenju od 4 Ohma treba biti najmanje 120.
• Super tranzistori - MJ15026, 15027 za 27 dolara jedan, u Americi 7 dolara.

Pa, Motorola klon 2SC3281 je MJL3281A, generalno je rekorder u pogledu Kus linearnosti. Skoro ravna "polica", a pad beta kreće od 5-6 A!!! Što se tiče zvuka, vodeći su MJL3281A (NPN) MJL1302A (PNP) kao najintegralno najmoćniji bipolarni tranzistori za AF.

Vrlo dobar rezultat postiže se paralelnim povezivanjem na izlazu 2 3 tranzistora srednje snage 2sc5707, unaprijed odabranih od strane betta (imaju vrlo visoku - do 560). Zalemimo 2-3 tranzistora na uobičajenu bakrenu ploču, a zatim ga pričvrstimo na radijator kroz brtvu; bolje je lemiti lemom s niskim taljenjem pos-61.

U plastiku (TO-247) možete ugraditi MJE21193, 2CS5200, KT8101 (po redoslijedu pogoršanja kvaliteta); U metalu (TO-3) možete koristiti MJ15003, MJ15024, 2N3055, KT819VM, GM (istim redoslijedom); Od naših - KT908, KT903, KT808, KT805, KT803 (KT908 je iznad svih ostalih, najbolji su među domaćim).

Nemojte koristiti MJL21294, ovi tranzistori nisu za ovo pojačalo. Pogotovo sa opterećenjem od 4 oma. Ovdje im je mjesto u jednocikličnom repetitoru Igora Semynjina ili pojačalima sa kompozitnim tranzistorima na izlazu. U pojačalu prema JLH kolu, što je veći napon izlaznih tranzistora i predizlaznog tranzistora, to bolje. MJL-21194 je sada najbolji za zvuk, ali ne i za Hood, JLH može koristiti MJ15003, ali njihovo tijelo je neudobno, kao 2N3055

Pogledao sam karakteristike uređaja na ovom setu tranzistora: visokofrekventni izlaz 2sc5200 + stepen drajvera na VS550bp, ulazni tranzistor bc109b. Ispostavilo se da je distorzija 0,02...0,03% sa odličnim meandrom. Pod istim uslovima, niskofrekventne motorole sa niskim beta-om daju distorziju od 0,08-0,1% sa jako blokiranim prednjim dijelom meandra.

Izlaz se nužno mora ispraviti od pobude ugradnjom kondenzatora između baze i kolektora tranzistora drajvera reda veličine 10-15 pF i kondenzatora kapaciteta 22-60 pF paralelno s OOS otpornikom R5 2,7 kOhm. Ako OOS kondenzator ima ocjenu od 470-680 μF, onda je OOS razdjelnik 2,7 kOhm/240 Ohm bolje smanjiti na 1,2 kOhm/120 Ohm, što će dati manje izobličenja i veću stabilnost.

Moderni tranzistori su inferiorni u odnosu na vintage u pogledu kvalitete reprodukcije basa. Smatram da 2SA1943, 2SC5200 daje bolji zvuk od MJ15003, 15004 ili MJ15024, 25.

MJL21194 kombinuje prednosti: ravno kućište koje se lako instalira i uski opseg od 4-6,5 MHz. Istina, imaju dva "minusa" - visoku cijenu i nisku dobit. Ne preporučuje se instaliranje moćnih modernih tranzistora sa ft>30MHz - to će uzbuditi. Stari tranzistori niske frekvencije se ponašaju bolje od novih visokofrekventnih tranzistori. U tom smislu, vrijedi isprobati naš Kt805-Kt819

Za tranzistore serije: MJ, MJL, MJW - 21193, 21194, 21195, 21196... metalizacija bakra se koristi na površini kristala za formiranje baznog terminala, čime se izjednačava temperatura površine kristala, poboljšava struja distribuciju po površini kristala i proširuje OBR, posebno u području visokog napona.

Tranzistor drajvera

Probao sam mnogo tranzistora u drajveru, 2sc2240 je pokazao najbolje rezultate, što je prirodno jer ima 300-700 bata, sa odličnom linearnošću struje kolektora u rasponu od 1,0-50 mA i malim kapacitetom od 3 pF, zalijepimo bakarnu ploču na njega i dobijemo odličan drajver srednje snage = Ibuki

Ako imate izlazne tranzistore sa velikom bettom, onda struja iz tranzistora drajvera nije jako velika, 15-25 mA, tako da nema potrebe da tamo stavljate glupi konjski tranzistor. Od sovjetskih, KT602B nije loš, ali ga treba odabrati sa beta pri struji od 20-30 mA od najmanje 200.

Predizlazni tranzistor male snage pokazuje mnogo bolje rezultate u pogledu kvaliteta meandra i izobličenja od BD139 i istih onih "srednje snage" zbog više linearnih karakteristika pri strujama od 10-30 mA, visokog h21e i malih međuelektrodnih kapacitivnosti . Povećanje kvaliteta u klasičnoj šemi iz 1969. je posebno dobro.

Najbolja kaskada drajvera je: 2sc5706, 2 sc5707 sa beta 300-400, lošiji od 2sc2120 (ove treba zalijepiti za radijator), čak i gori od 2sc5171, bd139. Probaj 2sc5707 za moćnu verziju pojačala, dva paralelno (IMHO najbolje za ovaj sklop), potrebna vam je samo kompetentna instalacija, kao što su RF uređaji i korekcija. Morate sastaviti JLH matičnu ploču, ostaviti tranzistor T2 bez hladnjaka, izmjeriti struju izlaznog stupnja nakon nekog vremena, a zatim zagrijati tranzistor T2 lemilom i ponovo ga izmjeriti.

Kao drajver, postoji jedan lukav super tranzistor sa beta ispod 1000 2sd2165.

Umjesto bipolarnog tranzistora, možete pokušati instalirati mosfet s malim ulaznim kapacitetom (na primjer, irf510) u krug. Sada je napon na kolektoru prvog tranzistora manji od 2 V, ali s mosfetom će biti veći od 5 V, što će smanjiti izobličenje. Plus - pojačanje prvog tranzistora će se povećati zbog većeg ulaznog otpora mosfeta, samo ne zaboravite staviti otpornik nominalne vrijednosti od oko 150 Ohma u polje polja

Ulazni tranzistor

Ulazni tranzistor mora imati nisku reverznu struju kolektora, visoku bettu i nisku cifru šuma, što mu omogućava da radi na oskudnoj kolektorskoj struji od 100-300 µA. U prvoj fazi dobro su se pokazali tranzistori male snage sa kolektorskim kapacitetom manjim od 30 pF i beta većim od 250. Prvi tranzistor ima malu mirnu struju od 0,3 mA, trebao bi biti tranzistor sa beta od 500 -700 tipova bc560c, 2sa970.

Okretanje dijagrama naP-N-P

Nekoliko puta, kako na našim forumima, tako i na stranim resursima, naišao sam na izjavu da pojačalo bazirano na JLH kolu sa izlaznim tranzistorima P-N-P strukture zvuči mnogo bolje nego sa n-p-n. Također, viđeni su neki lokalni gurui kako nakratko hvale pnp izlazne tranzistore i još mnogo toga. Nedavno sam na forumima počeo da postavljam pitanja o tome i došao do giganata kao što su A. Nikitin, Lynx i Alex. Ali nisam dobio jasne odgovore, tipa "pogodi sam" ili "ovo već svi znaju", tako nešto. Ispostavilo se da su strani drugovi jednostavniji, ali se nisu potrudili opravdati činjenicu - samo su ga uzeli i prevrnuli, a pokazalo se da je bolje i to je sve!

Mnogi stranci na forumima navode da je sa PNP tranzistorima izlazni zvuk mnogo bolji. Sasvim je moguće pokušati staviti skoro svima omiljene NPN provodnike MJ15003 na izlaz i uporediti ih sa 15024. Zatim obrnuti napajanje i staviti PNP MJ21193 na izlaz, a MAT-12 iz AD sklopa na ulaz, pola za svaki kanal . Ili izvršite u punom obimu