4h4-auto.ru

4х4 Авто
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

АМФИТОН 25У-202С

АМФИТОН 25У-202С

Изготовитель: Львовское ПО имени Ленина, 1990.

АМФИТОН 25У-202С АМФИТОН 25У-202С

Назначение: усилитель «Амфитон 25У-202С» второй группы сложности предназначен для высококачественного усиления, оперативного управления и коммутации звуковых сигналов от тюнера, электропроигрывателя, магнитофона.

АМФИТОН 25У-202С

Руководство по эксплуатации и схема находится в архиве на Яндекс.Диске нашего сайта.

Основные технические характеристики:

Описание:

Рама усилителя выполнена из штампованной стали и полностью разборная. Боковые панели алюминиевые, они одновременно служат радиаторами и внешними стенками. Лицевая панель так же из алюминия. Ручки регуляторов и кнопки выполнены из литого алюминия. Дно усилителя металлическое, выпуклое с перфорированными отверстиями.

АМФИТОН 25У-202С АМФИТОН 25У-202С АМФИТОН 25У-202С

Внутри можно рассмотреть разделение отдельных блоков по отсекам, которые разделают металлические стенки. Предварительные усилители, оконечные усилители, узел защиты и стабилизатор. Дополнительно между центральной частью и оконечными усилителями имеются две дорожки под провода. Трансформатор заключен в металлический кожух.

амфитон 25у-202с ldsound.ru (9)

Выходные транзисторы внешне закрыты пластмассовыми накладками. Сзади между выходами пар АС находится тумблер, переключающий сигнал от усилителя на соответствующие пары АС, дополнительная сетевая розетка, винтовой зажим для подключения земли.

АМФИТОН 25У-202С АМФИТОН 25У-202С

Усилитель не предназначен для работы от ЭМИ, микрофонов, пьезоэлектрических звукоснимателей и радиотрансляционной сети.

амфитон 25у-202с ldsound.ru (7)

амфитон 25у-202с ldsound.ru (13)

Рекомендуемая предельная кратковременная мощность акустических систем, подключаемых к усилителю, с номинальным сопротивлением 4 Ом не менее 100 Вт, предельная долговременная – не менее 25 Вт. Рекомендуемая предельная кратковременная мощность акустических систем, подключаемых к усилителю, с номинальным сопротивлением 8 Ом не менее 75 Вт, предельная долговременная – не менее 20 Вт.

Оптимальный ток покоя выходного каскада на полевых транзисторах в усилителях мощности

Выходной каскад усилителя – весьма нелинейный узел. И снижение его искажений очень хорошо отразится на работе усилителя и на его качестве звучания. Самые низкие искажения выходного каскада будут, конечно же, в классе А. Вот только греться выходные транзисторы при этом будут очень сильно. Чтобы снизить их нагрев обычно снижают напряжения питания. А это повышает искажения полевиков. И, главное, снижает максимальную выходную мощность усилителя. Значит появляется опасность возникновения клиппинга. То есть стремление улучшить звук, приводит к возможности его сильного ухудшения.

Что же делать? А нельзя ли найти такой ток покоя выходных полевых транзисторов, чтобы и искажения были маленькими, и нагрев небольшим?

Известный разработчик звуковой техники Дуглас Селф в книге «Проектирование усилителей мощности звуковой частоты» писал, что для низких искажений ток покоя выходного каскада на биполярных транзисторах должен быть как раз маленьким, выходные транзисторы должны работать в классе В. То есть греться минимально. Однако для выходных полевых транзисторов невозможно теоретически указать оптимальное значение тока покоя, при котором искажения выходных полевых транзисторов были бы минимальны.

Я усомнился в том, что оптимального тока покоя для полевых транзисторов не существует вообще. Какая-то оптимальная величина тока покоя, которую можно рекомендовать устанавливать в УМЗЧ, должна быть. Чтобы и качество высокое, и нагрев небольшой. Поэтому провел экспериментальную проверку влияния тока покоя выходного каскада на его искажения. Для этого я применил такую систему. Собрал высококачественный усилитель с полевыми транзисторами на выходе, по топологии Лина. Для того чтобы легче было измерять величину искажений, глубина общей ООС была уменьшена на 30 дБ. С целью линеаризации каскада усиления напряжения усилителя, вносящего наибольшие искажения, в него была введена местная ООС глубиной 12 дБ. Такая модернизация позволила более четко выделить искажения, вносимые выходным каскадом усилителя.

Итак, перед вами результаты реальных измерений на настоящем усилителе.

Цель оптимизации – получить достаточно низкие искажения, вносимые выходным каскадом при сравнительно небольшом токе покоя, а значит и нагреве выходных транзисторов.

С целью всестороннего изучения искажений, вносимых выходным каскадом, измерялись следующие виды искажений такого специализированного усилителя:

— коэффициент интермодуляционных искажений, использующий стандартный метод SMPTE с частотами 60 Гц и 7 кГц и соотношением амплитуд 4:1;

— коэффициент гармоник, нормированный к номеру гармоники k, вычисленный для первых одиннадцати гармоник:

Оптимальный ток покоя выходного каскада на полевых транзисторах в усилителях мощности

Этот коэффициент используется сравнительно редко. Однако в нем есть необходимость, так как этот коэффициент учитывает не только величину гармоники, но и ее номер. Чем больше номер, тем больше коэффициент. Известно, что чем выше номер гармоники, тем более она заметна и неприятна на слух. В результате нормированный коэффициент гармоник не только вычисляет искажения, он позволяет учесть ширину спектра искажений и хоршо отображает «неприятное звучание» высших гармоник. Этот параметр гораздо сильнее связан с субъективным качеством звучания, чем «обычный» Кг. Но нормированный Кг непривычен — его практически не используют (потому что он более честно показывает искажения, а производители хотят красивых рекламных чисел). Поэтому для сравнения спектров вычислялся коэффициент, который можно назвать «фактор спектра» (ФС):

Оптимальный ток покоя выходного каскада на полевых транзисторах в усилителях мощности

Фактор спектра показывает ширину спектра искажений. Если в спектре присутствует только вторая гармоника, то ФС=1. Бо’льшие значения ФС соответствуют присутствию в спектре искажений большего числа высших гармоник. На рис. 1 показана зависимость фактора спектра от ширины спектра сигнала (график на рис. 1 построен по результатам проведенных измерений). Здесь показаны только первые одиннадцать гармоник, а вообще реальный спектр искажений при больших значениях фактора спектра содержал гармоники значительной амплитуды вплоть до двадцатой!

Для измерений использовалась звуковая карта EMU-0404 и последняя версия программы SpectraPLUS. Коэффициенты гармоник и интермодуляционных искажений вычислялись программой по встроенным алгоритмам. Нормированный коэффициент гармоник вычислялся на основе амплитуд гармоник, выдаваемых программой.

Читайте так же:
Регулировка холостого хода крайслер вояджер

Исследовались наиболее популярные мощные комплементарные транзисторы, устанавливаемые в выходной каскад усилителя:

IRFP240/IRFP9240 фирмы International Rectifier;

2SJ201/2SK1530 фирмы Toshiba;

2SJ162/2SK1058 фирмы Hitachi.

Во всех случаях измерялись две-три пары однотипных транзисторов. Результаты не усреднялись, но разброс результатов для однотипных транзисторов был несущественным. В пары транзисторы не подбирались.

Измерения производились для двух типов нагрузки: активной, сопротивлением 6 ом и сложной комплексной, имитирующей реальные акустические системы.

Искажения выходных транзисторов на активной нагрузке показаны на рис. 2 — рис. 4.

Хорошо видно, что при увеличении тока покоя величина искажений, вносимых выходным каскадом, снижается. Вместе с искажениями снижается и значение фактора спектра. Это означает, что в спектре искажений снижается содержание гармоник высоких порядков, что положительно сказывается на звучании усилителя, воспринимаемом на слух. При условии, что выходной каскад остается работать в классе АВ, можно легко найти оптимальный ток покоя, при котором искажения невелики и при увеличении тока снижения искажений практически не происходит. Оптимальный ток получается равным 300 мА для транзисторов IR, 200 мА для транзисторов Toshiba и 120 мА для транзисторов Hitachi. Интересно, что последние транзисторы значительно отличаются по величине искажений. Надо сказать, что они отличаются и по работе на постоянном токе, для обеспечения работы этих транзисторов пришлось переделывать цепь смещения усилителя.

Искажения выходных транзисторов при работе на комплексную нагрузку показаны на рис. 5 — рис. 7.

Для комплексной нагрузки также характерно наличие оптимальной величины тока покоя, близкой по значениям к оптимальным величинам тока на активной нагрузке.

Интересно отметить, что при увеличении тока покоя выше оптимального значения, искажения выходного каскада в ряде случаев растут. Вполне возможно, что здесь проявляется влияние изменения крутизны выходного каскада, описанное Д. Селфом.

Важность параметра «фактор спектра» можно продемонстрировать на таком примере. На рис. 5 у транзистора Toshiba величины Кг и IMD при токах покоя 250 мА и 2000 мА практически равны. Из этого можно сделать вывод о том, что выходные транзисторы на этих токах работают совершенно одинаково. Однако значения фактора спектра для этих токов равны ФС(250 мА)=2,6 и ФС(2000 мА)=1,08. И спектры искажений в этих случаях разные. Они близки к спектрам, показанным на рис. 1 черным и синим графиками. Спектр искажений при токе покоя 250 мА содержит как минимум девять гармоник заметной амплитуды, тогда как спектр при токе 2000 мА содержит только вторую и третью гармоники.

Транзисторы разных производителей демонстрируют совершенно разное поведение. Это позволяет сделать вывод о том, что, несмотря на примерно одинаковые основные параметры транзисторов, их свойства сильно различаются. Однотипные транзисторы имеют очень близкие свойства. На рис. 8 показаны характеристики, измеренные на двух разных парах однотипных транзисторов. Различие лежит в пределах погрешности измерений.

Для более полного исследования и исключения случайности полученных результатов был проведен ряд дополнительных измерений. С целью их упрощения измерялся только коэффициент гармоник, который хорошо отражает нелинейность выходных транзисторов. Исследовались транзисторы 2SJ201/2SK1530 фирмы Toshiba. На рис. 9 показана зависимость Кг от тока покоя для различных значений сопротивления активной нагрузки. В целом зависимость сохраняется, и значение оптимального тока покоя можно считать неизменным.

На рис. 10 показана зависимость Кг от тока покоя на активной нагрузке для различных значений выходного напряжения. Графики пересекаются в одной точке: с одной стороны, чем меньше выходное напряжение, тем выше относительные искажения «ступенька» при малом токе покоя. Поэтому маленькое выходное напряжение дает большие искажения. Это при малом токе покоя. С другой стороны меньшее выходное напряжение создает меньшую нелинейность выходных транзисторов (у полевых транзисторов крутизна зависит от напряжения) и, следовательно, меньшие искажения при достаточно большом токе. И снова графики демонстрируют примерно то же значение оптимального тока покоя.

Две последние зависимости коэффициента гармоник от температуры выходных транзисторов и от частоты тестового тона (рис 10 и рис. 11) показывают, что ни один из этих факторов не влияет на поведение транзисторов. Так что полученные результаты (рис. 2 – рис. 7) верны при любых условиях работы усилителя.

Если сравнить зависимости Кг от тока покоя, то можно заметить, что на всех графиках искажения достигают значения, равного примерно 0,25%, и дальше не уменьшаются. Это происходит потому, что величина искажений выходного каскада достигает и становится меньше величины искажений второго по уровню нелинейности узла усилителя – каскада усиления напряжения, который имеет Кг порядка 0,25%. Однако на правильность выводов данная ситуация не влияет:

1. Ищется не минимум искажений, а оптимум тока покоя. Как только искажения выходного каскада стали меньше, чем каскада усиления напряжения, то оптимум найден – главный вклад в искажения усилителя в целом вносит другой узел, следовательно, выходной каскад в дальнейшем совершенствовании не нуждается.

2. Каскад усиления напряжения дополнительно линеаризован на 12 дБ. Так что если искажения выходного каскада стали меньше чем у линеаризованного усилителя напряжения, то уж наверняка они будут гораздо меньше искажений «обычного». И их вклад в общие искажения усилителя будет весьма мал.

Читайте так же:
Мотоблок натяжка и регулировка ремней

3. Тот факт, что при дальнейшем увеличении тока покоя сверх оптимального значения с выходным каскадом происходят какие-то изменения, показывает фактор спектра – при дальнейшем увеличении тока покоя спектр искажений сокращается. Возможно, что уменьшается и амплитуда искажений. Так что минимум искажений явно не достигнут, но однозначно достигнут оптимум тока покоя, когда искажения выходного каскада уже достаточно низкие, а нагрев выходных транзисторов небольшой.

В качестве иллюстрации оптимальности полученных значений можно привести результаты применения теории оптимизации к данной задаче. Целевая функция получается следующим образом. Имеются две переменные – ток покоя и коэффициент гармоник. Обе они проявляют свойство: чем меньше значение, тем лучше. Следовательно, переменные следует перемножать и искать минимум целевой функции. Поскольку величина Кг изменяется на порядок, а ток покоя на два порядка, то переменные следует привести к одному масштабу изменения, чтобы переменная, изменяющаяся сильнее, не «перетягивала» на себя результат. Для этого следует из величины тока покоя извлечь квадратный корень, что приведет диапазон ее изменения к диапазону изменения Кг. Таким образом получаем критерий оптимальности:

Оптимальный ток покоя выходного каскада на полевых транзисторах в усилителях мощности

Результаты показаны на рис. 13, 14, 15. Они полностью согласуется с выводами, сделанными выше.

Выводы.

1. Искажения, вносимые выходным каскадом УМЗЧ, существенно зависят от тока покоя выходных полевых транзисторов.

2. Наименьшие искажения наблюдаются при работе в классе А, что полностью согласуется с теорией. В классе В искажения существенно выше, чем в классе АВ. С ростом тока покоя искажения в общем случае уменьшаются.

3. Существует оптимальное значение тока покоя, при котором искажения достаточно малы при работе транзисторов в классе АВ. В ряде случаев, при увеличении тока покоя выше оптимального значения, искажения выходного каскада растут.

4. Величина оптимального тока покоя для разных транзисторов лежит в диапазоне 150…300 мА, что намного больше тех значений, которые принято устанавливать в усилителях мощности. Обычно в усилителях устанавливают ток покоя 80…100 мА, а в некоторых промышленных конструкциях даже 40…60 мА.

5. Кроме амплитуды искажений, от тока покоя зависит и их спектр. При низких значениях тока покоя спектр гармоник значительно расширяется, а гармоники высоких порядков хуже подавляются отрицательной обратной связью. То есть при маленьком токе покоя у нас сразу две беды: большая величина Кг и широктй спектр искажений. Качество звучания наверняка будет невысоким. Спектр оптимального тока покоя содержит небольшое количество высших гармоник, которые эффективно подавляются общей ООС. Да и значение Кг невелико. Поэтому усилитель, ток покоя выходного каскада которого равен оптимальному, должен восприниматься на слух как хорошо звучащий.

6. Для транзисторов IRFP240/IRFP9240 оптимальный ток покоя составляет 300 мА. Для транзисторов 2SJ201/2SK1530 оптимальный ток покоя составляет 200…250 мА. Для транзисторов 2SJ162/2SK1058 оптимальный ток покоя составляет 120…150 мА.

7. Оптимальный ток покоя зависит только от типа выходных транзисторов. Другие факторы, такие как выходное напряжение или сопротивление нагрузки на его величину практически не влияют.

8. Самыми лучшими показали себя транзисторы 2SJ201/2SK1530 фирмы Toshiba. Транзисторы IRFP240/IRFP9240 фирмы International Rectifier заняли второе место. Они хоть и являются переключательными, тем не менее мало чем уступают транзисторам фирмы Toshiba. Транзисторы 2SJ162/2SK1058 фирмы Hitachi являются заметно нелинейными и не рекомендуются для высококачественного усиления. Оптимум тока покоя для них тоже получается каким-то расплывчатым.

9. При неоптимальном маленьком токе покоя (таком, какой часто устанавливают в усилителях) искажения, вносимые выходным каскадом, в четыре-шесть раз выше (а на слух — с учетом ширины спектра — в шесть-десять раз выше), чем при оптимальном. Поэтому для высококачественного усиления необходимо задавать ток покоя выходного каскада равным оптимальному.

Как настроить ток покоя выходных транзисторов усилителя

При подаче информации, на форуме принято использование сокращений и аббревиатур, например:

Как настроить ток покоя в усилителе мощности

интересные РАДИОСХЕМЫ самодельные

  • ELWO
  • 2SHEMI
  • БЛОГ
  • СХЕМЫ РАЗНЫЕ
  • ТЕОРИЯ
  • ВИДЕО
  • LED
  • МЕДТЕХНИКА
  • ЗАМЕРЫ
  • ТЕХНОЛОГИИ
  • СПРАВКА
  • РЕМОНТ
  • ТЕЛЕФОНЫ
  • ПК
  • НАЧИНАЮЩИМ
  • АКБ И ЗУ
  • ОХРАНА
  • АУДИО
  • АВТО
  • БП
  • РАДИО
  • МД
  • ПЕРЕДАТЧИКИ
  • МИКРОСХЕМЫ
    ВОПРОС-ОТВЕТ

Доброго времени суток. Собрал усилитель по следующей схеме (рис. 1). Нагрузку R на выходе пока отсоединил. Возникла проблема в токе покоя. Когда на входе сигнал отсутствует, ток покоя составляет 60 mA. Напряжение в средней точке равно половине питания. Вроде ничего, нормально. Теперь подаю на вход тестовый сигнал синусоидальной формы. Нагрузка на выходе по прежнему отключена. Потребление возросло до 200 mA. Нагрузки на выходе нет. Почему возрастает потребление?

Коэффициент усиления транзисторов 2SC5200 у обоих составляет 95. А вот эмиттерные повторители немного разнятся. У одного коэффициент усиления 231, у другого 295. Я так полагаю нужно искать полностью идентичные комплементарные пары. С этим то как раз проблема. Заказывал транзисторы у разных продавцов. Но так и не смог найти транзисторы с наиболее одинаковыми электрическими характеристиками. Что посоветуете? Может как-то изменить схему?

Благодарю. Успокоили. А то я два дня уже пытаюсь устранить эту проблему, которую видимо сам себе нарисовал. Полагаю с потреблением тока вопрос исчерпан. Остался другой важный момент. Наверно нет смысла создавать новую тему. Спрошу прямо здесь. В оконечном каскаде теряется симметрия сигнала. Нижние полупериоды не хотят выравниваться. Регулировал резисторы 470 ом. Пробовал также регулировать резистор 100 ом. Всё равно нижняя часть сигнала искривлена. С предусилителя сигнал выходит ровный. А дальше он искривляется. Вот пример осциллограммы, с теми номиналами деталей, которые в данный момент изображены на схеме, что я выложил в первом посте.

Читайте так же:
Dxi 11 регулировки форсунок и клапанов

Как выставить ток покоя в усилителе

Как выставить ток покоя в усилителе

Ткните носом пожалуйста, в каких точках замерять? И, если не сложно, примерно сколько нужно? Охлаждение вентиляторами.

Re: Как выставить ток покоя в усилителе

Re: Как выставить ток покоя в усилителе

Схема с ошибками. Либо сам — при перечерчивании, либо умышленно, чтобы запутать неподготовленного.

Замечания: 1. стоят транзисторы защиты по току, но сигнал «закорочен» на среднюю точку. В таком включении эти транзисторы бесполезны (защита блокирована) Нужно оторвать базы Т120, Т121 от средней точки.

2. Емкость С116 никогда электролит не ставят. Достаточно 0,1-1 мкФ обычного конденсатора. Видимо в оригинале было указано 0,47 мкФ, перепутали номинал при перерисовке.

3. Конденсаторы С114, С115 — не нужны. Там эмиттерные повторители стоят. Эти конденсаторы видимо были в оригинале, но там еще и резисторы по питанию были.

4. С126, С127 в таком включении совершенно бесполезны. Там должны быть резисторы 50-100 Ом, отделяющие силовую часть от входной. Тогда вместе с резисторами это будут RC фильтры по питанию.

5. Вместо D104 лучше поставить аналогичный транзистор, как Т106. Получиться классическое токовое зеркало — нагрузка для дифкаскада на Т104, Т105

6. Для чего нужен Т122 — непонятно (обрыв схемы) Это индикация перегрузки — .

В целом это усилитель по схеме Холтона, как у Радиотехники-101 (модули УНЧ 50-8), но только гораздо хуже. Видимо это результат неграмотной перерисовки, упрощения.

Выброшены некоторые очень важные части, что приведет к ухудшению качества. Например каскад с ОБ во втором дифкаскаде (вместо R133). Видимо из-за неполного понимания работы отдельных узлов оригинала.

Поэтому проще взять готовые модули УНЧ 50-8 и поставить туда более высоковольтные транзисторы для получения большей мощности. Сделайте хороший блок питания. Такой усилитель даст искажения точно раз в 10 раз меньше, чем у этого нарисованного на схеме.

Установка тока покоя усилителя Радиотехника У-101

Установку тока покоя выходных транзисторов усилителя Радиотехника У-101 обычно выполняют после ремонта плат УНЧ-50-8, либо в целях профилактики.

Вы можете спросить, как изменится звучание, если ток покоя установить ниже или выше рекомендованного значения? Все очень просто, ток покоя ниже рекомендованного значения приведет к искажениям выходного сигнала на относительно небольшом уровне громкости. Завышенный ток приведет к излишнему нагреву транзисторов и радиатора на небольшой громкости, но звучание будет без слышимых искажений.

Какое же значение тока покоя является нормой для усилителя Радиотехника У-101? Согласно инструкции по ремонту данного усилителя, ток покоя необходимо установить в пределах 40-50мА.

Прогон усилителя

Прогон выполняется после ремонта аппарата и перед его настройкой. На один из входов (например «Унив.») нужно подать музыкальную программу и на среднем уровне громкости гонять усилитель не менее часа.

Замена транзисторов

Поскольку УНЧ (усилители низких частот) становятся всё популярнее, то совершенно не лишним будет узнать, что делать, если такой прибор выйдет из строя.

В случае, если греется выходной транзистор, то велика вероятность, что он сломался или перегорел. В такой ситуации необходимо:

  • Удостовериться в целостности всех прочих диодов и транзисторов, входящих в усилитель;
  • Когда будет производиться ремонт очень желательно подсоединять усилитель к сети через лампочку в 40-100 В, это поможет сберечь оставшиеся целыми транзисторы при любых обстоятельствах;
  • В первую очередь перемыкается участок эмиттер-база и транзисторы, потом осуществляется первичная диагностика УНЧ (любые изменения и реакции легко регистрируются при помощи свечения лампы);
  • Основным показателем рабочего состояния и адекватной настройки транзистора можно считать данные по напряжению для участка база-эмиттер.
  • Выявлять данные по напряжению межу корпусом и отдельными участками схемы — занятие практически бесполезное, никаких сведений о возможной поломке оно не даёт.

Даже наиболее упрощённый вариант проверки (до и после того как замена выходных транзисторов была произведена) обязательно должен включать в себя несколько пунктов:

  • К базе и эмиттеру выходного транзистора подать минимальное напряжение, чтобы установился ток покоя;
  • Проверить результативность своих действий по звуку или при помощи осциллографа («ступенька» и искажения сигнала при мощностном минимуме должны отсутствовать);
  • При помощи осциллографа выявить симметрию по ограничениям на резисторы при максимальной мощности работы усилителя.
  • Удостовериться, что «паспортная» и действительная мощности усилителя совпадают.
  • Обязательно требуется проверить рабочее состояние токоограничительных цепей, при наличии таковых на оконечном каскаде. Здесь не обойтись без регулируемого нагрузочного резистора.

Усилитель: что мешает звучать правильно? (часть 2) (страница 3)

Следующим звеном, после входного каскада, следует линейный усилитель. Качество его работы оказывает влияние на функционирование всего устройства и при неудачном схемном решении можно всё «легко и непринужденно» испортить. Эта часть усилителя охватывается общей обратной связью и искажения, возникающие в нём, компенсируются. Вот только не стоит возлагать на последнее повышенные ожидания – единожды возникнув, искажения уже никогда не исчезнут. Существует множество схемных решений подобного узла, поэтому вынести какую-то одну общую рекомендацию затруднительно. Просто перейдем к третьей части.

Читайте так же:
Скутер как отрегулировать иглу карбюратора

Выходной каскад

Выходной каскад оканчивает усилитель, поэтому он должен обеспечивать хорошее согласование с нагрузкой. Это означает работу с большими напряжениями и токами, причем нагрузка обладает довольно большой реактивной составляющей, как по электрическим, так и по механическим характеристикам. Кроме того, геометрические размеры усилителя и тепловая мощность, рассеиваемая на радиаторах, ограничивает его максимальную мощность. Всё это накладывает весьма жесткие требования к возможным схемным решениям, а потому наиболее распространен двухтактный выходной каскад класса АВ.

Идея работы каскада заключается в разделении положительной и отрицательной полуволн на два плеча и формирование тока от положительного или отрицательного источника питания в соответствующие моменты времени. Это хорошо работает с большой амплитудой сигнала, но если уровень уменьшается, то всё более значимым становится момент перехода через нуль – именно тогда происходит переключение выходных транзисторов. Для уменьшения вносимых искажений, в усилителе устанавливается некоторый минимальный ток покоя выходного каскада, что обеспечивает одновременную работу плеч (положительной и отрицательной полуволн) для небольшого уровня сигнала.

То есть, фактически вводится небольшой режим А, отсюда и появилась эта буква в названии класса AB. Увы, делать очень уж большой ток покоя нельзя, страдает эффективность усилителя – фактически, эта мощность будет тратиться всегда, есть ли сигнал или нет. При увеличении амплитуды сигнала наступает момент, когда ток покоя исчерпывается, и могут последовать коммутационные искажения.

Для обхода этого дефекта можно задать небольшой фоновый ток через неиспользуемый транзистор, что линеаризует рабочую точку (важно для низкого уровня гармоник высокого уровня) и обеспечит рассасывание заряда (устраняет дефект коммутации для высокочастотного сигнала). Или можно пойти дальше, использовать режим ЭА – ‘экономичный А’ (Non switching , Super A). В этом случае ток транзистора неиспользуемого плеча будет плавно уменьшаться по мере увеличения выходного напряжения противоположной полярности.

Для моделирования классов AB и ЭА следующая схема:

Подробнее можно ознакомиться с моделью и выполнить анализ можно над файлом проекта.

Посмотрим ток выходного каскада. На всех картинках верхний рисунок относится к классу AB, нижний ЭА. Данные снимались для случая:

  • AB – ток покоя уменьшался от 250 мА до 80 мА.
  • ЭА – ток покоя оставался неизменным, 150 мА, менялась агрессивность управления током неактивного плеча – от наиболее активного до полного отключения управления током транзистора.

Возьмем два случая – амплитуда сигнала 1 вольт (слева) и 10 вольт (справа):

При низком уровне сигнала класс AB работает в режиме A и потому не вносит каких-либо видимых искажений. У класса ЭА с этим несколько сложнее, потенциально присутствуют четные гармоники из-за очевидной несимметрии тока. Но это только «потенциально», избыточный ток протекает через транзистор противоположного канала и не попадает в нагрузку. Проще говоря, через источники питания течет ток с относительно небольшим уровнем гармоник, что не приводит к негативным последствиям.

Классификация выходных каскадов

Есть несколько методов сборки выходного каскада:

  • Из транзисторов, имеющих различную проводимость. Для этих целей чаще всего используют «комплементарные» (близкие по параметрам) транзисторы.
  • Из транзисторов, имеющих одинаковую проводимость.
  • Из транзисторов составного типа.
  • Из полевых транзисторов.

Работа усилителя, сконструированного, при помощи комплементарных транзисторов, отличается простотой: положительная сигнальная полуволна запускает работу одного транзистора, а отрицательная — другого. Необходимо, чтобы плечи (транзисторы) работали в одинаковых режимах и для реализации этого используется базовое смещение.

Если усилитель использует в работе одинаковые транзисторы, то никаких принципиальных отличий от первого варианта это не имеет. За исключением того факта, что для подобных транзисторов сигнал отличаться не должен.

При работе с остальными разновидностями усилителей необходимо помнить, что отрицательное напряжение для p-n-p транзисторов, и положительное — для n-p-n транзисторов.

Обычно звание усилителя мощности принадлежит именно оконечному каскаду, поскольку он работает с самыми большими величинами, хотя с технической точки зрения так можно называть и предварительные каскады. К числу основных показателей усилителя можно отнести: полезную, отдаваемую в нагрузку мощность, КПД, полосу усиливаемых частот, коэффициент нелинейных искажений. На эти показатели весьма сильно влияет выходная характеристика транзистора. При создании усилителя напряжения может быть использована однотактная и двутактная схемы. В первом случае режим работы усилителя линейный (класс А). Данная ситуация характеризуется тем, что протекание тока по транзистору длится до тех пор пока не окончится период входного сигнала.

Однотактный усилитель отличается высокими показателями по линейности. Однако эти качества могут искажаться при намагничивании сердечника. Для предотвращения подобной ситуации необходимо озаботиться наличием цепи трансформатора с высоким уровнем индуктивности для первичной цепи. Это отразится на размерах трансформатора. К тому же, ввиду принципа его работы, он обладает достаточно низким КПД.

В сравнении с ним данные по двутактному усилителю (класс B) куда выше. Данный режим позволяет искажать форму транзисторного тока на выходе. Это увеличивает результат отношения переменного и постоянного токов, снижая вместе с тем уровень потребляемой мощности, это и считается самым главным плюсом применения двутактных усилителей. Их работа обеспечивается подачей двух равных по значению, но фазно противоположных напряжений. Если отсутствует трансформатор со средней точкой, то можно воспользоваться фазоинверсным каскадом, который снимет противоположные по фазе напряжения с соответственных резисторов цепей коллектора и эмиттера.

Читайте так же:
Регулировать ободной тормоз на велосипеде

Существует двухтактная схема, не включающая в себя выходной трансформатор. Для этого потребуются разнотипные транзисторы, работающие как эмиттерные повторители. Если оказывать воздействие двуполярным входным сигналом, то будет происходить поочерёдное открытие транзисторов, и расхождение токов по противоположным направлениям.

Ток покоя транзисторов как измерить,изменить

Привет всем!У меня 3 усилителя (SPLz2x520,Oris TrophyII-300.2,BostonGT-24)сначала были первые два уся.Oris фронт, SPL саб играло так себе твикнул их (добавил емкости во вторичку)заиграло намного лучше но всеже . Теперь купил Boston сразу поставил на саб полностью доволен.А недавно попробовал Boston на фронт тоже намного лучше чем Oris SPL сам характер звучания другой :четкий, пружинный,динамичный.Теперь Хочется и на фронт Boston и на саб.НО это пока не вариант.Хочу улучшить звучание 2х других усей перечитал все про твик здесь и вообще в инете пришел к выводу что нужно увеличить ток покоя вых Транзисторов и менять операционные усилители.Но как измерить ток и чем подстраевать не совсем понял.Поделитесь опытом!Зараннее благодарен!

#3 OFFLINE prohozhi

  • Откуда: Московия

#4 OFFLINE pitbull777

  • Откуда: Краснодар

Ну померить то ток покоя не проблема . Рядом с каждым транзистором (выходые, те что на корпус притягиваются) стоит резистор мощный. Вот на нём и следует мерять напряжение а затем сагластно закона Ома посчитать ток.
ВСЁ. на этом простота заканчивается, далее нужно понимание схемотехники ну и схема соответственно совсем не помешает, чтобы выявить тот резистор , который за установку тока покоя отвечает. За одно не мешает и цепи регулировки нулевой точки найти и возможно подкорректировать.
ОУ тоже не всегда просто можно заменить, нужно понимать где он стоит и как завязан обвязкой пассивными а порой и активными элементами.

#5 OFFLINE ame

  • Откуда: Челябинск

#6 OFFLINE Шкипер

  • Откуда: СПб

А чем мерял? У меня осцилл меряет от 2 мв/деление. Усил не забыл включить?

#7 OFFLINE ame

  • Откуда: Челябинск

#8 OFFLINE FIL

  • Откуда: Москва

При чем тут осциллограф?Ток покоя меряется обычным тестером на постоянке,как падение напряжения на резисторе в цепи выходного транзистора при ОТСУТСТВИИ сигнала и далее как и говорилось по закону Ома.Хотя результат измерения
меня тоже озадачил,как и резистор 1Ом (обычно 0,1Ом).
С уважением Шкипер.
З.Ы.Кстати я согласен с prohozhi.

#9 OFFLINE FIL

  • Откуда: Москва

Не надо ничего твикать, тем более, если вопросов больше, чем ответов. Иначе следующий пост будет: «сгорел усь че делать. «
И вообще, ИМХО, увеличение тока покоя в нормально спроектированном классе АВ никакого улучшения не дает.

#10 OFFLINE discourse

  • Откуда: Тольятти.

#11 OFFLINE discourse

  • Откуда: Тольятти.

#12 OFFLINE discourse

  • Откуда: Тольятти.

#13 OFFLINE IVX

  • Откуда: Прожигание

По поводу замены операционников: если просто банально заменить оперы на более быстрые — толку ноль. Что бы его реализовать, придёться увиличевать глубину ООС, соответственно пересчитывать его частотную корекцию и т.д. То есть если готов к этому, то флаг в руки.

#14 OFFLINE discourse

  • Откуда: Тольятти.

оу там типично в фильтрах, так что никакую коррекцию пересчитывать не придёццо. Мерить ток, нужно без нагрузки, хорошо бы после регулировки дать прогреться и подстроить финально, результат может быть очень разным, так как 99% усилов этих чистейший class B и как таковая стабилизация тока им штатно пофиг.

#15 OFFLINE IVX

  • Откуда: Прожигание

#16 OFFLINE discourse

  • Откуда: Тольятти.

глубокий AB, это когда с током покоя порядка 150-250 мА, а 10ма это сами понимаете что.

#17 OFFLINE pitbull777

  • Откуда: Краснодар

Процедура такая: замеряем вольтметром напряжение между эмитерами «выхлопа». Далее: делим это напряжение на сопротивление резисторов, стоящих в эмитерах этих транзисторов (как правило оно равно 0.15, либо 0.22 Ома) и ещё делем на 2.
Теперь самое основное: необходимо найти цепь термокомпенсации тока покоя. Как правило в автоусилителях она стандартна — транзистор, закреплённый на радиаторе (между выходными транзисторами) и 2 резистора, шунтирующих его. Находим резистор, стоящий между базой и эмитером, и вместо него впаиваем переменный резистор схожего номинала (как правило 2.2 кОм достаточно), предварительно переместив движок в сторону максимального сопротивления.
Пару моментов: не стоит его сильно накручивать, ток должен быть адекватен теплорассеивающим возможностям радиатора. Ещё момент: устанавливать его желательно при максимальном напряжении на усилителе, что бы не получилось такого, что при 12 вольтах он у тебе один, а при 14 скаканул выше максимума.
Ну и последнее: ток желательно ограничить 70-80 мА, так сказать на всякий форс-мажор.

#18 OFFLINE pitbull777

  • Откуда: Краснодар

А чем мерял? У меня осцилл меряет от 2 мв/деление. Усил не забыл включить?

#19 OFFLINE pitbull777

  • Откуда: Краснодар

Не надо ничего твикать, тем более, если вопросов больше, чем ответов. Иначе следующий пост будет: «сгорел усь че делать. «
И вообще, ИМХО, увеличение тока покоя в нормально спроектированном классе АВ никакого улучшения не дает.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector