6. Усилители постоянного тока
Усилителями постоянного тока (УПТ) называют усилители, коэффициент усиления которых не снижается при снижении частоты вплоть до нуля. Такие усилители производят усиление не только переменной, но и постоянной составляющей сигнала.
По принципу действия УПТ подразделяют на 2 основных типа: прямого усиления и с преобразованием сигнала.
Электрические сигналы, воздействуя на вход усилителя постоянного тока, во многих случаях малы по величине. Так, с помощью УПТ приходится усиливать напряжение порядка долей милливольта, а токи порядка А. Для усиления таких слабых сигналов одного каскада оказывается недостаточно, поэтому приходится применять многокаскадный усилитель.
Очевидно, что при
построении многокаскадных усилителей
емкостная или трансформаторная связь
не может быть использована, т.к. ни
конденсаторы, ни трансформаторы не
пропускают постоянный ток.
Это требование приводит к возникновению определенных трудностей, связанных с согласованиями режимов соседних каскадов по постоянному току. Такие трудности не возникают в усилителе переменного тока, где разделительные конденсаторы изолируют каскады по постоянному току.
Согласование режимов соседних каскадов по постоянному току может быть осуществлено двумя способами.
При первом способе дополнительный источник напряжения включают в цепь межкаскадной связи (рис. 19а) в этом случае, напряжение смещения определяется как разность постоянного напряжения на выходе предыдущего каскада и напряжения дополнительного источника:
. (88)
Изменяя напряжение Е,
всегда можно получить оптимальное для
транзистора второго каскада напряжение
смещения.
При втором способе дополнительный источник постоянного напряжения включают в цепь эмиттера (или в цепь истока).
При полярности напряжения , указанной на рис. 19б напряжение смещения снова будет разностью постоянных напряжений и и так же может иметь нужную величину.
С конструктивной точки зрения, первый способ менее удачен, особенно в случае применения многокаскадных УПТ, так как будут необходимы дополнительный источники питания, и УПТ будет очень громоздким.
Второй способ значительно лучше, так как роль дополнительного источника постоянного напряжения может играть, например, резистор R в цепи эмиттера, через который проходит постоянный ток. Величину постоянного тока подбирают такой, чтобы выполнялось условие . Вариант схемы двухкаскадного УПТ приведен на рис. 20.
Р ис. 20. Двухкаскадный усилитель постоянного тока
Делитель R1, R2 обеспечивает смещение на базу транзистора VT1.
при данной полярности источника питания на коллекторе транзистора устанавливается
соответствующий начальному режиму
относительно высокий отрицательный
потенциал, который прикладывается к
базе транзистора VT2.
уровень этого потенциала обычно
значительно превышает требуемое
напряжение смещения на базу транзистор VT2. Поэтому,
если его не скомпенсировать, то токи и возрастут
настолько, что транзистор может оказаться
в режиме насыщения. Компенсация
коллекторного напряжения в приведенной схеме осуществляется
напряжением на резисторе
, (89)
где — напряжение смещения на базу транзистора VT2, обеспечивающее необходимый базовый ток. В свою очередь ток обеспечивает начальный режим работы второго каскада.
Принципиальная
трудность, возникающая при конструировании
УПТ, заключается в том, что такие усилители
обладают большой нестабильностью.
Особенно вредными оказываются изменения токов в первых каскадах, так как они усиливаются последующими. В результате этого в отсутствие входного сигнала выходное напряжение УПТ колеблется около некоторого среднего значения. Это явление, называемое дрейфом нуля УПТ, является вредным, так как возникающее выходное напряжение невозможно отличить от полезных сигналов. Дрейф нуля оценивают в единицах напряжения на время (микровольт в час). Отношение выходного напряжения при отсутствии сигнала на входе к коэффициенту усилителя называют приведенным напряжением дрейфа:
. (90)
Величина
приведенного ко входу напряжения дрейфа
ограничивает минимально различимый
входной сигнал.
Напряжение дрейфа
определяет чувствительность усилителя.
Если же напряжение дрейфа на входе
усилителя окажется того же порядка, что
и напряжение сигнала, или даже больше,
то уровень искажений усилителя достигнет
недопустимой величины.
Для уменьшения дрейфа нуля стабилизируют источники питания УПТ, вводят отрицательную обратную связь, а также применяют мостовые балансные схемы УПТ (рис. 21).
Р ис. 21. Мостовая балансная схема УПТ
Данная
схема выполнена в виде моста, двумя
плечами которого являются внутренние
сопротивления транзисторов VT1 и VT2 (вместе
с соответствующей частью резистора и резистором ). К
одной диагонали моста подключен источник
питания , а
к другой — внешняя нагрузка
,
с которой снимается выходное напряжение.
Входной сигнал постоянного или медленно
изменяющегося тока прикладывается к
базам обоих транзисторов. Если плечи
моста симметричны (транзисторы идентичны, =
)
и
,
то начальные токи покоя транзисторов
одинаковы.
При
воздействии входного сигнала приращения
эмиттерных токов, протекающих через
резистор
равны по величине, но противоположны
по направлению (т.е. ).
Следовательно, отрицательная обратная
связь по току, полезного сигнала,
поддерживается лишь небольшим
сопротивлением
.
Значительное снижение дрейфа нуля
достигается в балансных УПТ, выполненных
в виде интегральных микросхем. Поскольку
транзисторы в интегральной семе
изготовляют в течение одного
технологического цикла и в одних и тех
же условиях, их параметры почти идеально
идентичны. Кроме того, поскольку
транзисторы расположены очень близко
круг к другу в одной кремниевой пластинке,
рабочая температура этих приборов
одинакова.
Усилители постоянного тока | Основы электроакустики
Усилители постоянного тока Общие сведения. Усилители постоянного тока УПТ могут усиливать электрические колебания со спектром частот от 0 до fв, определяемой назначением и условиями работы. По принципу действия различают усилители прямого усиления и. с преобразованием. В усилителях постоянного тока с преобразованием усиливаемый постоянный ток преобразуется в переменный и усиливается с последующим выпрямлением (усиление с модуляцией и демодуляцией сигнала — МДМ).
Особенность схем УПТ прямого усиления, наличие гальванической (непосредстенной) связи между выходным электродом усилительного элемента (коллектором, анодом) одного каскада и входным электродом усилительного элемента (базой, сеткой) следующего каскада. При этом цепь связи между каскадами не содержит реактивных элементов (конденсаторов, трансформаторов), поэтому возможно прохождение сигналов любой частоты (вплоть до нулевой).
Гальваническая связь, хорошо передавая перепады потенциалов и медленные изменения токов между каскадами, затрудняет установку режима работы усилительного элемента, вызывает нестабильность работы самого усилителя. При изменениях напряжения источников питания и режимов работы усилительных элементов или их параметров возникают медленные изменения токов, которые через цепи гальванической связи передаются на вход усилителя и приводят к изменениям выходного сигнала. Эти изменения выходного сигнала неотличимы от изменений, вызванных воздействием полезного сигнала на входе усилителя.
Дрейф нуля и способы его снижения. Изменения выходного напряжения, обусловленные внутренними процессами в усилителе (нестабильностью напряжения источников питания, или параметров активных и пассивных элементов схемы, изменениями температуры окружающей среды и т. д.) и не связанные со входным напряжением, называют дрейфом нуля усилителя. Абсолютный дрейф нуля характеризуется максимальным изменением выходного напряжения при отсутствии сигнала на входе (при замкнутом входе) усилителя за определенный промежуток времени.
Напряжение дрейфа, приведенное ко входу усилителя, равно отношению напряжения абсолютного дрейфа к коэффициенту усиления усилителя: Uдр.вх = U др.вых.макс/K. Значение этого напряжения ограничивает минимально различимый входной сигнал (т. е. определяет чувствительность усилителя). Для нормальной работы усилителя напряжение дрейфа не должно превышать заданного минимального напряжения усиливаемого сигнала. Если напряжение дрейфа на входе усилителя окажется того же порядка или больше напряжения сигнала, уровень искажений усилителя превысит допустимую величину, что может вызвать смещение рабочей точки усилителя вне рабочей области характеристик усилительного элемента («дрейф нуля»).
Основными способами уменьшения напряжения дрейфа являются:
- стабилизация напряжения или тока всех источников питания, влияющих на режим усилительного каскада;
- применение глубокой ООС;
- компенсация температурного дрейфа элементами с нелинейной зависимостью параметров от температуры;
- применение балансных (мостовых) схем;
- преобразование постоянного тока, в переменный и усиление переменного тока с последующим выпрямлением.
Схемы усилителей постоянного тока. Важными задачами при построении схем УПТ являются согласование потенциалов (на входе усилителя, в точках соединения каскадов, и на выходу, при подключении нагрузки) и обеспечение стабильности работы при изменениях режимов и параметров элементов схемы. Усилители постоянного тока могут быть одно- и двухтактными.
В однотактной схеме УПТ прямого усиления напряжение сигнала с выхода одного усилительного элемента непосредственно поступает на вход следующего усилительного элемента. Одновременно с напряжением сигнала на вход следующего усилительного элемента (например, V2) поступает напряжение питания цепи предыдущего транзистора VI. Для согласования потенциала коллектора транзистора VI с потенциалом базы последующего каскада на транзисторе V2 следует скомпенсировать коллекторное напряжение первого каскада. С этой целью в эмиттерную цепь V2 включают резистор Raz, в результате чего напряжение смещения цепи базы транзистора V2 Uбэ2 = Uкэ1 + Uэ1 — UЭ2.
Для получения требуемого тока коллектора в транзисторе V2 напряжение U3n на резисторе RЭ2 должно превышать напряжение U3i на резисторе Rзь Потенциалы коллекторов последующих транзисторов должны быть высокими. Эти требования выполняются уменьшением сопротивлений Rк и увеличением R3 последующих каскадов, т. е. выбором RK3<Rк2<RK1 и Rэз>RЭ2>Rэ1. При таком выборе резисторов Rк и Ra снижается усиление последующих каскадов. Следует учитывать, что резисторы R3i, Raz и Rэз в схеме УПТ не только компенсируют коллекторное напряжение, поступающее на базу, но и осуществляют стабилизацию режима транзисторов за счет ООС по току. Благодаря ООС параметры усилителя (Кв, Кт, rвх, rвых) в меньшей степени зависят от параметров транзистора и обладают большей стабильностью при их изменениях. Сопротивление R3 последнего каскада обычно выбирают из условий получения необходимой стабильности режима работы, а нуж-ное смещение на базе устанавливают с помощью делителя RоRаз или- стабилитрона V4, подключаемого к цепи эмиттера (как показано на рисунке пунктирной линией).
Если эмиттерный ток транзистора меньше рабочего тока стабилитрона, в схему (для обеспечения его номинального режима) дополнительно вводят резистор rq. Балансные схемы в сочетании со взаимной компенсацией, глубокой ООС и термокомпенсацией нелинейными элементами позволяют значительно увеличить стабильность УПТ. В большинстве случаев балансные схемы усилителей выполняют двухтактными. Для уменьшения дрейфа нуля применяют балансные схемы усилителей параллельного и последовательного типа. В схеме параллельного балансного каскадаколлекторные резисторы RK1 и RК2 и внутренние сопротивления транзисторов образуют четыре плеча моста. К одной диагонали моста между цепями коллектор — эмиттер подключается напряжение питания, а к другой (между коллекторами) — нагрузка. Входной усиливаемый сигнал прикладывается к базам обоих транзисторов. При RK1=RK2 и идентичных транзисторах плечи моста симметричны. Если сигнал на входе схемы отсутствует (Uи=0), разность потенциалов между коллекторами VI и V2 также равна нулю.
Если Uвх=/=0, потенциалы на коллекторах транзисторов получают одинаковые по величине, но разные ло знаку приращения (AUK1 = .=. — АUка), вследствие чего , в нагрузке появляется ток. Балансные каскады параллельного типа могут быть использованы в качестве первых высокостабильных каскадов многокаскадных усилителей, а также в качестве выходных каскадов, если нужно получить симметрично изменяющееся напряжение (например, для отклоняющих пластин осциллографической трубки) или симметрично изменяющийся ток (например, для отклоняющих катушек электронно-лучевых трубок, обмоток реле). Высокая стабильность выходных данных объясняется тем, что изменения режима (температуры, напряжения источника) в симметричной схеме приводят к одинаковым изменениям потенциалов на коллекторах, поэтому выходное напряжение и ток в нагрузке не меняются. В симметричной схеме ток через резистор R9 можно считать не измененным (АIэ1= — АIэ2). Следовательно, обратная связь в схеме не возникает. Регулировкой сопротивления резистора связи R1 с отводом средней точки можно уменьшить колебания токов коллекторов.
Резистор R1, являясь сопротивлением обратной связи, снижает усиление, однако предотвращает закрывание одного из транзисторов при малейшем разбалансе базовых потенциалов, чем расширяет динамический диапазон входных сигналов. Балансные каскады последовательного типа на транзисторах распрортранения не получили, поскольку обладают большим дрейфом нуля. Усилители постоянного тока прямого усиления обеспечивают усиление сигналов лишь в сотни микровольт и выше. Для усиления более слабых сигналов используют УЛТ с преобразованием постоянного тока в переменный с последующим усилением и выпрямлением..
Разница между усилителями переменного и постоянного тока
AudioReputation поддерживается читателями. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию Узнать больше
Содержание
- Что означает переменный и постоянный ток в усилителях переменного/постоянного тока?
- Усилители со связью по переменному току (с конденсаторной или трансформаторной связью)
- Усилители постоянного тока (с прямой связью)
- Преимущества и недостатки усилителей переменного тока
- Преимущества усилителей с прямой связью
- РЕЗЮМЕ
Если вы недавно пытались получить более глубокое представление об усилителях мощности, вы, вероятно, сталкивались с терминами усилитель переменного тока и усилитель постоянного тока.
Какой была ваша первая мысль? Был ли это переменный ток и постоянный ток? Что ж, термины AC и DC в усилителях не совсем относятся к току. Эти термины относятся к методу соединения между различными стадиями усиления.
Наша статья призвана помочь вам понять принципы работы каждого из этих двух типов усилителей и объяснить различия между усилителями переменного и постоянного тока.
Что означают переменный и постоянный ток в усилителях переменного/постоянного тока?
AC в усилителях переменного тока говорит нам о том, что различные каскады усиления связаны с конденсатором или трансформатором. Поэтому эти конденсаторы/трансформаторы известны как конденсаторы/трансформаторы связи. Назначение разделительных конденсаторов и трансформаторов состоит в том, чтобы убрать любое постоянное напряжение и обеспечить свободный путь для переменного напряжения.
Усилители мощности со связью по переменному току, особенно полупроводниковые, уже не так распространены, как 40 лет назад.
С другой стороны, большинство ламповых усилителей связаны по переменному току. Некоторые компании до сих пор используют связь по переменному току для полупроводниковых усилителей (например, McIntosh).
McIntosh MA8900 – интегрированный усилитель со связью по переменному току
Усилители постоянного тока также известны как усилители с прямой связью. Схема усилителя с прямой связью выглядит намного чище, поскольку для связи между двумя каскадами усиления не используются конденсаторы и трансформаторы.
Связь по постоянному току очень распространена в наши дни. Большинство современных полупроводниковых усилителей мощности и интегральных усилителей имеют связь по постоянному току.
PS Audio Stellar S300 — усилитель мощности со связью по постоянному току
Прежде чем мы обсудим различия и преимущества каждого типа усилителя, давайте посмотрим, как выглядят схемы усилителей со связью по переменному и постоянному току и как они работают.
и резисторы, цепь усилителя считается емкостной, емкостной или RC-связью.
На рисунке ниже показана схема двухкаскадного транзисторного усилителя с RC-связью (транзисторный усилитель означает, что транзисторы Q1 и Q2 используются для усиления сигнала).
Схема двухкаскадного усилителя с конденсаторной связью (RC-coupled)
Как видите, выход первого каскада (Q1) соединен со входом второго каскада (Q2) с разделительным конденсатором С2. Выходной каскад второго транзистора (Q2) соединен с нагрузочным резистором (RL – динамик) разделительным конденсатором С3.
Резисторы R1, R2, RE предназначены для обеспечения смещения делителя напряжения для транзисторов Q1 и Q2 и стабилизации схемы.
RC и RE — резисторы, которые должны снизить напряжение VCC на 50% (RC — коллекторный резистор, RE — эмиттерный резистор).
Конденсатор C2 соединяет выходной каскад Q1 с входным каскадом Q2. Из-за конденсатора C2 и резистора RC этот усилитель считается RC-связью.
Конденсатор C1 соединяет вход с выводом базы транзистора Q1 (вход первой ступени). Конденсатор C3 соединяет выход транзистора Q2 (выход второй ступени) с нагрузочным резистором RL (ваши динамики).
Слабый сигнал (предполагаемый усиленный) подается на базу транзистора Q1, который усиливает сигнал и переключает фазу сигнала (фазовый сдвиг 180°). Затем сигнал подается через разделительный конденсатор C2 на базу транзистора Q2 (вход второго каскада). C2 устраняет постоянный ток и пропускает сигнал переменного тока. Q2 выполняет дальнейшее усиление и снова переключает фазу сигнала (еще один фазовый сдвиг на 180°), что означает, что входной сигнал и выходной сигнал находятся в фазе (фазовый сдвиг на 360°). Усиленный сигнал проходит через конденсатор С2, который также устраняет постоянную составляющую и усиленный сигнал поступает на нагрузочный резистор RL (динамики).
Когда два каскада усилителя соединены с трансформатором, мы называем эту схему с трансформаторной связью. Одной из наиболее важных характеристик трансформаторов является то, что они отлично подходят для согласования импедансов. Таким образом, если два каскада имеют разные импедансы, добавление трансформатора с правильным количеством первичных и вторичных обмоток позволит вам согласовать импедансы двух каскадов (выход первого каскада и вход второго каскада).
На изображении ниже показана схема двухкаскадного усилителя с трансформаторной связью.
Схема двухкаскадного усилителя с трансформаторной связью
Как видите, выход первого каскада (Q1) соединен со входом второго каскада (Q2) с помощью трансформатора связи T1 .
Выходной каскад второго каскада (Q2) соединен с нагрузочным резистором RL (динамик) с помощью трансформатора связи Т2.
Резисторы R1, R2, RE предназначены для обеспечения смещения делителя напряжения для транзисторов Q1 и Q2 и стабилизации схемы.
Конденсатор C1, расположенный на входе, предназначен для устранения постоянного напряжения и пропускания сигнала переменного тока.
Конденсатор CE предназначен для дополнительной стабилизации цепи и обеспечения низкоомного пути к сигналу. Он подключен к резистору RE (в обоих каскадах) и действует как эмиттерный обходной конденсатор — он пропускает эмиттерный ток на землю, поэтому падение напряжения на RE меньше. Из-за этого увеличивается коэффициент усиления по напряжению.
При подаче входного сигнала (VIN) на базу транзистора Q1 через конденсатор С1 сигнал усиливается и поступает на первичную обмотку Т1. При правильном числе витков обмотки можно максимально увеличить энергию, перетекающую от первичной обмотки к вторичной обмотке Т1.
Затем сигнал поступает со вторичной обмотки T1 на базу транзистора Q2 (вход второго каскада). Q2 обеспечивает дополнительное усиление и направляет его на первичную обмотку T2. Энергия течет от первичной обмотки к вторичной, а затем подается на RL (сопротивление нагрузки — динамик). Опять же, если тщательно рассчитать количество витков обмотки, максимальная энергия будет передана RL.
Усилители постоянного тока (с прямой связью) Если между двумя каскадами усиления нет трансформаторов или конденсаторов, усилитель имеет прямую связь или связь по постоянному току. Принципиальная схема усилителя с прямой связью является самой простой и чистой.
Усилители со связью по постоянному току обычно используются для усиления низкочастотных сигналов. Вы можете увидеть это на изображении ниже.
Схема двухкаскадного усилителя с прямой связью
Итак, как видите, выход первого каскада (транзистор Q1) напрямую подключен к входу второго каскада (транзистор Q2) . Нет трансформаторов связи и конденсаторов.
Смещение делителя напряжения применяется к первой ступени (R1, R2, RE). Это необходимо для стабилизации схемы и удержания точки Q в центре линии нагрузки.
Выход первой ступени напрямую передается на вход второй ступени. Подается напряжение VCC (напряжение постоянного тока), а выходной сигнал снимается со второго каскада через нагрузочный резистор RL (динамик).
Когда на базу Q1 подается слабый входной сигнал (это низкочастотный сигнал), Q1 усиливает сигнал, и его выход доступен через коллекторный резистор (RC). Выход первого каскада напрямую подается на вход второго каскада, который выполняет дальнейшее усиление и посылает выходной сигнал на нагрузочный резистор RL.
Усилители с RC-связью не слишком дороги и не слишком сложны в изготовлении, что делает их довольно популярными. Усилители с RC-связью обеспечивают постоянное усиление (постоянное усиление) во всем слышимом диапазоне частот (20 Гц – 20 кГц), и частотная характеристика в этом диапазоне очень хорошая.
Говоря о недостатках, важно отметить плохое согласование импеданса (низкоимпедансный вход и высокоимпедансный выход). Кроме того, их коэффициент усиления мощности относительно низок, а передача мощности низка из-за плохого согласования импеданса.
Из-за своей частотной характеристики и отличной точности воспроизведения звука они часто используются в аудиоиндустрии. Резистивно-емкостная связь также используется в усилителях напряжения.
С трансформаторной связьюУсилители с трансформаторной связью имеют более высокий коэффициент усиления, чем усилители с RC-связью (в 10-20 раз выше). Важнейшим их преимуществом является согласование импедансов (достигается за счет использования трансформаторов с нужным числом витков на первичной и вторичной обмотках). Таким образом, вы можете согласовать низкий выходной импеданс одного каскада с высоким входным импедансом другого каскада.
Усилители с трансформаторной связью также очень эффективны — они не создают значительных потерь мощности.
Когда дело доходит до недостатков, вы должны знать, что усилители с трансформаторной связью не имеют постоянного усиления, как усилители с RC-связью. Их коэффициент усиления значительно зависит от частоты и особенно низок для очень низких и очень высоких частот.
В заключение, их частотная характеристика далека от отличной.
Трансформаторы также создают заметное гудение. Они довольно объемные и тяжелые. А еще они довольно дорогие.
Из-за своих преимуществ они используются в системах, где необходимо согласовать импеданс различных каскадов и передать максимальную мощность выходному устройству (например, динамикам).
Преимущества усилителей с прямой связьюУсилители со связью по постоянному току являются самыми дешевыми в производстве, поскольку нет необходимости в дорогостоящих трансформаторах и конденсаторах. Из-за отсутствия дополнительных компонентов они также являются самыми простыми, компактными и легкими. Их согласование импедансов приличное (не так хорошо, как у усилителей с трансформаторной связью, но лучше, чем у усилителей с RC-связью). Их частотная характеристика очень хороша, особенно когда речь идет об очень низких частотах.
Рекомендуемое чтение:
- Что такое стереоусилители и как они работают?
- Как подключить колонки к телевизору без ресивера?
- способов подключения динамиков к усилителю
Важнейшие недостатки – слабое усиление высоких частот и высокая чувствительность к перепадам температуры.
Их выход также меняется во времени.
Чтобы подвести итог, вот простая таблица, объясняющая преимущества и недостатки усилителей с RC-, трансформаторной и прямой связью.
| КАТЕГОРИЯ | RC-соединение | Трансформаторное соединение | Прямое соединение |
|---|---|---|---|
| Стоимость | В середине | Самый дорогой | Самый дешевый |
| Размер и вес | Посередине | Самый большой и тяжелый | Самый маленький |
| Согласование импеданса | Плохо | Отлично | Очень хорошо |
| Частотная характеристика | Отлично подходит для слышимого диапазона | Не очень хорошо | Лучший |
| Применение | Усиление напряжения | Усиление мощности | Лучше всего подходит для усиления низких частот |
Команда AudioReputation
Компания AudioReputation была основана в 2017 году с единственной целью — предоставить Вам, нашим читателям, всю необходимую информацию о потребительском аудиооборудовании и помочь Вам получить лучшее оборудование за Ваши деньги.
Мы специализируемся на аудиооборудовании в целом, но с самого начала нашей основной сферой интересов было (и остается) бытовое аудиооборудование. Наши обзоры, сравнения и учебные пособия предназначены для того, чтобы предложить вам руководство по запутанному и увлекательному миру наушников, динамиков, звуковых панелей, систем домашнего кинотеатра, аудиоинтерфейсов и другого связанного аудиооборудования.
Наша специальная команда AudioReputation работает круглосуточно, чтобы предоставить вам обзоры новейшего аудиооборудования и предложить объективную и беспристрастную информацию. Точность и объективность — наши главные приоритеты, и мы придерживаемся этих принципов с самого начала. Бренды не платят нам за рекламу своей продукции — наша работа и этот веб-сайт поддерживаются читателями, и мы очень этим гордимся.
Мы любим общаться с нашими читателями и обсуждать звуковое оборудование. Мы призываем вас проявлять любопытство и спрашивать все, что вы хотите знать о колонках, наушниках или любом другом оборудовании, и мы сделаем все возможное, чтобы дать вам быстрый ответ.
Схема сервоусилителя постоянного тока мощностью 100 Вт с использованием конструкции силовой МОП-лампы
Это схема сервоусилителя постоянного тока мощностью 100 Вт с использованием силовой МОП-лампы. Если вам нужна схема усилителя постоянного тока, вы можете обратиться к ней напрямую.
В цепи сервоусилителя постоянного тока используется MOSFET 2SJ162 + 2SK1058 или MOSFET 2SK134 + 2SJ49 (To-3).
Выходная мощность динамика составляет 112 Вт при 8 Ом и требует источника питания +56 В/-56 В, 4 А/канал.
I. Принцип работы схемы сервоусилителя постоянного тока мощностью 100 Вт с использованием силовой МОП-лампы
Конкретная принципиальная схема показана ниже, и вы можете видеть, что характеристики схемы сервоусилителя постоянного тока аналогичны характеристикам схемы источника питания операционного усилителя. .
Положительный вход этой схемы используется для ввода сигнала, а отрицательный вход используется для подключения сигнала обратной связи.
(Рекомендуется увеличить изображение)
Схема сервоусилителя мощности постоянного тока с использованием полевых МОП-транзисторов (масштабируемая)
Сначала дается краткое определение схемы усилителя постоянного тока: Схема может нормально работать даже на низких частотах, подобных сигналам постоянного тока.
Схемы усилителя постоянного тока также могут быть применены к сервоусилителям.
1.Усиление и выходная мощность
Коэффициент усиления цепи сервоусилителя постоянного тока зависит от R8/R7, и усиление 22 рассчитывается на основе каждого значения в цепи.
Если величина входного сигнала составляет 1 В, выходное напряжение составляет 22 В.
Согласно закону Ома выходная мощность может быть рассчитана равной Ом
Если вы хотите выдать 100 Вт при нагрузке 8 Ом, вам необходимо подать входной сигнал не менее 1,28 В.
2. Отрегулируйте ток холостого хода
Транзистор Q5 представляет собой цепь постоянного тока, так как смещение выходной МЧ-лампы можно регулировать, регулируя VR1, чтобы повысить стабильность схемы, VR1 следует выбирать тщательно.
3. Защита mos-трубки
Затвор силовой mos-трубки имеет диод регулятора напряжения для предотвращения повреждения mos-трубки входным сигналом выше 14 В.
4. Предотвращение перегрузки mos
температура mos-трубки выше, а сопротивление mos-трубки выше (в обычном транзисторе сопротивление будет ниже), поэтому ток через mos-трубку будет ниже.
Если вы установите радиатор нужного размера, вы можете легко закоротить выход и убедиться, что москитная трубка не будет повреждена.
Блок питания лампового усилителя 5.mos
Важнейшим фактором максимального использования потенциала схемы является схема питания, поэтому для каждого усилителя рекомендуется использовать отдельный блок питания.
Запросить микросхему FPGA или полный список спецификаций Запросить сейчас
На приведенном ниже рисунке показана схема двойного источника питания постоянного тока 56 В, 5 А.
Преимущество этого источника питания заключается в том, что он также помогает уменьшить перекрестные помехи и низкие частоты, а затем трансформатор способен обеспечить ток более 3 А на вторичной обмотке (рекомендуется 5 А) и выходное напряжение в центре 40 В.
На приведенном ниже рисунке показана схема двойного источника питания постоянного тока 56 В, 5 А.
Цепь двойного источника питания постоянного тока, 56 В, 5 А (масштабируемая)
II. как построить схему сервоусилителя постоянного тока?
Резистор 1、0,5Вт, допуск: 1%
R1:56K
R2, R5: 3,9K
R3: 47K
R4 ： 1K
R7 ： 22K
R9 ： 100 Ом
R10 ： R14
R11, R12 ： 100 Ом
R13, R14 или 2202 9000 2 9000 Ом 9000 3
R13, R14 ксиро , R21: 10 Ом 1 Вт
Список компонентов резистора (нажмите на увеличение)
Запрос чип FPGA или полная цитата списка BOM Now
2 、 Конденсатор
Ceramic CAPACITOR C2: 47PFF 50V
CERAMIC CAPACITR COMAMIC C2: 47PFF 50V
CERAMIC CAPACITOR C10, C10, C10, C10, C10, C10, C10, C10, C10, C10, C10, C10, C, C20, 47PFF 50V
CERAMIC CAPACITOR C10, 47PFF 50V
. 50 В
Конденсатор MKT или MKP C5: 0,0056 мкФ 100 В
MKT или MKP -конденсатор C7: 0,01UF 50 В
MKT или MKP -конденсатор C8, C9: 0,1 UF 100 В
Электролитический конденсатор C1 ： 10 мкф 25 В
Электролитический конденсатор C4 ： 47UF 50V
Электролитический конденсатор C4 ： 47UF 50V
Электролитический конденсатор C4 ： 47UF 50V
Electrytic stain C4 ： 47UF 50v
.
Список компонентов конденсатора (увеличенный)
3、Транзистор Конденсатор
PNP TO-92 транзисторы Q1, Q2: 2SA1016 или A872, -100В 50мА 92 Транзистор Q5: 2SB646, -80В 50мА
N-канальный низкочастотный MOSFET Q6: 2SK1058 (To-3P) или 2SK134 (To-3)
P-канальный низкочастотный MOSFET Q7: 2SJ162 (To-3P) или 2SK49 (To-3)
Диоды D1 , D2, D3: 1N4002, 100 В 1 A
Диоды регулятора напряжения D4, D5 : 12 В 1 Вт
Список компонентов транзистора (увеличенный)Запросить микросхему FPGA или полный список спецификаций Запросить сейчас
4、Другое
- 4 цепи питания и т. д.
- Установка заземляющего провода
Для сборки этих цепей просто установите компоненты и правильно их разложите, не забывая в первую очередь смотреть на цоколевку компонентов в схеме.
Особого внимания требует установка mos-трубки на радиатор и никогда не замыкайте ее на радиатор.
В этом проекте необходимо использовать схему защиты динамика, иначе динамик может быть поврежден.
Расположение штифтов компонентов
III. Настройка и регулировка цепи сервоусилителя постоянного тока
Убедившись в исправности цепи, подключите цепь к источнику питания, не подключая динамик.
Затем с помощью вольтметра измерьте напряжение динамика, которое должно быть без напряжения или с нулевым напряжением.
Настройка и регулировка схемы сервоусилителя постоянного тока (усиление)
Запросить микросхему FPGA или полный список спецификаций Запросить сейчас
IV. Сварка цепи сервоусилителя постоянного тока
Самое главное — это сварка.
Когда выходное напряжение равно нулю, следующим шагом является регулировка тока холостого хода, подключение амперметра к положительному полюсу и настройка VR1 только на 35 мА.
Сварка цепи сервоусилителя постоянного тока (усиление)
V. Внимание схемы сервоусилителя постоянного тока
Устанавливается в металлическом корпусе, как типичная схема усилителя большой мощности.
