Сайт для радиолюбителей - это сайт, где начинающий или уже опытный радиолюбитель может найти и бесплатно скачать любые понравившиеся принципиальные или электрические схемы большинства интересных устройств

ПОИСК СХЕМ


Принципиальные, электрические схемы » Акустика и Звук » ТРАНЗИСТОРНЫЙ УМЗЧ НА ПУТИ К СОВЕРШЕНСТВУ

РАДИО Доска Объявлений
Бесплатные объявления, продам, куплю, цена на РАДИОДЕТАЛИ, АНТЕННЫ, ТРАНСИВЕРЫ, ПРИЕМНИКИ, УСИЛИТЕЛИ и многое другое!



Если у Вас есть принципиальная или электрическая схема какого-либо интересного устройства, и Вы хотите поделиться этой схемой бесплатно с другими посетителями, то присылайте её к нам. Послать свою схему сейчас
Сайт радиолюбителей - ТРАНЗИСТОРНЫЙ УМЗЧ НА ПУТИ К СОВЕРШЕНСТВУ - схема, скачать принципиальные электрические схемы бесплатно...




ТРАНЗИСТОРНЫЙ УМЗЧ НА ПУТИ К СОВЕРШЕНСТВУ



Интересная статья? Поделитесь ей с другими:


AUDIO техника ТРАНЗИСТОРНЫЙ УМЗЧ НА ПУТИ К СОВЕРШЕНСТВУ А.ПЕТРОВ, г.Могилев.
Обычно, рассматривая работу УМЗЧ, предполагают, что его нагрузка чисто активная. Однако громкоговоритель, да ещё со сглаживающими фильтрами, представляет собой сложную комплексную нагрузку. При работе на комплексную нагрузку возникающий сдвиг фазы между напряжением и током на выходе усилителя приводит к тому, что при синусоидальных входных сигналах нагрузочная прямая превращается в эллипс. Положения рабочей точки (нагрузочная кривая) для реактивной нагрузки на выходных характеристиках триода и транзистора при усилении гармонического сигнала показаны на рис.1 и 2 соответственно.



Схема ТРАНЗИСТОРНЫЙ УМЗЧ НА ПУТИ К СОВЕРШЕНСТВУ





Схема ТРАНЗИСТОРНЫЙ УМЗЧ НА ПУТИ К СОВЕРШЕНСТВУ


Как видно из рис.1, выходные характеристики триода практически идеальны для комплексной нагрузки, какой является АС. Благоприятный спектр гармоник (не выше пятой) и высокая линейность в значительной степени определяют "мягкость" звучания ламповых усилителей. В то же час, однотактный транзисторный усилитель совершенно непригоден для работы на громкоговоритель, т.к. линия нагрузки заходит с одной стороны в область ограничения по допустимой мощности рассеяния на коллекторе (заштрихованная область, выше гиперболы), с иной - в нелинейные области при малых Uкэ.
Поперечный размер эллипса нагрузочной кривой зависит от индуктивной составляющей нагрузки, а продольный - от активной. При усилении импульсных сигналов, например типа "меандр", линия нагрузки представляет собой параллелограмм [1], что ещё больше усугубляет положение. Амплитуда скачка напряжения в момент переключения (за счет ЭДС самоиндукции) зависит от отношения постоянной времени сигнала То к постоянной времени нагрузки T=L/R. При т>То с поставленной задачей исключения вероятности пробоя выходных транзисторов (например в усилителях класса D с ШИМ) параллельно выходным транзисторам устанавливают обратновключенные диоды.
На рис.3 показаны нагрузочные характеристики двухтактного выходного каскада транзисторного УМЗЧ на семействе выходных вольт-амперных характеристик при чисто активной нагрузке (прямая) и при комплексной нагрузке (эллипс) в границах области безопасной работы (ОБР) транзисторов по постоянному току.


Схема ТРАНЗИСТОРНЫЙ УМЗЧ НА ПУТИ К СОВЕРШЕНСТВУ


При этом максимальная мощность рассеяния на каждый транзистор плеча выходного каскада увеличивается пропорционально сдвигу фазы <р вектора нагрузки (рис.4). Типовое роль сдвига фазы обычно лежит в пределах 25...60°, но в редких случаях достигает 80°.



Схема ТРАНЗИСТОРНЫЙ УМЗЧ НА ПУТИ К СОВЕРШЕНСТВУ


Поскольку импеданс акустической системы (АС) носит индуктивный характер, вектор которой Z1=RL+ZL имеет направление, противоположное направлению вектора емкостной нагрузки (рис.4), можно подобрать RC-цепочку (компенсатор Буше) с импедансом Z2=R+Zc, компенсирующую индуктивную составляющую нагрузки. В результате импеданс АС становится чисто активным и не зависит от частоты.
Условия компенсации [1]:



Схема ТРАНЗИСТОРНЫЙ УМЗЧ НА ПУТИ К СОВЕРШЕНСТВУ


где RL - эквивалент активного сопротивления громкоговорителя (4...10 Ом); С = 0,1 мкФ.
Импульсный характер реального звукового сигнала и комплексный характер импеданса громкоговорителей приводят к тому, что пиковое роль выходного тока в 5...8 раз превышает максимальное амплитудное роль Im, соответствующее работе на активную нагрузку.
Так, например, при выходной мощности 60 Вт и сопротивлении нагрузки 4 Ом пиковое роль тока на выходе может иметь зна-
чение 5,5 А при активной нагрузке и 33 А при комплексной. Отсюда видно, насколько важно правильно подобрать компенсирующую RC-цепочку и иметь достаточный припас по мощности УМЗЧ.
На рис.5 представлена диаграмма работы оконечных транзисторов в режиме АВ, где Uo1, Uo2 - их начальное смещение; lo1, lo2 - ток покоя.



Схема ТРАНЗИСТОРНЫЙ УМЗЧ НА ПУТИ К СОВЕРШЕНСТВУ


При абсолютной симметрии каскада суммарная характеристика представляет собой прямую линию, в противном случае имеет место изгиб в ту или другую сторону [З].
Звучание ламповой аппаратуры часто характеризуют такими эпитетами как "бархатное", "мягкое", "теплое", естественное и т.п. Чем это вызвано? В первую очередь тем, что у ламп уровень искажений при увеличении сигнала возрастает медленно, достигая величин нескольких процентов. Такую подневольность называют "монотонным искажением". Причем гармоники выше третьей практически отсутствуют. Не бесполезно на смену усилителям класса Hi-Fi (High Fidelity - "высокая верность") приходят преимущественно ламповые усилители класса Hi End (High End - "высокий итог", "наивысший") с коэффициентом нелинейных искажений до 1%.
В транзисторных усилителях искажения низки только в рабочей области и резко возрастают при переходе ее границ. Характерной особенностью подавляющего большинства транзисторных усилителей является четкое ограничение выходного сигнала при перегрузке по напряжению в результате насыщения транзисторов предвыходного каскада (усилителя с ОЭ или с ОБ и его нагрузки - генератора тока, рис.6). Это ограничение не постоянно симметрично, что приводит к резкому возрастанию высших гармонических составляющих (до 10% и более) и жесткому, "металлическому" звуча



Схема ТРАНЗИСТОРНЫЙ УМЗЧ НА ПУТИ К СОВЕРШЕНСТВУ


нию. Как понятно, "меандр" содержит приблизительно 30% нечетных гармоник. При этом полезная информация на вершинах сигнала на час перегрузки полностью заменяется продуктами искажений в чистом виде. В этом смысле полностью оправдано раздельное, двух-или трехполосное усиление сигналов. Так как уровень ВЧ-составляющих на 10...15 дБ ниже, их компрессирования и полного пропадания не будет.
Для уменьшения искажений подобного рода непосредственно на входе обычного УМЗЧ устанавливают амплитудный ограничитель (Limiter).
В многополосном УМЗЧ лимитер устанавливают не на общем входе, а только на входе усилителя НЧ. Кроме того, для усилителей с нестабилизированным источником питания надобно учитывать возможное снижение напряжения сети.
Возможный вариант улучшения звучания одноканального усилителя с использованием ограничителя и отдельных активных регуляторов тембра показан на структурной схеме (рис.7). В этом варианте при наладке лимитера оставляют припас по перегрузочной способности усилителя для СЧ- и ВЧ-составляющих.



Схема ТРАНЗИСТОРНЫЙ УМЗЧ НА ПУТИ К СОВЕРШЕНСТВУ


Амплитудная модуляция частот вблизи 50, 100 и 200 Гц на максимальной мощности УМЗЧ, питающегося от нестабилизированного источника, также вносит дополнительные искажения, придающие "басам" жесткость. Устранить тот самый вид искажений можно питанием УМЗЧ от стабилизированного источника напряжения с током нагрузки в импульсе не менее 20 А или увеличением глубины ООС на несколько порядков в области нижних частот с помощью интегратора [2].
Дополнительные призвуки вносит и самовозбуждение УМЗЧ во час переходных процессов и при работе на комплексную нагрузку.
(Продолжение следует)

(РЛ 5-99)







Название: ТРАНЗИСТОРНЫЙ УМЗЧ НА ПУТИ К СОВЕРШЕНСТВУ

Кроме этой схемы устройства ТРАНЗИСТОРНЫЙ УМЗЧ НА ПУТИ К СОВЕРШЕНСТВУ, Вы можете скачать или просмотреть бесплатно ещё другие схемы из нашей коллекции схем, воспользовавшись нашей поисковой строкой, в начале страницы.