Усовершенствованный усилитель мощности ЗЧ - 80W

Усилитель ЗЧ имеет очень низкие коэффициенты гармонических и интермодуляционных искажений, он сравнительно прост, способен выдерживать кратковременное короткое замыкание в нагрузке, не требует выносных элементов термостабилизации тока транзисторов выходного каскада.

Основные технические характеристики:

      Максимальная мощность на нагрузке сопротивлением 40м, Вт . . . 80
      Номинальный диапазон частот, Гц . . . 20...20 000
      Коэффициент гармоник при максимальной
      выходной мощности 80 Вт, %, на частоте:
      1 кГц . . . 0,002
      20 кГц . . . 0,004
      Коэффициент интермодуляционных искажений, % . . . 0,0015
      Максимальная частота, на которой максимальная
      мощность снижается на 1 дБ, кГц . . . 50
      Скорость нарастания выходного
      напряжения (без конденсатора С2), В/мкс . . . 40

Рис. 1 Принципиальная схема усилителя мощности ЗЧ

Принципиальная схема усилителя показана на рис.1. Изменения коснулись выходного каскада. Для увеличения его входного сопротивления в усилитель ЗЧ введены транзисторы VT1, VT2. Это облегчило работу ОУ DA1 и позволило обеспечить стабильное напряжение база-эмиттер транзисторов VT3, VT4 при изменении температуры. Кроме того, усилитель дополнен каскадом на транзисторах VT5, VT6, которые совместно с датчиками тока R33, R34 и выходными каскадами на транзисторах VT7-VT10 в режиме покоя образуют соответственно два генератора тока, что исключает отсечку эмиттерного тока транзисторов оконечного каскада и снижает коммутационные искажения.

Последнее же, как известно, благоприятно сказывается на спектре гармоник. Помимо указанных изменений в каждое плечо выходного каскада введена более глубокая местная ООС за счет увеличения сопротивления резисторов в эмиттерных цепях транзисторов VT3, VT4, что сделало выходной каскад более линейным.

Так как резисторы R20, R21 подключены к датчикам тока R33, R34, то получается достаточно жесткая термостабилизация тока покоя транизисторов оконечного каскада.(при колебаниях температуры теплоотводов выходных транзисторов от 20 до 90 °С ток покоя изменяется в пределах 150...180 мА). Наличие датчиков тока R33, R34, глубокой ООС по постоянному току и токоограничительных резисторов в базовых цепях транзисторов VT9, VT10 приводит к ограничению их коллекторных токов до приемлемого значения при коротких замыканиях в нагрузке.

Резистором R14 устанавливается симметрия плеч выходного каскада. Других изменений в усилитель не вносилось.

Нелинейные искажения измерялись осциллографом С1-68 с использованием генератора сигналов ЗЧ ГЗ-118 (Кг - около 0,002 и прецизионного двойного Т-моста, входящего в комплект генератора. Измерения проводились по методике, изложенной в статье Ю. Митрофанова "Экономичный режим А в усилителе мощности" (см. "Радио", 1986, № 5, с. 40-43).

Коэффициент интермодуляционных искажений измерялся по рекомендациям, которые даются в статье В. Костина "Психоакустические критерии качества звучания и выбор параметров УМЗЧ" (см. "Радио", 1987, № 12, с. 40- 43). При испытании усилителя импульсным сигналом выбросов на выходном напряжении не наблюдалось.

Источник: Радио №12, 1990 г., стр.63
Автор: Г. БРАГИН