مضخم الطاقة يعتمد على ترانزستورات التأثير الميداني موسفيت. UMZCH قوية على ترانزستورات التأثير الميداني الخصائص التقنية الرئيسية

يوضح الشكل دائرة مكبر للصوت بقدرة 50 واط مزود بترانزستورات خرج MOSFET.
المرحلة الأولى من مكبر الصوت عبارة عن مكبر صوت تفاضلي باستخدام الترانزستورات VT1 VT2.
تتكون المرحلة الثانية من مكبر الصوت من الترانزستورات VT3 VT4. تتكون المرحلة النهائية من مكبر الصوت من MOSFETs IRF530 وIRF9530. يتم توصيل خرج مكبر الصوت من خلال الملف L1 بحمل 8 أوم.
تم تصميم السلسلة المكونة من R15 وC5 لتقليل مستويات الضوضاء. المكثفات C6 وC7 عبارة عن مرشحات للطاقة. تم تصميم المقاومة R6 لتنظيم التيار الهادئ.

ملحوظة:
استخدم مصدر طاقة ثنائي القطب +/-35 فولت
يتكون L1 من 12 لفة من الأسلاك النحاسية المعزولة بقطر 1 مم.
ينبغي تصنيف C6 وC7 عند 50 فولت، والمكثفات الإلكتروليتية المتبقية عند 16 فولت.
مطلوب غرفة تبريد للدوائر MOSFET. الأبعاد 20x10x10 سم مصنوع من الألومنيوم.
المصدر - http://www.circuitstoday.com/mosfet-amplifier-circuits

• مقالات مماثلة

تسجيل الدخول باستخدام:

مقالات عشوائية

• 21.09.2014

  هذا المخطط قاطع دائرةستعمل الإضاءة في الليل على تشغيل الضوء تلقائيًا وإيقاف تشغيله في الصباح. يتم استخدام المقاوم الضوئي LDR كجهاز استشعار للضوء. يمكن توصيل أي مصابيح (فلورسنت، ساطعة...) بالدائرة. أساس قاطع الدائرة هو مشغل Schmitt على جهاز ضبط الوقت 555، ويتم استخدام جهاز ضبط الوقت LDR وجهاز ضبط الوقت 555 معًا التبديل التلقائي. ضوء …

• 26.06.2018

  يوضح هذا المثال إمكانية التفاعل بين php و Arduino. تم إجراء الاختبار على Ubuntu 14.04، وخادم الويب Apache 2، وتم تثبيت php 5.5. اختبر الاختبار تشغيل وإيقاف الإخراج الرقمي، بالإضافة إلى استقصاء حالة الإخراج باستخدام php. test.php

  …

  حتى الآن، تم تطوير العديد من إصدارات UMZCH بمراحل إخراج تعتمد على ترانزستورات التأثير الميداني. لقد تمت الإشارة مرارًا وتكرارًا إلى جاذبية هذه الترانزستورات كأجهزة تضخيم قوية من قبل العديد من المؤلفين. على الترددات الصوتيةتعمل ترانزستورات التأثير الميداني (FETs) كمضخمات تيار، وبالتالي فإن الحمل على المراحل المسبقة لا يكاد يذكر، ويمكن توصيل مرحلة إخراج FET ذات البوابة المعزولة مباشرة بمرحلة ما قبل المضخم التي تعمل في الوضع الخطي من الفئة A.
  عند استخدام PTs القوية، تتغير طبيعة التشوهات غير الخطية (عدد أقل من التوافقيات الأعلى مقارنة باستخدام الترانزستورات ثنائية القطب)، ويتم تقليل التشوهات الديناميكية، ويكون مستوى تشوهات التشكيل البيني أقل بكثير. ومع ذلك، نظرًا لانخفاض الموصلية مقارنة بالترانزستورات ثنائية القطب، فقد تبين أن التشوه غير الخطي لمتابع المصدر كبير، نظرًا لأن الموصلية الناقلة تعتمد على مستوى إشارة الدخل.
  تتمتع مرحلة الإخراج في PTs القوية، حيث يمكنها تحمل ماس كهربائى في دائرة الحمل، بخاصية التثبيت الحراري. بعض عيوب مثل هذه السلسلة هي الاستخدام الأقل لجهد الإمداد، وبالتالي من الضروري استخدام مشتت حراري أكثر كفاءة.
  تشمل المزايا الرئيسية لمكبرات الصوت القوية الترتيب المنخفض لللاخطية لخصائص التمرير الخاصة بها، مما يجعل ميزات الصوت لمكبرات الصوت PT ومكبرات الصوت الأنبوبية أقرب إلى بعضها البعض، بالإضافة إلى كسب طاقة عالي للإشارات في نطاق التردد الصوتي.
  من بين أحدث المنشورات في المجلة حول UMZCH مع PTs القوية، يمكن الإشارة إلى المقالات. الميزة التي لا شك فيها لمكبر الصوت هي انخفاض مستوى التشويه والعيب هو انخفاض الطاقة (15 واط). يتمتع مكبر الصوت بقدرة أكبر، وكافية للاستخدام السكني، ومستوى مقبول من التشويه، ولكن يبدو أنه معقد نسبيًا في التصنيع والتكوين. سنتحدث فيما يلي عن أجهزة UMZCH المخصصة للاستخدام مع مكبرات الصوت المنزلية بقوة تصل إلى 100 واط.
  تحدد معلمات UMZCH، التي تركز على الامتثال لتوصيات IEC الدولية، الحد الأدنى من متطلبات معدات hi-fi. إنها مبررة تمامًا سواء من الجانب النفسي الفسيولوجي للإدراك البشري للتشويه، أو من التشويه الذي يمكن تحقيقه فعليًا للإشارات الصوتية في الأنظمة الصوتية (AS)، والتي يعمل عليها UMZCH بالفعل.
  طبقاً لمتطلبات المواصفة IEC 581-7 لمكبرات الصوت هاي فاي، يجب ألا يتجاوز عامل التشوه التوافقي الإجمالي 2% في نطاق التردد 250...1000 هرتز و1% في النطاق فوق 2 كيلو هرتز عند مستوى ضغط الصوت 90 ديسيبل على مسافة 1 متر. تبلغ الحساسية المميزة لمكبرات الصوت المنزلية 86 ديسيبل/وات/متر، وهذا يتوافق مع طاقة خرج UMZCH تبلغ 2.5 واط فقط. مع الأخذ بعين الاعتبار عامل الذروة للبرامج الموسيقية، والذي يساوي ثلاثة (كما هو الحال بالنسبة للضوضاء الغوسية)، انتاج الطاقةيجب أن يكون UMZCH حوالي 20 واط. في النظام المجسم، يتضاعف ضغط الصوت عند الترددات المنخفضة تقريبًا، مما يسمح للمستمع بالابتعاد عن مكبر الصوت بمقدار 2 متر. على مسافة 3 أمتار، تكون قوة مكبر الصوت الاستريو 2x45 واط كافية تمامًا.
  لقد لوحظ مرارًا وتكرارًا أن التشوهات في UMZCHs على ترانزستورات التأثير الميداني ناتجة بشكل أساسي عن التوافقيات الثانية والثالثة (كما هو الحال في مكبرات الصوت العاملة). إذا افترضنا أن أسباب التشوهات غير الخطية في مكبرات الصوت وUMZCH مستقلة، فسيتم تحديد المعامل التوافقي الناتج لضغط الصوت على أنه الجذر التربيعي لمجموع مربعات المعاملات التوافقية لـ UMZCH ومكبر الصوت. في هذه الحالة، إذا كان إجمالي معامل التشوه التوافقي في UMZCH أقل بثلاث مرات من التشوه في السماعات (أي لا يتجاوز 0.3٪)، فيمكن إهماله.
  يجب ألا يكون نطاق ترددات UMZCH التي يتم إعادة إنتاجها بشكل فعال مسموعًا للإنسان - 20...20000 هرتز. فيما يتعلق بمعدل عدد كبير من الإخراج أومزتش الجهد، إذن، وفقًا للنتائج التي تم الحصول عليها في عمل المؤلف، فإن سرعة 7 فولت/ميكروثانية كافية لقوة 50 واط عند التشغيل بحمل 4 أوم و10 فولت/ميكروثانية عند التشغيل بحمل 8 أوم .
  كان أساس UMZCH المقترح عبارة عن مكبر للصوت تم فيه استخدام مضخم تشغيلي عالي السرعة مزود بقدرة تتبع "لدفع" مرحلة الإخراج في شكل مكررات مركبة على ترانزستورات ثنائية القطب. تم استخدام قوة التتبع أيضًا لدائرة تحيز مرحلة الإخراج.

  تم إجراء التغييرات التالية على مكبر الصوت: تم استبدال مرحلة الإخراج المعتمدة على أزواج تكميلية من الترانزستورات ثنائية القطب بسلسلة ذات هيكل شبه مكمل باستخدام نقاط بوابة معزولة IRFZ44 غير مكلفة ويقتصر عمق إجمالي SOS على 18 ديسيبل . رسم تخطيطىيظهر مكبر الصوت في الشكل. 1.

  مثل المضخمتم استخدام مضخم الصوت KR544UD2A ذو مقاومة الإدخال العالية والسرعة المتزايدة. أنه يحتوي على مرحلة الإدخال التفاضلي DC مع السندات الإذنية تقاطعومتابع جهد سحب وإخراج. توفر عناصر معادلة التردد الداخلي الاستقرار في أوضاع التغذية المرتدة المختلفة، بما في ذلك متابع الجهد.
  اشارة ادخاليأتي من خلال مرشح الترددات المنخفضة RnC 1 بتردد قطع يبلغ حوالي 70 كيلو هرتز (هنا المقاومة الداخلية لمصدر الإشارة = 22 كيلو أوم). والذي يستخدم للحد من طيف الإشارة التي تدخل مدخل مضخم الطاقة. تضمن الدائرة R1C1 استقرار UMZCH عندما تتغير قيمة RM من الصفر إلى ما لا نهاية. بالنسبة للإدخال غير المقلوب لـ op-amp DA1، تمر الإشارة عبر مرشح تمرير عالي مبني على العناصر C2 وR2 بتردد قطع يبلغ 0.7 هرتز، والذي يعمل على فصل الإشارة عن المكون الثابت. يتم إجراء OOS المحلي لمكبر الصوت التشغيلي على العناصر R5 و R3 و SZ ويوفر ربحًا قدره 43 ديسيبل.
  تم تصنيع مثبت الجهد للإمداد ثنائي القطب لـ op-amp DA1 على العناصر R4 وC4 وVDI وR6 وSat. VD2 على التوالي. تم اختيار جهد التثبيت ليكون 16 فولت. يشكل المقاوم R8 مع المقاومات R4 وR6 مقسمًا لجهد الخرج لـ UMZCH لتزويد طاقة "التتبع" إلى المضخم التشغيلي، والذي يجب ألا يتجاوز تأرجحه القيم الحدية من جهد الإدخال الشائع لمضخم التشغيل، أي +/- 10 فولت "التتبع" يتيح لك مصدر الطاقة زيادة نطاق إشارة خرج مكبر الصوت بشكل كبير.
  كما هو معروف، لتشغيل الترانزستور ذو التأثير الميداني مع بوابة معزولة، على عكس ثنائي القطب، يلزم وجود انحياز يبلغ حوالي 4 فولت لهذا، في الدائرة الموضحة في الشكل. 1 ، بالنسبة للترانزستور VT3 ، يتم استخدام دائرة تغيير مستوى الإشارة على العناصر R10 و R11 و УУЗ.У04 إلى 4.5 فولت. يتم توفير الإشارة من خرج المرجع أمبير عبر الدائرة VD3VD4C8 والمقاوم R15 إلى بوابة الترانزستور VT3 ، الجهد الثابت بالنسبة للسلك المشترك هو +4 ، 5 فولت.
  يقوم التناظرية الإلكترونية لثنائي زينر على العناصر VT1، VD5، VD6، Rl2o6ecne4H بتغيير الجهد بمقدار -1.5 فولت بالنسبة إلى خرج المرجع أمبير لضمان وضع التشغيل المطلوب للترانزستور VT2. تنتقل الإشارة الصادرة من خرج المضخم التشغيلي عبر الدائرة VT1C9 أيضًا إلى قاعدة الترانزستور VT2، المتصل وفقًا لدائرة باعث مشتركة، والتي تعمل على عكس الإشارة.
  على عناصر R17. VD7، C12، R18 يتم تجميع دائرة تغيير المستوى القابلة للتعديل، والتي تتيح لك ضبط التحيز المطلوب للترانزستور VT4 وبالتالي ضبط التيار الهادئ للمرحلة النهائية. يوفر المكثف SY "طاقة تتبع" لدائرة تغيير المستوى عن طريق توفير جهد الخرج UMZCH إلى نقطة اتصال المقاومات R10 و R11 لتثبيت التيار في هذه الدائرة. يشكل اتصال الترانزستورات VT2 و VT4 ترانزستورًا ذو تأثير ميداني افتراضي مع قناة من النوع p. أي أنه يتم تشكيل زوج شبه مكمل مع ترانزستور الخرج VT3 (مع قناة من النوع n).
  تعمل الدائرة C11R16 على زيادة استقرار مكبر الصوت في نطاق التردد فوق الصوتي. المكثفات السيراميكية C13. ج14. المثبتة على مقربة من ترانزستورات الإخراج تخدم نفس الغرض. حماية UMZCH من الأحمال الزائدة أثناء دوائر قصيرةفي التحميل يتم توفيرها الصمامات FU1-FU3. نظرًا لأن الترانزستورات ذات التأثير الميداني IRFZ44 لديها أقصى تيار تصريف يبلغ 42 أمبير ويمكنها تحمل الأحمال الزائدة حتى تنفجر الصمامات.
  لتقليل جهد التيار المستمر عند خرج UMZCH، وكذلك لتقليل التشوهات غير الخطية، تم تقديم OOS عام على العناصر R7 وC7. R3، شمال غرب. يقتصر عمق AC OOS على 18.8 ديسيبل، مما يعمل على استقرار معامل التشوه التوافقي في نطاق التردد الصوتي. بواسطة العاصمةيعمل المضخم التشغيلي، جنبًا إلى جنب مع ترانزستورات الخرج، في وضع تابع الجهد، مما يوفر مكونًا ثابتًا لجهد خرج UMZCH لا يزيد عن بضعة ميلي فولت.

  في الآونة الأخيرة، في كثير من الأحيان، تستخدم العديد من الشركات وهواة الراديو في تصميماتها ترانزستورات قوية ذات تأثير ميداني مع قناة مستحثة وبوابة معزولة. ومع ذلك، لا يزال ليس من السهل شراء أزواج تكميلية من ترانزستورات التأثير الميداني ذات الطاقة الكافية، لذلك يبحث هواة الراديو عن دوائر UMZCH التي تستخدم ترانزستورات قوية بقنوات من نفس الموصلية. ونشرت مجلة "الإذاعة" العديد من هذه التصاميم. يقترح المؤلف واحدة أخرى، ولكن ببنية مختلفة قليلاً عن عدد من الدوائر الشائعة في تصميمات UMZCH.

  المواصفات الفنية:

  طاقة الخرج المقدرة بحمل 8 أوم: 24 وات

  طاقة الخرج المقدرة بحمل 16 أوم: 18 وات

  التشوه التوافقي عند الطاقة المقدرة إلى حمل 8 أوم: 0.05%

  التشوه التوافقي عند الطاقة المقدرة إلى حمل 16 أوم: 0.03%

  الحساسية: 0.7 فولت

  الربح: 26 ديسيبل

  على مدى العقود الثلاثة الماضية، استخدم الترانزستور الكلاسيكي UMZCH مرحلة تفاضلية. من الضروري مقارنة إشارة الدخل مع إشارة الخرج العائدة عبر دائرة OOS، وكذلك تثبيت "الصفر" عند خرج مكبر الصوت (في معظم الحالات، يكون مصدر الطاقة ثنائي القطب، ويتم توصيل الحمل مباشرة، دون مكثف عازل). والثانية هي مرحلة تضخيم الجهد - وهو المحرك الذي يوفر السعة الكاملة للجهد المطلوب لمضخم التيار اللاحق على الترانزستورات ثنائية القطب. نظرًا لأن هذه السلسلة منخفضة التيار نسبيًا، فإن مكبر الصوت الحالي (متابع الجهد) يتكون من اثنين أو ثلاثة أزواج من الترانزستورات التكميلية المركبة. ونتيجة لذلك، بعد المرحلة التفاضلية، تمر الإشارة عبر ثلاث أو أربع أو حتى خمس مراحل تضخيم أخرى مع تشويه مماثل في كل منها وتأخير. وهذا هو أحد أسباب حدوث التشوهات الديناميكية.

  في حالة استخدام ترانزستورات قوية ذات تأثير ميداني، ليست هناك حاجة لتضخيم التيار متعدد المراحل. ومع ذلك، لإعادة شحن سعة الأقطاب البينية لقناة البوابة لترانزستور التأثير الميداني بسرعة، يلزم وجود تيار كبير أيضًا. لتعزيز إشارات صوتيةعادة ما يكون هذا التيار أصغر بكثير، ولكن في وضع التبديل عند الترددات الصوتية العالية، يكون ملحوظا ويبلغ عشرات المللي أمبير.

  تطبق UMZCH الموضحة أدناه مفهوم تقليل عدد الشلالات. يوجد عند مدخل مكبر الصوت نسخة متتالية من المرحلة التفاضلية على الترانزستورات VT2 و VT3 و VT4 و VT5، والتي يتم تطبيق الحمل عليها على مصدر تيار نشط مع مرآة حالية على الترانزستورات VT6 و VT7. يقوم المولد الحالي في VT1 بتعيين وضع المرحلة التفاضلية للتيار المباشر. يسمح استخدام التوصيل المتسلسل للترانزستورات في الشلال باستخدام الترانزستورات ذات معامل نقل التيار الأساسي العالي جدًا، والتي تتميز بقيمة جهد قصوى صغيرة (عادةً UKEmax = 15 فولت).

  بين دائرة إمداد الطاقة السلبية لمكبر الصوت (المصدر VT14) وقواعد الترانزستورات VT4 و VT5، يتم توصيل ثنائيات زينر، والتي يتم لعب دورها من خلال انتقالات باعث القاعدة المتصلة عكسيًا للترانزستورات VT8، VT9. مجموع جهود التثبيت الخاصة بهم أقل قليلاً من الحد الأقصى المسموح به لجهد مصدر البوابة VT14، وهذا يضمن حماية الترانزستور القوي.

  في مرحلة الإخراج، يتم توصيل استنزاف ترانزستور التأثير الميداني VT14 بالحمل من خلال الصمام الثنائي التبديل VD5. يتم توفير نصف دورات إشارة القطبية السالبة من خلال الصمام الثنائي إلى الحمل ؛ ولا تمر نصف دورات القطبية الإيجابية عبره ، ولكن يتم توفيرها من خلال الترانزستور VT11 للتحكم في بوابة ترانزستور التأثير الميداني VT13 ، الذي يفتح فقط خلال هذه الدورات النصفية.

  تُعرف دوائر مرحلة الإخراج المماثلة مع صمام ثنائي التبديل في تصميم الدوائر لمضخمات الترانزستور ثنائية القطب كمرحلة ذات حمل ديناميكي. تعمل مكبرات الصوت هذه في وضع الفئة B، أي. دون من خلال تيار هادئ. في مكبر الصوت الموصوف مع ترانزستورات التأثير الميداني، يوجد أيضًا ترانزستور VT11، الذي يؤدي عدة وظائف في وقت واحد: يتم استقبال إشارة من خلالها للتحكم في البوابة VT13، ومحل محلي تعليقوفقا للتيار الهادئ، واستقراره. بالإضافة إلى ذلك، يعمل الاتصال الحراري للترانزستورات VT11 وVT13 على استقرار نظام درجة الحرارة لمرحلة الإخراج بأكملها. ونتيجة لذلك، تعمل ترانزستورات مرحلة الإخراج في وضع الفئة AB، أي. بمستوى تشويه غير خطي يتوافق مع معظم إصدارات مراحل الدفع والسحب. تتم إزالة الجهد المتناسب مع التيار الهادئ من المقاوم R14 والصمام الثنائي VD5 ويتم توفيره للقاعدة VT11. يتم تجميع مصدر نشط على الترانزستور VT10 تيار مستقر، اللازمة لتشغيل مرحلة الإخراج. إنه حمل ديناميكي لـ VT14 عندما يكون نشطًا خلال نصف دورات الإشارة المقابلة. يحد صمام ثنائي الزينر المركب المكون من VD6 وVD7 من جهد مصدر البوابة VT13، مما يحمي الترانزستور من الانهيار.

  تم تجميع UMZCH ثنائي القناة في غلاف جهاز الاستقبال ROTEL RX-820 ليحل محل UMZCH الموجود هناك. تم تدعيم المشتت الحراري للوحة بدعامات معدنية من الفولاذ لزيادة المساحة الفعالة إلى 500 سم2 . تم استبدال مكثفات الأكسيد في مصدر الطاقة بأخرى جديدة بسعة إجمالية تبلغ 12000 ميكروفاراد لجهد 35 فولت. كما تم استخدام المراحل التفاضلية مع مصادر التيار النشط (VT1-VT3) من UMZCH السابقة. تحتوي الألواح على استمرارية كاسكود للمرحلة التفاضلية مع مرايا تيار لكل قناة (VT4-VT9 وR5 وR6) ومصادر تيار نشطة لمراحل الإخراج (VT10 لكلا القناتين) على لوحة مشتركة مع العناصر المشتركة R9 وVD3 وVD4 . يتم ضغط الترانزستورات VT10 على الهيكل المعدني بجوانبها الخلفية لتجنب الحاجة إلى الفواصل العازلة. يتم تثبيت الترانزستورات ذات التأثير الميداني الناتج على المشتت الحراري المشترك بمساحة لا تقل عن 500 سم 2 من خلال منصات عازلة موصلة للحرارة مع مسامير. يتم تركيب الترانزستورات VT11 لكل قناة مباشرة على أطراف الترانزستورات VT13 وذلك لضمان الاتصال الحراري الموثوق. يتم تثبيت الأجزاء المتبقية من مراحل الإخراج على المحطات الطرفية الترانزستورات القويةورفوف التركيب. توجد المكثفات C5 و C6 على مقربة من ترانزستورات الإخراج.

  حول الأجزاء المستخدمة. يمكن استبدال الترانزستورات VT8 وVT9 بثنائيات زينر لجهد 7-8 فولت، قابلة للتشغيل بتيار منخفض (1 مللي أمبير)، ويمكن استبدال الترانزستورات VT1-VT5 بأي من سلسلة KT502 أو KT3107A، وKT3107B، وKT3107I، و يُنصح بتحديدها بالقرب من قواعد معامل النقل الحالية في أزواج، ويمكن استبدال VT6 وVT7 بـ KT342 أو KT3102 بمؤشرات الحروف A وB، بدلاً من VT11 يمكن أن يكون هناك أي منها من سلسلة KT503. لا يستحق استبدال ثنائيات زينر D814A (VD6 وVD7) بأخرى، حيث أن تيار الحمل الديناميكي يبلغ حوالي 20 مللي أمبير، والحد الأقصى للتيار من خلال ثنائيات زينر D814A هو 35 مللي أمبير، لذا فهي مناسبة تمامًا. يتم لف ملف الحث L1 على المقاوم R16 ويحتوي على 15-20 دورة من سلك PEL 1.2.

  يبدأ إنشاء كل قناة من قنوات UMZCH بفصل مخرج التصريف VT13 مؤقتًا عن دائرة الطاقة. قم بقياس تيار الباعث VT10 - يجب أن يكون حوالي 20 مللي أمبير. بعد ذلك، قم بتوصيل استنزاف الترانزستور VT13 بمصدر الطاقة من خلال مقياس التيار الكهربائي لقياس التيار الهادئ. يجب ألا يتجاوز 120 مللي أمبير بشكل ملحوظ، وهذا يشير إلى التجميع الصحيح وقابلية الخدمة للأجزاء. يتم تنظيم التيار الهادئ عن طريق اختيار المقاوم R10. بعد تشغيله، يجب ضبطه على الفور على حوالي 120 مللي أمبير، وبعد التسخين لمدة 20-30 دقيقة، سينخفض ​​إلى 80-90 مللي أمبير.

  يتم التخلص من الإثارة الذاتية المحتملة عن طريق اختيار مكثف C8 بسعة تصل إلى 5-10 pF. في نسخة المؤلف، نشأت الإثارة الذاتية بسبب وجود ترانزستور معيب VT13 في إحدى القنوات. بالنسبة لجهود الإمداد الأخرى، يجب إعادة حساب مساحة المشتت الحراري بناءً على التغيرات في الطاقة القصوى في اتجاه أو آخر والتأكد من عدم تجاوز المعلمات المسموح بها لأجهزة أشباه الموصلات المستخدمة.

  "الإذاعة" العدد 12، 2008

  فيما يلي مخططات ومقالات تخطيطية حول موضوع "UMZCH" على موقع إلكترونيات الراديو وموقع هوايات الراديو.

  ما هو "UMZCH" وأين يتم استخدامه، مخططات الدوائر الكهربائية أجهزة محلية الصنعالتي تتعلق بمصطلح "UMZCH".

  تتضمن ميزات UMZCH الموصوفة استخدام الترانزستورات المركبة فيه، مما جعل من الممكن تقليل عدد الأجزاء المستخدمة في مكبر الصوت. يتم تجميع المرحلة الأولى من مضخم الطاقة باستخدام op amp A1. يتم تغذية إشارة الإدخال إلى الإدخال المقلوب لمضخم العمليات من خلال مرشح التمرير العالي (HPF) R1C1R3 بتردد قطع يبلغ 20 كيلو هرتز. للتأكد من أن معلمة مرشح التمرير العالي هذه لا تتغير بشكل ملحوظ، مقاومة الإخراجيجب ألا يكون مكبر الصوت المسبق موجودًا بعد الآن... رسم تخطيطي لمضخم صوت منخفض التردد سهل التجميع وقوي (UMZCH) تم تصنيعه على مضخم التشغيل K574UD1A والترانزستورات المركبة القوية KT825، KT827. على الرغم من بساطة مخطط الدائرة والحد الأدنى لعدد الأجزاء، يوفر مكبر الصوت طاقة خرج عالية مع معامل تشويه غير خطي منخفض إلى حد ما. يتم تشغيل مكبر الصوت بجهد ثنائي القطب يبلغ 7 - 18 فولت ، وطاقة الخرج 15 وات عند حمل 4 أوم ، والتيار الهادئ يبلغ حوالي 60 مللي أمبير. الثنائيات - أي منها عالمية من السيليكون. طاقة خرج مكبر الصوت 2 × 12 وات بجهد إمداد 15 فولت، مقاومة الحمل 4 أوم، تيار هادئ - 80 مللي أمبير. يوفر ULF A-9510 من Onkyo (الشكل 2.13) 60 واط في حمل قدره 8 أوم مع عامل تخميد قدره 150، ومعامل توافقي لا يزيد عن 0.06% و100 واط في حمل قدره 4 أوم. لا يتجاوز تفاوت استجابة التردد عند حواف النطاق 15 هرتز - 50 كيلو هرتز 1 ديسيبل. نسبة الإشارة إلى الضوضاء 104 ديسيبل. ... تم تصنيع Gyor Plakhtovich UMZCH وفقًا لدائرة الجسر (المضخم / الذراع العلوي للجسر غير مقلوب، والجزء السفلي مقلوب). إنه يوفر طاقة تبلغ 180 واط في حمل 8 أوم مع تشويه توافقي لا يزيد عن 0.5%، ومقاومة خرج تبلغ 0.02 أوم، ونطاق تردد من 20... يوفر UMZCH المتطور جيوفاني ستوتشينو 100 واط في حمل 8 أوم. حمل أوم مع تشويه توافقي قدره 0.002٪ ومعدل دوران جهد الخرج هو 300 فولت / ثانية. يتراوح نطاق التردد عند مستوى -0.1 ديسيبل من 1 هرتز إلى 1.3 ميجا هرتز، ونسبة الإشارة إلى الضوضاء هي 100 ديسيبل... يعد "مجال" UMZCH الخاص بـ Endre Piret بسيطًا بشكل ملحوظ، ولكنه يفي أيضًا بمعايير الصوت عالي الجودة التكاثر. تم تصميم مرحلة الإدخال بطريقة أصلية (بدون مكبرات الصوت التفاضلية المعتادة) - وهي مرحلة تكميلية تعمل بالدفع والسحب... اقترح جوزيف سيدلاك دوائر لاثنين من أجهزة UMZCH زيادة القوة. تم تصنيع مكبر الصوت الأول وفقًا للمخطط الكلاسيكي: المرحلة التفاضلية مع مولد تيار (T1-TZ)؛ مضخم الجهد (T4) مع المولد الحالي (T6) ؛ مكرر مركب الدفع والسحب (T9-T14)... يوفر ULF هذا 20 واط / 40 واط في حمل 8 أوم / 4 أوم بمعامل توافقي 0.01٪. يتم عرض الرسم التخطيطي لـ UMZCH بقدرة 20 وات مع محرك الأقراص الأصلي لمرحلة الإخراج أدناه... في الآونة الأخيرة، تم إيلاء الكثير من الاهتمام للكابلات التي تربط مخرج UMZCH بإدخال السماعة. بالطبع الكابلات لديها أهمية عظيمةللحصول على صوت عالي الجودة. ولكن على الرغم من السعر المرتفع إلى حد ما، فإنها في الأساس لا يمكنها إلا أن تسبب التشوهات. ... تم تصنيع UMZCH الخاص بـ Anton Kosmel على STK4048 XI IC من Sanyo ولا يتطلب أي تعديلات على الإطلاق. يطور 2x150 واط عند 8 أوم و 2x200 واط عند 4 أوم مع تشويه توافقي لا يزيد عن 0.007٪ ونطاق تردد 20 هرتز - 50 كيلو هرتز. تم تنفيذ دائرة حماية في op-amp 102... قام Demeter Barnabash بتنفيذ UMZCH الخاص به على TDA7294V IC من SGS-THOMSON. من خلال دائرة بسيطة للغاية، فإنه يوفر كلاً من أحمال 8 أوم و4 أوم مع طاقة موسيقية تصل إلى 100 واط (اسمية على موجة جيبية ثابتة - 70 واط) مع تشويه توافقي نموذجي... UMZCH قوي مع تشغيل جميع المراحل في وضع الفئة A، الذي يوفر حمل 8 أوم 32 وات بكفاءة حقيقية عالية بشكل مذهل تبلغ 45%. يشير ريتشارد بارفوت إلى أنه في مرحلة مضخم مقاوم تقليدي مع OE ومكثف اقتران نظريًا ... استخدم الحث في دائرة تصحيح الطور في يو إل إف قويةفي. ليفيتسكي. مكبر الصوت متماثل تمامًا ويتكون من تابع مصدر الإدخال (VT1، VT2)، ومضخم جهد تكميلي يعمل بالدفع والسحب ("cascodes" VT3VT5، VT4VT6) و... في مكبر الصوت، الذي تظهر دائرته أدناه، عالي يتم تحقيق الخطية حتى بدون OOS بفضل تابع المصدر الداخلي على VT11. يطابق هذا المكرر بنجاح مقاومة الخرج الكبيرة (أكثر من 1 ميجا أوم) لمرحلة تضخيم الجهد على VT9 بشكل ملحوظ... أثناء التحقيق في أسباب زيادة اللاخطية على إشارة كبيرة، اكتشف دوغلاس سيلف أنه، أولاً، النظام الصوتيفي بعض الظروف يتطلب الأمر بشكل كبير تيار أعلىمن المحسوبة وفقًا لقانون أوم مع استبدال المقاومة الاسمية للتيار المتردد في المقام... نيلسون باس، إيديولوجي UMZCH في طوبولوجيا Zen (يشار إليها فيما يلي باسم مكبرات الصوت Zen) ورئيس Pass Labs، تلخيص حتى التطوير لمدة ثماني سنوات لفلسفة Zen للمرحلة الواحدة UMZCH، اقترح Zen قبل الأخير. يلاحظ نيلسون أنه يلغي بعض... رسم تخطيطي لـ UMZCH صممه مات تاكر. تتم المرحلة التفاضلية الأولى على الترانزستورات ثنائية القطب Q1Q5 وفقًا لدائرة قياسية مع وجود مرآة تيار Q7Q8 في الحمل ، ويتم إجراء مرحلة تضخيم الجهد على Q9Q13 مع OE وحمل على مولد التيار Q6Q2 ...

  بضع كلمات حول أخطاء التثبيت: من أجل تحسين إمكانية قراءة الدوائر، دعونا نفكر في مضخم طاقة مزود بزوجين من ترانزستورات التأثير الميداني النهائي ومصدر طاقة قدره ±45 فولت. كخطأ أول، دعونا نحاول "لحام" ثنائيات الزينر VD1 وVD2 بقطبية خاطئة (يظهر الاتصال الصحيح في الشكل 11). سوف تأخذ خريطة الجهد الشكل الموضح في الشكل 12. الشكل 11: دبوس زينر في ثنائيات BZX84C15 (ومع ذلك، دبوس في الثنائيات هو نفسه). الشكل 12: خريطة الجهد لمضخم الطاقة مع التثبيت غير الصحيح لثنائيات زينر VD1 و VD2. هناك حاجة إلى ثنائيات الزينر هذه لتوليد جهد الإمداد لمضخم التشغيل وتم اختيارها عند 15 فولت فقط لأن هذا الجهد هو الأمثل لمضخم التشغيل هذا. يحتفظ مكبر الصوت بأدائه دون فقدان الجودة حتى عند استخدام التصنيفات القريبة - 12 فولت، 13 فولت، 18 فولت (ولكن ليس أكثر من 18 فولت). إذا تم تركيبه بشكل غير صحيح، فبدلاً من جهد الإمداد المطلوب، يتلقى مضخم الاختيار جهدًا منخفضًا فقط تقاطع n-pالثنائيات زينر. يتم تنظيم التيار بشكل طبيعي، ويوجد جهد ثابت صغير عند خرج مكبر الصوت، ولا توجد إشارة خرج. من الممكن أيضًا أن يتم تثبيت الثنائيات VD3 وVD4 بشكل غير صحيح. في هذه الحالة، يقتصر التيار الهادئ فقط على قيم المقاومات R5، R6 ويمكن أن يصل إلى قيمة حرجة. ستكون هناك إشارة عند خرج مكبر الصوت، لكن التسخين السريع إلى حد ما للترانزستورات النهائية سيؤدي بالتأكيد إلى ارتفاع درجة حرارتها وفشل مكبر الصوت. تظهر خريطة الجهد والتيار لهذا الخطأ في الشكلين 13 و 14. الشكل 13: خريطة جهد مكبر الصوت مع التثبيت غير الصحيح لثنائيات التثبيت الحراري. الشكل 14: الخريطة الحالية لمكبر الصوت مع التثبيت غير الصحيح لثنائيات التثبيت الحراري. قد يكون خطأ التثبيت الشائع التالي هو التثبيت غير الصحيح لترانزستورات المرحلة قبل الأخيرة (برامج التشغيل). في هذه الحالة، تأخذ خريطة جهد المضخم الشكل الموضح في الشكل 15. في هذه الحالة، تكون ترانزستورات السلسلة الطرفية مغلقة تمامًا ولا توجد إشارة صوت عند خرج مكبر الصوت، ويكون مستوى جهد التيار المستمر منخفضًا أقرب ما يمكن إلى الصفر. الشكل 15: خريطة الجهد للتثبيت غير الصحيح للترانزستورات في مرحلة التشغيل. وبعد ذلك فإن أخطر خطأ هو اختلاط ترانزستورات مرحلة السائق، واختلاط البينوت أيضا، ونتيجة لذلك يكون ما يطبق على أطراف الترانزستورات VT1 وVT2 صحيحا ويعملان في تابع باعث وضع. في هذه الحالة، يعتمد التيار خلال المرحلة النهائية على موضع شريط تمرير المقاوم ويمكن أن يكون من 10 إلى 15 أمبير، وهو ما سيؤدي على أي حال إلى زيادة التحميل على مصدر الطاقة والتسخين السريع للترانزستورات النهائية. يوضح الشكل 16 التيارات عند الموضع الأوسط لمقاومة التشذيب. الشكل 16: الخريطة الحالية عندما يتم تثبيت ترانزستورات مرحلة التشغيل بشكل غير صحيح، يتم الخلط بين دبوس التوصيل أيضًا. من غير المحتمل أن يكون من الممكن لحام خرج ترانزستورات التأثير الميداني النهائية IRFP240 - IRFP9240 في الاتجاه المعاكس، ولكن من الممكن تبديلها في أماكن في كثير من الأحيان. في هذه الحالة، تكون الثنائيات المثبتة في الترانزستورات في وضع صعب - فالجهد المطبق عليها له قطبية تتوافق مع الحد الأدنى من مقاومتها، مما يؤدي إلى أقصى استهلاك من مصدر الطاقة ومدى سرعة احتراقها يعتمد على الحظ أكثر من الاعتماد على الحظ. قوانين الفيزياء. يمكن أن تحدث الألعاب النارية على اللوحة لسبب آخر - ثنائيات زينر 1.3 واط في عبوة مثل الثنائيات 1N4007 معروضة للبيع، لذا قبل تثبيت ثنائيات زينر على اللوحة، إذا كانت في علبة سوداء، يجب عليك إلقاء نظرة فاحصة على النقوش على هذه القضية. عند تركيب الثنائيات بدلاً من ثنائيات الزينر، فإن جهد الإمداد لمضخم التشغيل يقتصر فقط على قيم المقاومات R3 و R4 والاستهلاك الحالي لمكبر الصوت التشغيلي نفسه. على أي حال، تكون قيمة الجهد الناتج أكبر بكثير من الحد الأقصى لجهد الإمداد لمضخم تشغيلي معين، مما يؤدي إلى فشله، أحيانًا مع تصوير جزء من غلاف مضخم التشغيل نفسه، ثم جهد ثابت قد يظهر عند مخرجه، بالقرب من جهد إمداد مكبر الصوت، مما سيؤدي إلى ظهور جهد ثابت عند خرج مضخم الطاقة نفسه. وكقاعدة عامة، تظل المرحلة النهائية في هذه الحالة صالحة للعمل. وأخيرًا، بضع كلمات عن قيم المقاومات R3 وR4، والتي تعتمد على جهد إمداد مكبر الصوت. 2.7 كيلو أوم هي الأكثر عالمية، ومع ذلك، عند تشغيل مكبر الصوت بجهد ± 80 فولت (فقط لحمل 8 أوم)، ستتبدد هذه المقاومات حوالي 1.5 واط، لذلك يجب استبدالها بمقاوم 5.6 كيلو أوم أو 6.2 كيلو أوم. مما سيقلل الطاقة الحرارية المولدة إلى 0.7 وات. E K B BD135؛ 137 دينار بحريني اتش اند اس IRF240 - IRF9240 اكتسب هذا مكبر الصوت معجبيه بجدارة وبدأ في الحصول على إصدارات جديدة. بادئ ذي بدء، تم تغيير سلسلة توليد الجهد التحيز لمرحلة الترانزستور الأولى. بالإضافة إلى ذلك، تم إدخال الحماية من الحمل الزائد في الدائرة. نتيجة للتعديلات، حصل مخطط الدائرة لمضخم الطاقة مع ترانزستورات التأثير الميداني عند الخرج على الشكل التالي: يزيد تظهر خيارات ثنائي الفينيل متعدد الكلور بتنسيق رسومي (يجب تغيير حجمها) مظهريظهر التعديل الناتج لمضخم الطاقة في الصور أدناه: كل ما تبقى هو إضافة ذبابة في المرهم ... والحقيقة هي أن الترانزستورات ذات التأثير الميداني IRFP240 و IRFP9240 المستخدمة في مكبر الصوت قد تم إيقافها من قبل المطور International Rectifier (IR)، الذي أولى المزيد من الاهتمام لجودة منتجاته. المشكلة الرئيسية في هذه الترانزستورات هي أنها مصممة للاستخدام في مصادر الطاقة، ولكن تبين أنها مناسبة تمامًا لمعدات تضخيم الصوت. إن الاهتمام المتزايد الذي أجرته شركة International Rectifier بجودة المكونات المصنعة جعل من الممكن، دون اختيار الترانزستورات، توصيل عدة ترانزستورات بالتوازي دون القلق بشأن الاختلافات في خصائص الترانزستورات - لم يتجاوز الانتشار 2٪، وهو أمر مقبول تمامًا. اليوم، يتم إنتاج الترانزستورات IRFP240 وIRFP9240 بواسطة Vishay Siliconix، وهي ليست حساسة جدًا لمنتجاتها وأصبحت معلمات الترانزستورات مناسبة فقط لإمدادات الطاقة - يتجاوز الانتشار في "عامل الكسب" للترانزستورات دفعة واحدة 15٪ . هذا يستبعد اتصال موازيةبدون اختيار أولي، وعدد الترانزستورات التي تم اختبارها للاختيار 4 يتجاوز عدة عشرات من النسخ. في هذا الصدد، قبل تجميع مكبر الصوت هذا، يجب عليك أولا معرفة العلامة التجارية للترانزستورات التي يمكنك الحصول عليها. إذا تم بيع Vishay Siliconix في متاجرك، فمن المستحسن بشدة أن ترفض تجميع مضخم الطاقة هذا - فأنت تخاطر بإنفاق الكثير من المال وعدم تحقيق أي شيء. ومع ذلك، فإن العمل على تطوير "الإصدار 2" من مضخم الطاقة هذا وعدم وجود ترانزستورات ذات تأثير ميداني مناسبة وغير مكلفة لمرحلة الإخراج جعلنا نفكر قليلاً في مستقبل هذه الدوائر. ونتيجة لذلك، تمت محاكاة "الإصدار 3" باستخدام ترانزستورات التأثير الميداني IRFP240 - IRFP9240 من Vishay Siliconix، وهو زوج ثنائي القطب من TOSHIBA - 2SA1943 - 2SC5200، والذي لا يزال حتى اليوم يتمتع بجودة جيدة جدًا. يتضمن الرسم التخطيطي للإصدار الجديد من مكبر الصوت تحسينات من "الإصدار 2" وخضع لتغييرات في مرحلة الإخراج، مما يجعل من الممكن التخلي عن استخدام ترانزستورات التأثير الميداني. يظهر مخطط الدائرة أدناه: رسم تخطيطي باستخدام الترانزستورات ذات التأثير الميداني كمكررات تكبير في هذا الإصدار، يتم الاحتفاظ بالترانزستورات ذات التأثير الميداني، ولكن يتم استخدامها كمتابعين للجهد، مما يخفف الحمل بشكل كبير على مرحلة السائق. تم إدخال اتصال إيجابي صغير في نظام الحماية لتجنب إثارة مضخم الطاقة عند حد تشغيل الحماية. لوحة الدوائر المطبوعة قيد التطوير، تقريبًا نتائج القياسات الحقيقية والتشغيلية لوحة الدوائر المطبوعةسيظهر في نهاية نوفمبر، ولكن في الوقت الحالي يمكننا تقديم رسم بياني لقياس THD تم الحصول عليه بواسطة MICROCAP. يمكنك قراءة المزيد عن هذا البرنامج.