Главное


Разработка принципиальной схемы УМЗЧ и её компьютерное моделирование

Для построения схем и их моделирования использовалась программа Electronics Workbench 5.12 Student Edition, которая позволяет моделировать аналоговые, цифровые и цифро-аналоговые схемы.

При разработке УМЗЧ с малыми нелинейными искажениями в качестве прототипа был взят усилитель, описанный в [7].

Усилитель (рисунок 16) содержит четыре каскада: входной (VT1), усилитель напряжения (VT2), предвыходной (VT4 и VT5) и выходной (VT6 и VT7). Транзистор усилителя напряжения (VT2) включен по схеме с динамической нагрузкой на транзисторе VT3. Внутренние сопротивления этих транзисторов достаточно велики, так как транзисторы включены по схеме с ОЭ и охвачены местной ООС по току, создаваемой резисторами в цепи эмиттеров. В результате, несмотря на то, что выходы каскадов на транзисторах VT2 и VT3 по переменному току включены параллельно и шунтируют друг друга, выходное сопротивление первого каскада достигает большой величины - около 0,5 МОм - и приращения коллекторного тока транзистора VT2, вызванные воздействием входного сигнала, практически полностью уходит в базовые цепи транзисторов VT4 и VT5 в зависимости от знака приращения.

Рисунок 16 - УМЗЧ с выходным каскадом с ОЭ и каскадом ОЭ на входе

Транзисторы предвыходного каскада VT4 и VT5 также включены по схеме с ОЭ, охвачены ООС по току (резистор R9) и имеют большие внутренние сопротивления. Следовательно, для выходных транзисторов VT6 и VT7 они являются источниками тока. Усиленный транзисторами VT4 и VT5 ток полностью уходит в базовые цепи транзисторов VT6 и VT7 и усиливается ими. Причем положительный полупериод сигнала усиливается транзисторами VT4, VT6, отрицательный - VT5, VT7. На нагрузочном сопротивлении усиленные сигналы складываются, и на нем выделяется напряжение, пропорциональное коллекторным токам транзисторов VT6 и VT7. Таким образом, конечным результатом работы усилителя является усиление напряжения, хотя все транзисторы усиливают токи.

Постоянные смещения на базах транзисторов VT4 и VT5 создаются с помощью диодов VD3, VD4. Подстроечным резистором R2 потенциал коллекторов транзисторов VT6 и VT7 приравнивается к половине напряжения питания. С резистора R13 снимается сигнал ООС по току. Конденсатор С5 и цепочка R8C3 корректируют частотную характеристику усилителя и предотвращают его самовозбуждение на высших звуковых частотах.

Резистор R9 в цепи эмиттеров транзисторов VT4 и VT5 ограничивает максимальный коллекторный ток транзисторов VT6 и VT7 и, таким образом, определяет максимальную выходную мощность усилителя, а также предохраняет выходные транзисторы от пробоя при коротком замыкании в нагрузке. Сопротивление резистора R9 можно подобрать таким образом, чтобы выходная мощность усилителя не превышала номинальную, тогда усилитель будет вообще нечувствителен к коротким замыканиям на выходе. Но при этом импульсные сигналы большой амплитуды, всегда присутствующие, например, в музыкальном сигнале, будут обрезаться. Чтобы этого не происходило, резистор выбран с таким расчетом, чтобы коллекторный ток выходных транзисторов слегка превышал величину, необходимую для получения максимальной мощности. В этом случае усилитель может выдержать короткое замыкание в течение непродолжительного времени, достаточного для перегорания плавкого предохранителя FU1, который включен последовательно с нагрузкой. Цепь R10R12C4 уменьшает коммутационные искажения.

Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи по теме

Исследование принципов технической реализации и эффективности сигналов с ортогональной частотной модуляцией
Практически для всех типов современных радиосистем передачи информации характерна многоканальная или параллельная передача, при которой по общему высокочастотному тракту радиосистемы пер ...

Измерение параметров радиолокационного сигнала
Исходные соотношения. Критерий оптимальной оценки параметров сигнала: Пусть на вход приемника поступает аддитивная смесь сигнала и шума: ; где: - вектор случайных ...

Диспетчерская централизация на базе комплекса технических средств Неман
Диспетчерская централизация (ДЦ) - это комплекс устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, состоящий из автоблокировки на перегонах, электрической централизации стрелок ...

www.techspirit.ru © 2020