具有低动态失真和高热稳定性的放大器。方案、说明

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放大器具有低动态失真和高热稳定性。无线电电子电气工程百科全书

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无线电电子与电气工程百科全书 / 晶体管功率放大器

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放大器动态失真的减少是通过扩展原始（无公共OOS）放大器的带宽、使用线性化本地OOS以及适当选择级联幅频特性的截止频率来实现的。局部环保、前级采用热阻相同的晶体管、末级晶体管静态电流较大（约250mA），保证了高热稳定性。

具有低动态失真和提高热稳定性的放大器

主要参数：

额定频率范围，Hz.......20...20 000
额定输出功率（额定频率范围内），8欧姆负载、谐波系数0,5%时W......20
负载为 4 欧姆，谐波系数为 0,8%.......25
8欧姆负载时的额定输入电压（输出功率20W时）....... 1
不带 OOS 的截止频率（输出功率 1 W），kHz.......30
OOS 深度，dB.......20
噪声和背景的相对水平，dB.......-70

放大器是三级的。第一级是晶体管 V1、V2 上的差分，根据静态电流传输系数 h21e 和发射极-基极电压进行选择。为了获得足够高的输入电阻、低噪声水平并防止转换自热，这些晶体管的集电极电流选择为 250 μA。晶体管的总发射极电流由齐纳二极管 V13 稳定。第一级中的局部OOS是通过在晶体管VI、V2的发射极电路中包括电阻器R2、R3而产生的。

第二级组装在复合晶体管V4V5上。这里通过电阻器R10执行局部OOS，电阻器R5将晶体管V4的集电极连接到晶体管V6的发射极。级联的负载是晶体管V8、V16上的电流发生器、电阻器R9以及晶体管V10、V16上的级联的输入电阻。复合晶体管、电流发生器和电阻器R100构成输出级的等效信号电压源。由此产生的 XNUMX% 电压反馈消除了电流传输系数的非线性并提高了级联的截止频率。

输出级由晶体管V9-V12构成。为了确保高热稳定性，预端子阶段使用了P701A和P303A晶体管，它们的外壳具有相同的热阻。晶体管V11和V12的高静态电流减少了阶跃型失真，并消除了输出信号电平急剧下降期间由于热冲击而导致主OOS环路（R15、R14、R4、C6）中的瞬态过程。静态电流的热稳定性由晶体管 V7 实现。其偏置电路的二极管V15、V16放置在末级晶体管之一的散热器上。放大器的频率响应通过电容器 C2 和 C8 * 进行校正。

放大器受到保险丝 F1 - F3、晶体管 V3 和二极管 V14 的保护，以防负载短路和电流过载。当任何保险丝熔断时，晶体管 V3 将复合晶体管的电流限制为 9 ... 55 mA，当保险丝 F60 熔断时，二极管 V14 将晶体管 V2 基极的负电压限制为 0,7 V。

晶体管V5、V8安装在由1毫米厚的铜片弯曲而成的U形散热器上。每个散热器底座的尺寸 - 23 x 23 毫米，架子 - 10 x 23 毫米。这种散热器的热阻约为35°C/W。晶体管V11、V12的散热器由2毫米厚的铜片弯曲而成。

每个都由两个U形部件组成，用铜铆钉铆接在底座的角上。底座尺寸 - 80 X 80 毫米，架子 - 25 x 80 毫米。热阻 - 3,6°C/W。二极管V15、V16粘在晶体管V11散热器的孔中。

线圈 L1 用 PEV-2 线缠绕 - 0,5 匝，直到充满电阻器 R25 (MLT-2) 的外壳。除R24和R25外，所有电阻器的阻值与图中所示值的偏差不应超过±5%。

首先，调整放大器中由±30V电压源供电的部分，为此，拆下保险丝F1-F3，断开晶体管V5的发射极与晶体管V9的基极的连接。作为晶体管V8的集电极与晶体管V10的基极。晶体管V5的发射极暂时连接到晶体管V8的集电极，电阻器R14和R15的连接点连接到公共导线。通过选择电阻器R7*（沿减小的方向，从100欧姆开始），在晶体管V8的集电极处实现零电压。在加电后和晶体管预热十分钟后，该电压不应超过±1V。

使用示波器检查信号限制的对称性，将 100 mV 的交流正弦电压施加到放大器的输入端。晶体管 V8 集电极的电压摆幅必须至少为 ± 24 V，并且截止频率必须为至少为 200 kHz。为了检查前两级的瞬态响应，将晶体管 V5 的发射极连接到电阻器 RJ4、R15 的连接点，并向输入施加幅度为 0,5 V、频率为 1 kHz 的矩形脉冲。示波器屏幕上的脉冲应具有陡峭（无尖峰）的上升和下降。如有必要，选择电容器C8*。

之后，按照图恢复所有连接，将保险丝Fl-F3放置到位，将线圈L1短路，电容为14...功耗15...5W的电容器。打开电源，测量放大器输出端的直流电压（不应超过±10 mV）、背景电平（频率为8 Hz的纹波允许范围 - 不超过25 mV）和幅度不失真的输出信号（负载电阻为 30 欧姆 - 至少 100 V）。晶体管 V100、V300 的静态电流 (8 mA) 通过选择电阻器 R20 * 进行设置（从 11 ... 12 kOhm 开始，沿减小的方向）。之后，将电阻R250、R18用公共线连接的电容去掉，即可认为调整完成。

查看其他文章 部分晶体管功率放大器.

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