高品质晶体管UMZCH。方案、说明

高品质晶体管 UMZCH。无线电电子电气工程百科全书

免费技术库

晶体管声音的特征（干涩、刺耳、不透明）不一定是晶体管放大器所固有的。事实上，谐波系数小于 0,05%、频带为 20 ... 20000 Hz 的晶体管 UMZCH 的大多数工业开发听起来远非最佳，同时需要显着增加更高的频率。

作为成功开发的一个例子，可以举一个放大器 [1]，它是在无变压器 UMZCH 电路开发之初开发的。该放大器仅包含一个共发射极 (CE) 电压放大级，在输出功率为 2 W 时失真约为 2%。然而，在较高的频率下，听起来相当清晰，透明的细节不需要它们的上升。

矛盾的是，主观上失真度为 2% 的电子管放大器听起来比谐波为 0,002% 的晶体管放大器要好。这是因为电子管放大器中的谐波频谱要窄得多，并且只有低阶，不高于三次，而晶体管放大器中的谐波频谱高达十一阶。

高功率灯的一个非常重要的优点是，当施加控制电压时，载流子耗散时间和开启延迟为零。此外，三极管的输出特性对于输出级来说是理想的，正如您所知，输出级在复杂的负载（每个阻抗）上运行。当向栅极施加负电压时，静电感应场效应晶体管（SIT）具有接近三极管的特性。然而，双极晶体管仍然是无线电爱好者最容易接触到的。

让我们简要考虑一下晶体管放大器失真的主要原因。

失真发生在输出级。第一种瞬态失真（阶跃型）是由于射极跟随器的传输特性具有明显的 S 形形状造成的。减少这种失真的方法是增加静态电流和OOS深度。

第二类串扰失真是由于开关过程引起信号的时间延迟而发生的，并导致过零区域的失真。这些扭曲的出现是由于相当长的吸收时间，而不是碱基主要载流子的吸收时间，而是因为在此期间，实际上没有反馈，初级阶段进行完全放大，这导致脉冲浪涌高达电源电压。通过使用单位增益截止频率为 5 MHz 或更高的高功率输出晶体管可以减少这种类型的失真。在这种情况下增加 OOS 并没有帮助。

放大器的主要特点：

灵敏度，V .... 0,7
输入阻抗，kOhm.......5,6
负载为 4 欧姆时的额定输出功率，W.......60
非线性失真系数，%......0,02
有效放大频率的带宽，0 - 0,5 dB 级别的 Hz.......3...80 000
按级别 0 - 3 dB.......1...120 000
不带链条 R1.C2.......1...550 000
不带 R1.C2 链和 OOS 链.......高达 85
OOS 深度，dB.......32
信噪比，dB.......96

动态互调失真 (TIM) 发生在信号边缘，此时压摆率超过放大器输出允许的最大值。这些失真的主要原因是输入级的过载。为了消除特定的相位失真，放大器的带宽必须至少为 250 kHz，这对应于约 50 V/μs 的输出信号转换速率。为了减少这种失真，您需要一个无反馈工作频率范围高达 25 kHz 或更高的放大器。 OOS 的深度不应超过 20 ... 30 dB。应限制馈送到功率放大器的信号的频谱，例如，通过使用截止频率约为 100 kHz 的无源滤波器。

下一种类型的失真是由于输出晶体管h21e-f(Ik)的电流传输系数的非线性造成的。并且由于RBX=h21e-Ki（对于共集电极级联）是输出阻抗较大的电压放大器的负载，其增益在输出信号的周期内也会发生多次变化，最终导致输出信号的非线性。放大器整体的幅度特性。为了减少这种失真，需要降低电压放大器的输出阻抗或增加输出级的输入阻抗，按照三级达林顿电路进行，但由于开关时间增加，这是不希望的结果，开关失真增加。有关其他类型扭曲的更多详细信息，请参阅[6]。

所提出的放大器（图 1）的开发基于 [2] 和 [3] 中提出的概念。

（点击放大）

电路解决方案借鉴于[4]和[5]。该放大器由中点不接地的整流器供电，这消除了输出级恒定元件对扬声器的故障。反相放大器的一个重要优点是输入差分级中完全没有共模组件。与非反相放大器不同，该级不会因晶体管VT2上的电流源电压和晶体管VT1、VT3的集电极-发射极电压的寄生调制而引起失真。此外，该解决方案在电源方面具有良好的抗噪性，在电源打开和关闭时不会出现特有的喀哒声。

来自差分级的信号拾取是对称的，即VT3、VT7、VT8——OE-OK-OB； VT1、VT4、VT8 - OB-OK-OE。这样可以实现最大增益和高共模抑制 (CMRR)。发射极连接的晶体管VT7、VT8上的电压放大器的负载是晶体管VT11上的电流发生器。使用电阻器 R17、R18 实现输出电阻的稳定。输出级的偏置由晶体管 VT9、VT10 上的电压发生器提供。通过选择电阻器 R50 将输出晶体管的静态电流设置在 100 -21 mA 范围内。晶体管VT14（VT15）检测发射极电流VT16（VT17）并防止输出晶体管关断（截止），从而消除开关失真的可能性。使用二极管 VD2.VD3 来保护输出晶体管免受电流过载。

在放大器的输出端，连接了布什补偿器R29、C6，在其帮助下，负载阻抗变为纯有源。

为了避免出现接口失真，扬声器 (AC) 必须使用横截面尽可能大的电线连接到放大器。

放大器制作在印刷电路板上（图 2）。在此发布详细信息。线圈L1用PEV-31 2线绕在电阻器R0,69上，并且包含14匝。晶体管 VT12、VT13 安装在尺寸为 20x15x10 的肋状散热器上。晶体管VT5可用二极管D220直接连接代替。

高品质晶体管UMZCH

（点击放大）

调整放大器简化为设置输出晶体管的静态电流并将电源电压的一半设置在未接地的中点。在使用一对立体声放大器的情况下，每个通道由单独的整流器供电。

该放大器与校正放大器一起进行了测试[7]，并显示出良好的结果。放大器的操作在再现的高保真度方面有利地不同，这体现在声音的细节和透明度的增加。

参考文献：

V.伊万诺夫“无变压器超低频”。 “无线电”第 2/70 号，第 29-30 页。
I·阿库利尼切夫。 “带有共模稳定器的 ULF”。《广播》第 3/80 期，第 47 页。
I. Akulinichev“论功率放大器电源的关键性”，《无线电》第 11/84 期，第 33-35 页。
日本专利 60-23531，公开 24-126-85，第 73 页。
AS 苏联 1259472, publ. 01-133-87, p.6
N.苏霍夫。 “关于评估线性失真 UMZCH 的问题”。 “电台”第 5-7/89 号。
A·彼得罗夫。 “现代放大器校正器”/“业余无线电”第 2/92 期，第 33-34 页。

作者：A.彼得罗夫

查看其他文章 部分晶体管功率放大器.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

用于触摸仿真的人造革 15.04.2024

在现代科技世界，距离变得越来越普遍，保持联系和亲密感非常重要。萨尔大学的德国科学家最近在人造皮肤方面的进展代表了虚拟交互的新时代。萨尔大学的德国研究人员开发出了超薄膜，可以远距离传输触觉。这项尖端技术为虚拟通信提供了新的机会，特别是对于那些发现自己远离亲人的人来说。研究人员开发的超薄膜厚度仅为 50 微米，可以融入纺织品中并像第二层皮肤一样穿着。这些薄膜充当传感器，识别来自妈妈或爸爸的触觉信号，并充当将这些动作传递给婴儿的执行器。父母触摸织物会激活传感器，对压力做出反应并使超薄膜变形。这 ... >>

Petgugu全球猫砂 15.04.2024

照顾宠物通常是一项挑战，尤其是在保持房屋清洁方面。 Petgugu Global 初创公司推出了一种有趣的新解决方案，这将使猫主人的生活变得更轻松，并帮助他们保持家中干净整洁。初创公司 Petgugu Global 推出了一款独特的猫厕所，可以自动冲掉粪便，让你的家保持干净清新。这款创新设备配备了各种智能传感器，可以监控宠物的厕所活动并在使用后激活自动清洁。该设备连接到下水道系统，确保有效清除废物，无需业主干预。此外，该厕所还具有较大的可冲水存储容量，非常适合多猫家庭。 Petgugu 猫砂碗专为与水溶性猫砂一起使用而设计，并提供一系列附加功能 ... >>

体贴男人的魅力 14.04.2024

长期以来，女性更喜欢“坏男孩”的刻板印象一直很普遍。然而，英国莫纳什大学科学家最近进行的研究为这个问题提供了新的视角。他们研究了女性如何回应男性的情感责任和帮助他人的意愿。这项研究的结果可能会改变我们对男性对女性吸引力的理解。莫纳什大学科学家进行的一项研究得出了有关男性对女性吸引力的新发现。在实验中，女性看到了男性的照片，并附有关于他们在各种情况下的行为的简短故事，包括他们对遇到无家可归者的反应。一些人无视这名无家可归的人，而另一些人则帮助他，比如给他买食物。一项研究发现，与表现出同理心和善良的男性相比，表现出同理心和善良的男性对女性更具吸引力。 ... >>

来自档案馆的随机新闻

混合动力电动助力 04.08.2018

意大利公司法拉利已向欧洲专利局注册了一项设计相当不寻常的电动增压内燃机的申请。

电动增压目前用于一些奥迪和梅赛德斯-奔驰发动机，但只能与传统涡轮增压器结合使用。另一方面，意大利人提出了一种全新的设计，其类似物仍然不存在。该电动机的排气路径中内置有涡轮叶轮，但它与压缩机没有机械连接，仅旋转发电的发电机。

电能存储在电池中，既用于驱动驱动汽车车轮的牵引电机，也用于驱动将空气泵入发动机的电动涡轮增压器。

如果可能的话，法拉利希望以这种非同寻常的方式减少传统涡轮机在踩下油门踏板时的传统延迟。

其他有趣的新闻：

▪ 飞行汽车

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ 该网站的部分伟大科学家的传记。文章精选

▪ 文章魔法词。流行表达

▪ 文章糖从哪里来？详细解答

▪ 文章电流对人体的破坏作用