UMZCH 带有一个根据公共基极电路的电压放大器。方案、说明

UMZCH 具有根据共基极电路的电压放大器。无线电电子电气工程百科全书

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直到最近，在无线电爱好者中，功率放大器的经典结构 [1] 很流行，其中 UMZCH 输入端的差分级加载了一个带有共发射极晶体管的电压放大级，然后是一个功率放大级，通常由两级或三级电流放大器组成。这种结构现在是 UMZCH 集成电路的基础。

在过去的四十年里，这个电路几乎没有改变，由于强大的场效应晶体管的普及，它的变体成倍增加。它提供了必要的参数，通过低非线性失真值测量，易于计算输出功率和增益。使用输入差分级确保整个器件在静态模式下的高稳定性的权宜之计是可以理解的。输出级是一个两级或三级射极跟随器，它引入了最小的谐波失真，在器件的输出端具有几乎完整的电压摆幅，与电源电压相称（更准确地说，是一半）。电压放大器（驱动器）使事情变得更加复杂。在双极晶体管存在的 60 年期间，它包含在具有共发射极 (CE) 的电路中得到了很好的研究，它的所有优点和缺点都已经确定，这在所有模拟和数字中都被使用宽频率范围内的器件，以及直流放大器中的电流。

根据OE电路的晶体管级联的缺点包括低温稳定性和远离最线性放大模式。这两者以及大多数器件中的另一个都被各种负反馈消除，这降低了级联的动态特性及其增益。此外，听者的耳朵多年来已经习惯了经典晶体管放大器的声音，大多数听者并没有提出新的要求。

UMZCH 带电压放大器，根据公共基极电路
图。 1

在所描述的UMZCH（图中的示意图）中，驱动级组装在根据公共基极（OB）电路连接的双极晶体管VT6、VT7上。这样的级联具有更好的频率响应并允许您获得较大的输出信号幅度，因为根据 OB 电路连接的晶体管的饱和电压低于根据 OE 电路连接的晶体管的类似级联的饱和电压。

当然，根据OB电路的级联也不是没有缺点的。它不提供电流放大，因此必须在其前面的差分级中放大电流，这可以组装在复合晶体管上。

在器件的输入端有一个滤波器 R1C3，它不通过频率高于 100 kHz 的信号，信号通过非极性氧化物电容器的模拟形式从该滤波器馈送到 UMZCH 的反相输入端C1，C2。极化偏置电压通过电阻器 R2 施加到这些电容器的连接点。同一输入通过电阻 R14 从器件的输出接收 OOS 信号。通过差分级每个臂的电流以及电压放大级的集电极电流为 3 mA。尽管有所有缺点，但众所周知，反相放大器比非反相放大器更稳定。

输出级由两级射极跟随器组成，有一个有点非标准的节点，用于稳定晶体管 VT8 和 VT9 上的静态电流和温度条件。它提供了输出级第一级的静态电流的稳定性，因此电阻器 R15 上的电压。它。因此，它导致晶体管VT12和VT13的静态电流稳定，在其发射极电路中有线电阻R16和R17。正如作者多年的实践表明，这样的稳压电路可以显着降低开关失真，从而导致高次谐波的出现，即“晶体管声音”的特征。作者在他的设计和维修实践中使用了这种技术方案已有十余年[2]，这充分证明了自己的合理性。平滑的“步进”被OOS电路很好地跟踪，使输出级更接近所谓的经济A级模式，这使得音频信号再现的主观感知更容易和更透明。虚线表示使用时的电路电源电路中需要在次级绕组R20和R21中不输出中点的市电变压器，电阻R22应用跳线代替，不包括保险丝FU3。

简单介绍一下放大器的参数。在灵敏度为 2 V 的情况下，所描述的 UMZCH 在电阻为 8 欧姆的负载下提供 120 W 的正弦功率。当使用电阻为 4 欧姆的负载时，输出晶体管的数量应与电阻一起增加一倍他们的发射器电路，那么就有可能获得高达 180 ... 200 W 的输出正弦功率。通过有源陷波滤波器的波形观察，将正弦信号的基波谐波抑制 40 dB，表明谐波失真水平约为 0,03°O。随着 OOS 电路的电阻器 R14 的值和图中所示输入 R3 处的电阻器，增益为 26 dB。

放大器用一块面包板安装，上面组装了一个差分级和一个两通道电压放大器，它们的正负极供电电路分别在电容C5、C6的端子上用一个“星形”连接
整个输出级与输出级电流稳定单元一起组装在一个共同的散热器上。重要的是每个通道的大功率晶体管（VT10-VT13）都安装在一个共同的散热器上，电流和热稳定电路晶体管 VT8 可以安装在晶体管 VT9 和 VT10 的端子上）输出级的电源电路也分别通过电容器 C11、C7 和 C9、SU 的端子上的“星形”连接。

电源变压器 T1 的总功率必须至少为 250 W，次级绕组的额定电压为 70 V，电流至少为 3,5 A，具有中点输出（或没有中点输出，考虑到上述变化）。

输出级的所有晶体管必须安装在面积至少为 1200 cm2（每通道）的散热器上。

您可以使用一个容量为 1 ... 2 μF 的薄膜（聚对苯二甲酸乙二醇酯）电容器代替氧化物电容器 C1、C2,2，用于 63 V 电压（K73-16、K73-17），当然，不包括极化电阻R2。隔直电容 C7、C8 的电容可以增加到 1 ... 2,2 uF。

放大器的调整应从检查正确安装及其是否符合电路图开始。在作者的版本中，差分级和电压放大器组装在单独的板上，因此首先检查了这个特定节点，但没有将其连接到输出级。为了做到这一点，晶体管 VT6 和 VT7 的集电极和电阻器 R14 的输出，按照方案，暂时连接在一起。在此连接点给放大器通电后，电压不应超过 1 ... 15mV。检查差分级和电压放大器的肩部电流是否符合图中指定的值也很有用。

检查后，您应该通过打开毫安表而不是其中一个保险丝（FU2 或 FU3）将电压放大器连接到输出级，并且在施加电源电压后，确保整个设备的电流消耗不超过 150 ... 200 mA（通常不超过 100 mA）。您还需要确保设备的输出电压接近于零。

然后，通过在 UMZCH 输出端连接一个 8 欧姆电阻和一个示波器，需要在 UMZCH 输入端施加一个矩形信号，以便在不同的信号电平下使用示波器，以确保没有自激或显着电压下降引起的浪涌。如果仍然存在，则需要增加电容器 C4 的电容（在作者的版本中，即使没有它，放大器也很稳定）。

需要注意的是，刚开启后，输出晶体管的静态电流必须在 70 ... 90 mA 范围内。但是，半小时预热后，它应该会上升到 120 ... 150 mA 并稳定下来。

文学

1. Danilov A. A. 低频精密放大器。 - M.：热线 - 电信，2004 年，p。 56、57。
2. Sapozhnikov M. UMZCH 的改进，非标准包含运算放大器。 - Radio 2000, No. 8, p. 17.

作者：M. Sapozhnikov，Ganei Aviv，以色列；出版物：radioradar.net

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