300W 低音炮放大器。方案、说明

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300W低音炮放大器。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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介绍

高功率低频放大器不能归因于传统设计，因为它们本质上总是很难制造。组装过程中最轻微的错误都会导致一切都必须重新开始，而这成为一种非常昂贵的乐趣。

所描述的放大器是一个相当严肃的设计，尽管其明显简单且尺寸小。经验丰富的无线电爱好者可以在几个小时内组装好放大器。建议在组装该放大器时使用印刷电路板。如果这是您的第一个主要构建，请勿尝试构建此放大器。

电路中的直流电压达到110V，可能导致严重触电。

输出晶体管的功耗达到非常高的值，因此，在安装它们时，必须仔细观察措施，以确保它们与散热器之间良好的热接触。

该放大器设计用于在 4 欧姆负载下短期运行，这在低音炮中很常见。

放大器在额定功率模式下长时间工作的情况下，需要将放大器负载在电阻至少为8欧姆的扬声器上。同时，放大器可以长时间高效工作，输出功率约为150瓦。为了在连续模式下以额定功率运行 4 欧姆负载，需要额外安装 4 个输出晶体管（放大器的每个臂各 2 个）。

该放大器没有针对输出晶体管的输出短路保护。输出短路会立即损坏输出晶体管。

在结构上，放大器位于低音炮外壳中。

当电源电压变化不超过±5V时，放大器保持其性能。

使用说明

放大器的电路图如图 1 所示。一。

（点击放大）

该放大器是根据大多数现代低频放大器的传统方案制造的：具有双极电源和输入端的差分级。链R1、C2用于滤除射频干扰。

信号通过容量为 1 微法的无极性电容器 C4,7 加到输入端。该电容的阻抗在非常低的频率下提供了频率响应的小幅滚降。如果使用容量为 1 μF 的聚苯乙烯或氟塑料电介质电容器，则标称输入电阻为 22 kOhm，频率为 7,2 Hz 时的阻塞约为 -3 dB。

差动级由晶体管VT2和VT3构成。晶体管VT1执行电流源的功能。晶体管VT3的基极通过电阻R12连接至放大器的输出。一旦放大器输出端出现非零直流电压，经差分级放大的误差信号将进入后续级并改变其模式，使得直流输出电压变为零。如果晶体管VT2和VT3的参数相同，则负载中没有直流电流流过，因此负载电路中可以不使用隔离电容。

经晶体管VT2放大的低频信号取自负载电阻R5并馈送到晶体管VT4的基极。

此外，放大的低频信号被馈送到基于晶体管VT5...VT8的推挽放大器。二极管VD2和VD3提供输出级晶体管的初始偏置，并且也放置在散热器上。它们必须与放大器散热器保持良好的热接触。违反这一规则将导致输出晶体管的温度状态失控，从而导致终端晶体管的输出因热过热而失效。

输出级采用晶体管2SC3856和2SA1492。它们可以分别替换为更便宜的MJ21193/MJ21194或2SC3281/2SA1302。作为 VD1 LED（图 1），您可以使用任何低功率绿光。电阻器 R10、R11 和 R22 薄膜的功率为 1 W，R16 ... R21 导线的功率至少为 5 W，薄膜的其余部分 - 0,25 W。由于输出级在 B 类模式下工作，放大器在高频区域的失真增加。

低频区域的深度OOS使得在1kHz频率下获得约0,04%的失真成为可能。

输出功率250W，瞬态功率峰值可达300W以上。当电源中使用强大的变压器和大的滤波电容额定值时，可以保证放大器稳定工作，输出功率高达350瓦。在这种情况下，输出级必须按照图3所示的电路进行组装。 4.增加13个大功率晶体管VT16...VT23和低阻值电阻R26...RXNUMX。

（点击放大）

尽管放大器的带宽很宽，但超过 10 kHz 时失真仍然很大。

测量峰值功率时，电源电压在 56 欧姆时从 50,7 V 降至 8 V，在 47.5 欧姆时降至 4 V。

图上。图2是峰值过载指示器的图。

放大器参数的实验室测量结果如下所示。

输出功率，W at RH = 4 Ohm......240
峰值功率，W at Timp = 5 ms......185
在 Timp = 10 毫秒......172
额定输入电压，V......1,3
自噪声水平，dBV......63
信噪比，dB......92
失真系数，%.....0,4
Рout = 4 W，F = 1 kHz......0,04
Рout = 4 W，F = 10 kHz......0,04
上升时间，V/µs......>3
带宽，千赫兹......30

过载指示器旨在监控放大器的工作模式。指示器的输入 a 和 b 连接到差分放大器级的基极电路。在放大器的线性工作模式下，a 点和 b 点的电压相等。如果放大器过载，提供给差分级晶体管VT3基极的失真反馈信号将与输入信号不同，并且在DA1微电路的引脚1.1处将出现误差电压，即由 DA1.2 上的放大器放大并馈送到峰值检测器 DA2.1 .. .DA2.2。过载指示器是VD3 LED——红色，包含在晶体管开关VT1的集电极电路中。即使出现短期错误信号，LED 的点亮时间也由 C3R12 链的时间常数决定。指示器的调整包括将电位器 R5 和 R9 的滑块设置到在输出信号存在非线性失真时 VD3 LED 点亮的位置。

电源装置

电源电路如图所示。 4. 使用的变压器功率必须至少为 400 W，输出电压为 2 x 40 V。

300W低音炮放大器

电容器 C1 的设计电压必须至少为 240 V，桥式整流器 - 电流为 35 A，滤波电容器 - 工作电压至少为 63 V，滤波电容器电容 - 4700 ... 10000 µF。

作者：ELLIOTT SOUND PRODUCTS，邮政信箱 233，Thornleigh NSW 2120，澳大利亚

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