一个简单的流行功率放大器。方案、说明

一个简单的流行功率放大器。无线电电子电气工程百科全书

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所描述的放大器被设计用于对从混合控制台或前置放大器提供的信号进行双通道功率放大。两个输入中的每一个都有一个输入电平控制，允许您设置所需的灵敏度。通过开关，您可以组合其输入，同时两个输入连接器之一可以用作线路输出，以增加并行工作的放大器数量。 UMZCH 的功能包括可切换扬声器阻尼系数，以优化各种声学条件下的声音。

主要技术特点

额定输入电压，V......1,1
两路额定输出功率，W，Kg = 1%，负载电阻4 Ohm......400
8 欧姆......220
工作频率范围，Hz，不均匀 -0,5 dB......20...20000
输出信号压摆率，V/µs......25
1dB电平信号谐波失真系数，%，频率1kHz时不大于......0,01
在工作频率范围内...... 0,1
信噪比+背景，dB......96
网络中电压的最大允许偏差，V......170...270
最小负载电阻。欧姆......2.5
外形尺寸，mm ...... 430x90x482
重量，公斤，不超过...... 16

该放大器具有输出信号电平及其限制、输出过载的指示器，以及扬声器紧急关闭和网络过压的指示器。

图上。图1显示了放大器的右声道和负载保护单元的示意图。

（点击放大）

在 UMZCH 的输入处，使用 OU KR544UD2A。电路C4R4和R1C3限制放大频率的频带。它们减少了次频和超声波频率对 PA 的渗透，从而导致放大器和动圈头过载。 VT1 - VT4 上的电压放大器与[1, 2]中使用的类似。运算放大器的输出连接到射极跟随器 VT3，VT6 与 R15C2 电路一起执行电压电流转换器的功能。该电流通过从 OB 到 VT1 的级联流到 VTXNUMX 上的电压放大器。

另外，该放大器的结构几乎是对称的：晶体管VT1的负载是VT4上的电流发生器、后级电流放大器的输入电路以及稳定VT12负载电阻的电阻R1。这样做是为了稍微降低总增益并提高具有闭合反馈环路的放大器的稳定性。后续电流放大器分三级制成：VT5、VT10。再进一步 - VT11、VT17，然后是 VT12 - VT16、VT18 - VT22（每个臂有 XNUMX 个并联的晶体管）。

负载中的短路保护单元(SC)是在晶体管VT6、VT7和VT8上制作的。 VT9。根据晶闸管模拟电路连接，分别用于上臂和下臂。在关闭状态下，该节点对输出级没有影响。当保护动作的条件出现时，输出级相应臂的晶体管完全闭合。这样，PA在短路时的电流消耗和额定输入电压将比空闲模式时更小，因此，在输出发生短路时，功率放大器不会失效。

电阻器 R14 对于短路保护的正确操作是必要的。例如，当上臂过载时，VT6晶体管打开。 VT7和VT5基极相对于输出的残余电压不超过0.8V。如果没有该电阻，则二极管上的偏置电压（约2,6V）将增加下臂的偏置电压。输出级并解锁它。

与其他关闭输出晶体管的保护装置不同[2, 3]，当电阻为 2,5 ... 16 Ohm 的负载恢复且有用信号电平为 25% 时，所建议的节点会自动返回到其原始状态标称值和更高值应用于放大器输入。电路 R18C13 和 R19C14 消除了由于其无功特性而导致负载中电流相移而导致错误保护操作的可能性。

在输出级中，最后一级的晶体管工作在AB模式，静态电流约为100mA，由二极管VD9-VD12和电阻器R24、R35上的偏置电压决定。它们相对较小的电阻允许该级直接以小信号模式运行到负载，并减少了末级 CBE 晶体管电容的放电时间，从而减少了其开关失真。这些晶体管在 B 模式下工作，因此不需要热补偿电路和静态电流调节。

输出信号限制和输出短路指示器由运放 DA1 输出端的负极性脉冲供电，当输出信号被限制或保护单元被保护时，由于 OS 环路断开而发生这种情况。触发。

当放大器输出端出现恒定电压时，用于延迟负载连接及其断开的装置对于两个通道是共用的。当电源接通时，通过电阻R19对电容器C49充电。延迟打开晶体管 VT25、VT27 并打开继电器 K1 2 秒。当其中一个放大器的输出端出现恒定电压时，正极性时，晶体管VT23打开，负极性时，VT24打开，锁定晶体管VT25、VT27并关断继电器。

当网络电压升至 250 V 以上（VT26、VD17-VT19、R51-R53）时，扬声器将被保护单元关闭。实践表明，超过电源电压的情况比人们预期的要频繁得多。随着保护单元电源电压的升高，流过稳压二极管VD17-VD19的电流使VT26晶体管打开，从而使市电过压指示打开，VT23晶体管打开，从而导致负载断开。将电源电压开关切换至“250 V”位置后即可继续工作。

两个通道的电源、指示单元和互连图如图 2 所示。 XNUMX.

（点击放大）

UM板和AC保护以及指示板的互连的编号与印刷电路板上的元件放置的相应图上的焊盘端子的编号相对应。两个放大器输入中的每一个都有一个输入信号电平控制（可变电阻器 R1、R2），允许您设置所需的灵敏度。按钮开关SB1可以组合其输入。

在 UMZCH 中，可以切换在各种声学条件下使用的扬声器的阻尼程度。当放大器切换到高输出阻抗模式时（按下开关SB2“Out.N/V”的按钮），由于引入了来自放大器的电流反馈，放大器的输出阻抗上升到8…10欧姆。放大器中的电阻R3、R4。这。实践表明， - 大多数扬声器的最佳值。然而，通过选择放大器板上的电阻器R2，可以很容易地在任何方向上改变它。

请注意，增加输出电阻的模式显着提高了扬声器的可靠性。事实上，放大器输出阻抗的增加有助于减少扬声器的有源损耗，从而可以更充分地利用其功能，此外还可以显着减少互调失真[4]。高输出阻抗模式还减少了输出级中电流相对于输入信号的相移。

放大器配备有操作模式控制指示灯。这些是电源打开指示灯 (HL9)、扬声器紧急关闭指示灯 (HL7) 和指示灯 HL8。指示由于电源电压危险过高而强制关闭负载。信号电平指示器HL2和HL3。 HL5和HL6的阈值为5、20 dB，并且还分别显示每个通道的限制（LED HL1、HL4）。除了限制之外，相同的指示灯还发出通道输出短路的信号（如果其他电平指示灯未点亮）。

放大器电源尽可能简化。 UMZCH本身由电压为70V的整流器供电；对于保护和指示单元，使用其自己的整流器，连接到电源变压器的单独绕组。风扇M2、MXNUMX被设计用于吹大功率晶体管的散热器。

显然，SB5开关的用途也需要解释一下：在扩音系统中，将其设置到能够实现市电干扰噪声最小的位置。

结构和细节

放大器的外观如图所示。 3（从后面板上）。

简单级功放

其主要部件放置在带盖的金属底盘上。前面板上有槽孔，有风扇，用于为大功率放大器晶体管的散热器强制通风，还有工作模式指示板。后面板有用于连接信号线和三线电源线的连接器、用于电源电压限制和扬声器阻尼系数的开关以及保险丝座。

文学

Kletsov V. 低失真低频放大器。 - 电台，1983 年。第 7 期。 51-53。
Sukhov N. UMZCH 高保真。 - 收音机。 1989 年，第 6 期。 55 - 57。
Zuev P. 具有多回路反馈的放大器。 - 收音机。 1984 年，第 11 期。 29-32。
Ageev S. UMZCH 应该具有低输出阻抗吗？ - 收音机。 1997 年，第 4 期，第 14 页。 16-XNUMX。

作者：S.Sakevich，乌克兰卢甘斯克

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