РЕМИКС 2012 г.

 Предлагаемый вниманию читателей УМЗЧ обладает настолько высокими парамет­рами, что может быть исполь­зован при экспертизе звучания звуковых программ, в том чис­ле воспроизводимых проигры­вателями компакт-дисков. О принципах построения таких усилителей рассказывалось в статье автора «К вопросу о природе нелинейных искаже­ний УМЗЧ», опубликованной в предыдущем номере журнала «Радио».

Принципиальная схема одно­го из каналов УМЗЧ приведе­на на рис. 1. При ее разработке использованы отдельные схем­ные решения усилителя мощ­ности, описанного в [1]. Отли­чительная    особенность УМЗЧ — отсутствие усилитель­ных каскадов, выполненных по схеме с ОЭ, а также отсут­ствие оксидных конденсаторов в сигнальных цепях.

Входной сигнал, пройдя че­рез пассивные ФВЧ C1R2 с ча­стотой среза 5 Гц и ФНЧ R1C2 с частотой среза 130 кГц, по­ступает на ОУ DA1 с входным каскадом на полевых транзи­сторах Усиленный сигнал с вы­хода ОУ через повторитель (VT1) и цепь коррекции на опе­режение R6C6, компенсиру­ющую создаваемый выходным каскадом полюс АЧХ на часто­те 2,3 МГц, поступает на каска­ды сдвига уровня (VT2) и уси­ления напряжения (VT7). Кас­кад усиления напряжения на­гружен на генератор тока на транзисторе VT9 и три после­довательно соединенных двух­тактных эмиттерных повтори­теля на транзисторах VT10— VT12, VT14—VT16, выполняю­щих функции каскада усиле­ния мощности Размещенный на теплоотводе транзистора VT15 транзистор VT8 задает на­пряжение смещения на базе транзисторов выходного каска- L да в режиме АВ и обеспечивает его термостабилизацию.

На транзисторах VT3, VT4 собран триггер защиты УМЗЧ от токовых перегрузок [2]. Он управляется импульсами коллекторного тока транзистора VT13, являющегося датчиком тока танзисторов выходного каскада При срабатывании триггера открываются ключи на транзисторах VT5 и VT6, которые закрывают транзисто­ры каскада усиления напряже­ния (VT7) и генератора тока (VT9), вследствие чего оказы­ваются закрытыми и транзи­сторы VT10—VT12, VT14—VTI6. Индикацию аварийного состояния УМЗЧ обеспечивает светодиод HL1.

Возврат УМЗЧ в рабочее состояние (сброс триггера) возможен только после устранения причин пере­грузки выходного каскада. Для этого с помощью выведенной на переднюю панель УМЗЧ кнопки SB1 следует через цепь R8C5 соединить базу транзи­стора VT4 с его эмиттером.

На ОУ DA2 выполнено уст­ройство поддержания нулево­го потенциала по постоянному току на выходе усилителя Ра­ботает оно следующим обра­зом. Выходной сигнал усилите­ля через ФНЧ R30C17 с часто­той среза 1,5 Гц поступает на активный          интегратор С18 R31DA2, а затем через ре­зистор R7 в виде управляюще­го напряжения в соответству­ющей полярности подается на вход коррекции нуля основно­го ОУ DA1. В результате по­стоянный потенциал на выхо­де УМЗЧ определяется лишь собственным дрейфом напря­жения смещения ОУ D А2 и не превышает – 0.5 мВ при на­гревании любого из элемен­тов УМЗЧ до температуры 110 С и асимметрии пита­ющих напряжений в диапазоне от -1-7 В, —45 В до +45 В, —7 В. Кроме того, такое схе­мотехническое решение по­зволило избавиться от приме­нения блокировочных и раз­делительных оксидных конден­саторов в цепи прохождения сигнала и цепи сигнальной ООС, а также разделить точки подключения ООС по постоян­ному и переменному токам.

Последнее обстоятельство нуждается в особом поясне­нии. Дело в том, что в УМЗЧ обычно используется совме­щенная цепь общей ООС, ко­торая замыкает ее петлю как по постоянному, так и по пере­менному току (рис. 2). При этом сигнал ООС снимают не­посредственно с выхода усили­теля, в то время как нагрузка RH подключена к нему через контактную группу К1.1 реле защиты АС от аномального по­тенциала на выходе УМЗЧ. То есть нелинейный элемент (контактная группа) оказывает­ся вне петли ООС, в результа­те чего проявление его нели­нейности максимально. Под­ключение петли ООС к общей точке контактной группы К1.1 и нагрузки (т. е. охват ее пет­лей ООС), как показано штри­ховой линией, в этом случае невозможно, так как первый момент после включения УМЗЧ контакты К1.1 будут разомкнуты, цепь ООС по по­стоянному току не замкнута и усилитель не сможет войти в нормальный режим работы. В рассматриваемом УМЗЧ цепь ООС по постоянному току подключена непосредственно к его выходу, а по перемен­ному (резистор R36)— после контактной группы К1.1. В ре­зультате нулевой потенциал на выходе УМЗЧ устанавливается независимо от положения кон­тактов, а проявление нелиней­ности контактной группы К1.1 практически устранено петлей общей ООС по переменному току.

На ОУ DA3 выполнено уст­ройство компенсации сопро­тивления проводов, соединя­ющих выход УМЗЧ с АС. Его схемотехническое решение за­имствовано из [3]. Работаетоно следующим образом. Про­текающий по «земляному» соединительному проводу ток нагрузки создает на нем па­дение напряжения, которое от­дельным тонким проводником подводится к инвертирующему входу удвоителя напряжения на ОУ DA3. При этом напря­жение на выходе этого ОУ рав­но падению напряжения на обоих соединительных прово­дах (как «земляной», так и «го­рячий» провода имеют прак­тически одно и то же сопро­тивление и по ним протекает один и тот же ток), но про­тивоположно по фазе. Это на­пряжение через резистор до­полнительной ООС R35 пода­ется в цепь инвертирующего входа ОУ DA1, суммируясь с сигналом основной ООС, в результате чего напряжение на выходе усилителя увеличива­ется ровно на падение напря­жения на обоих соединитель­ных проводах, чем и обеспе­чивается компенсация их сопротивления Такое устройство не нуждается в каком-либо на­лаживании при замене АС или соединительных проводов и компенсирует не только резистивную, но и реактивную составляющие их полного рас­пределенного сопротивления.

Аналогичные схемные реше­ния применены в ряде пре­стижных УМЗЧ японских фирм «Toshiba» (так называемая «Clean Drive System»), «Ken­wood» («Sigma Drive System») [4], «Akai» («Zero Drive Sy­stem»).

Cцелью уменьшения низко­частотных межканальных по­мех и искажений каждый канал УМЗЧ питается от отдельного нестабилизированного источ­ника. Питающие напряжения зависят от необходимой вы­ходной мощности, сопротивле­ния нагрузки и могут быть уста­новлены без каких-либо изме­нений схемы в диапазоне от ±25 до ±45 В. Требуется толь­ко замена реле устройства за­щиты АС (см. ниже) на более низкоомное. Для выбора пи­тающих напряжений можно воспользоваться формулой UnMl=5 v’2f;R„; где Ри — номинальная мощность в на­грузке, RH — номинальное со­противление АС. Емкость кон­денсаторов сглаживающего фильтра выпрямителей каждо­го канала должна быть не менее 2X10 000 мкФ при Рн>40 Вт и 2X6000 мкФ при Рн<40 Вт.

На рис. 3 приведена прин­ципиальная схема устройства защиты АС, обеспечивающего задержку подключения АС к выходу УМЗЧ при включении отключение их при срабатывании триггеров защи­ты усилителя от токовых пере­грузок, появлении на выходах аномального постоянного на­пряжения, снижения любого из четырех постоянных напряже­ний питания, а также при паде­нии напряжения в сети пере­менного тока.

При включении питания под­ключение АС к выходу УМЗЧ задерживает (на 1…2 с) интег­рирующая цепь R7C4 в цепи базы коммутирующего тран­зистора VT4. Нормальный peJ жим индицирует зеленый све- тодиод HL1.

Появившееся на выходе лю­бого канала УМЗЧ аномальное постоянное напряжение поло­жительной полярности через развязывающие диоды VD4, VD5 поступает на базу тран­зистора VTI, а отрицательной через диоды VD6, VD7 и ин­вертор VT2 — на базу транзи­стора VT3. При этом соответ­ствующий транзистор (VT1 или VT3) соединенный с об­щим проводом. В результате последний транзистор закры­вается и контакты К 1.1 и К1.2 u (рис. 1) реле К1 отключают АС от УМЗЧ.

При срабатывании триггеров токовой защиты УМЗЧ отрицательное напряжение с их выходов через цепи R10-VD8 или Ч RIIVD9 и инвертор VT2 поступает на базу транзистора VT3, который открывается и соеди­няет базу коммутирующего транзистора VT4 с общим про­водом, что, как и в предыду­щем случае, влечет за собой срабатывание реле К1 и отклю­чение АС от УМЗЧ.

Отрицательное напряжение с выходов триггеров поступает также и на мультивибраторы на микросхеме DD1, которые запускаются, обеспечивая прерывистое свечение светодиодов HL2 или HL3, подклю­ченных к ним через транзи­сторы VT5, VT6, что и сигнали­зирует о срабатывании токовой защиты.

При уменьшении (по моду­лю) напряжения питания — или напряжения сети (пропорциональное ему на­пряжение вторичной обмотки сетевого трансформатора, вы­прямленное диодами VD1 и VD2) изменится (с отрицатель­ного на положительный) по­тенциал точки соединения ре­зисторов R3, R4, R5 В резуль­тате мгновенно откроется транзистор VT1, а вслед за ним закроется транзистор VT4 и ре- ре К1 отключит АС от УМЗЧ. При уменьшении модулей на­пряжений — пит.1 и +ипит.2 обесточивается непосредст­венно обмотка реле К1. по­скольку оно питается от источ­ников этих напряжений соот­ветственно через резисторы R8 и R6. И наконец, при уменьше­нии напряжения -Un„, отклю­чение АС от УМЗЧ достига­ется за счет срабатывания реле К1 в результате падения ниже порогового значения тока ба­зы коммутирующего транзи­стора VT4, протекающего че­рез соединенную с этим источником питания цепь VD10R7.

 

(Окончание следует)

Оставить комментарий

Почта (не публикуется) Обязательные поля помечены *

*

Вы можете использовать эти HTML теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

НОВОСТИ САЙТА:

Открылся раздел - Datasheet,
Скоро мои Видео-уроки - обзор
программ для моделирования.

Мои видео:

Календарь

Апрель 2013
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
     
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
2930  

Комментарии

Архивы

Рубрики

Счётчик посещаемости