טרנזיסטור UMZCH באיכות גבוהה. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

טרנזיסטור UMZCH באיכות גבוהה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מגברי כוח טרנזיסטור

צליל הטרנזיסטור האופייני (יבש, חריף, אטום) אינו בהכרח טבוע במגברי טרנזיסטור. ואכן, רוב העיצובים התעשייתיים של טרנזיסטור UMZCH עם מקדם הרמוני של פחות מ-0,05% ופס תדרים של 20...20000 הרץ לא נשמעים הכי טוב, ודורשים עליה משמעותית בתדרים גבוהים יותר.

דוגמה לפיתוח מוצלח הוא המגבר [1], שפותח עם שחר הפיתוח של טכנולוגיית מעגלים עבור UMZCHs ללא שנאים. המגבר מכיל רק שלב הגברת מתח אחד במעגל פולט משותף (CE) ובעל עיוות של כ-2% בהספק מוצא של 2W. עם זאת, בתדרים גבוהים יותר זה נשמע די נקי, שקוף, מפורט ואינו מצריך העלאתם.

באופן פרדוקסלי, מגברי שפופרות עם עיוות של 2 אחוזים נשמעים סובייקטיבית טוב יותר ממגברי טרנזיסטורים עם עיוות הרמוני של 0,002%. זה מוסבר בעובדה שספקטרום ההרמוניות במגברי שפופרות צר משמעותית ורק מסדר נמוך, לא גבוה מהשלישי, בעוד שבמגברי טרנזיסטור הוא עד הסדר האחד-עשר.

יתרון חשוב מאוד של מנורות בעלות הספק גבוה הוא זמן האפס של ספיגת הספק ועיכוב ההדלקה כאשר מתח הבקרה מופעל. בנוסף, מאפייני היציאה של הטריודה אידיאליים לשלב פלט שכידוע פועל על עומס מורכב (עכבה). לטרנזיסטור אפקט שדה אינדוקציה סטטי (SIT) יש מאפיינים קרובים לאלו של טריודה כאשר מתח שלילי מופעל על השער. עם זאת, טרנזיסטורים דו-קוטביים הם עדיין הנגישים ביותר לחובבי רדיו.

הבה נבחן בקצרה את הגורמים העיקריים לעיוותים במגברי טרנזיסטורים.

עיוות מתרחש בשלב הפלט. עיוותים חולפים מהסוג הראשון (סוג צעד) נגרמים על ידי הצורה המודגשת בצורת S של מאפייני השידור של עוקבי הפולטים. הדרך לצמצם סוג זה של עיוות היא להגדיל את זרם השקט ואת עומק המשוב.

עיוות חולף מהסוג השני מתרחש עקב עיכובי זמן באות הנגרמים מתהליך המיתוג ומוביל לעיוות באזור חציית האפס. עיוותים אלו נובעים מזמן הספיגה הארוך למדי של לא הנשאים העיקריים של הבסיס, אלא בגלל במהלך תקופה זו, אין כמעט משוב, השלבים המקדימים מפתחים הגברה מלאה, מה שמוביל לעליות דופק עד למתח האספקה. ניתן להפחית עיוות מסוג זה על ידי שימוש בטרנזיסטורי פלט בעלי הספק גבוה עם תדר חיתוך של גבר אחד של 5 מגה-הרץ או יותר. הגדלת ה-OOS לא עוזרת במקרה זה.

מאפיינים עיקריים של המגבר:

רגישות, V ...... 0,7
התנגדות כניסה, kOhm ...... 5,6
הספק מוצא מדורג בעומס 4 אוהם, W.......60
מקדם עיוות לא ליניארי, %.......0,02
פס תדרים מוגבר ביעילות, הרץ ברמה 0 - 0,5 dB.......3...80
ברמה 0 - 3 dB......1...120
ללא שרשרת R1.C2......1...550 000
ללא מעגל R1.C2 ומעגל OOS.......עד 85
עומק OOS, dB.......32
יחס אות לרעש, dB.......96

עיוות אינטרמודולציה דינמי (עיוות TIM) מתרחש בקצוות האות שבהם קצב תנועת האות חורג מהמקסימום המותר ביציאת המגבר. הגורם העיקרי לעיוותים אלו הוא עומס יתר על שלבי הקלט. כדי לבטל עיוותי פאזה ספציפיים, רוחב הפס של המגבר חייב להיות לפחות 250 קילו-הרץ, המתאים לקצב תנועות של אות המוצא של כ-50 V/μs. כדי לצמצם עיוות מסוג זה, יש צורך במגבר עם טווח תדרי פעולה ללא משוב שלילי עד 25 קילו-הרץ ומעלה. עומק המשוב הסביבתי לא צריך להיות יותר מ-20...30 dB. יש להגביל את הספקטרום של האות הנכנס למגבר ההספק, למשל, באמצעות מסנן פסיבי עם תדר חיתוך של כ-100 קילו-הרץ.

הסוג הבא של עיוות נובע מהאי-ליניאריות של מקדם ההעברה הנוכחי של טרנזיסטורי המוצא h21e-f(Ik). ומכיוון ש-RBX = h21e-Ki (עבור מפל עם קולט משותף) הוא העומס של מגבר מתח בעל התנגדות פלט גבוהה, גם הרווח שלו משתנה מספר פעמים במהלך תקופת אות המוצא, מה שגורם בסופו של דבר לאי-לינאריות במשרעת מאפייני המגבר בכללותו. כדי להפחית עיוות מסוג זה, יש צורך להפחית את עכבת המוצא של מגבר המתח או להגביר את עכבת הכניסה של שלב המוצא באמצעות מעגל דרלינגטון תלת שלבי, דבר שאינו רצוי עקב עלייה בזמן המיתוג וכדומה. תוצאה, עלייה בעיוות המיתוג. פרטים נוספים על סוגים אחרים של עיוותים ניתן למצוא ב-[6].

הפיתוח של המגבר המוצע (איור 1) מבוסס על המושגים המתוארים ב-[2] ו-[3].

(לחץ להגדלה)

פתרונות מעגל מושאלים מ-[4] ו-[5]. המגבר מופעל על ידי מיישר עם נקודת אמצע לא מוארקת, המונעת נזק לרמקול מרכיב ה-DC של שלב המוצא. יתרון חשוב של המגבר המתהפך הוא היעדר מוחלט של רכיב משותף בשלב דיפרנציאל הכניסה. בניגוד למגבר שאינו מתהפך, עיוות אינו מתרחש בשלב זה הנגרם על ידי אפנון טפילי של מתח מקור הזרם בטרנזיסטור VT2 ומתח הקולטור-ממטר של הטרנזיסטורים VT1, VT3. בנוסף, לפתרון זה יש חסינות טובה לרעש חשמל; אין לחיצות אופייניות בעת הפעלה וכיבוי של המתח.

איסוף האותות מהשלב הדיפרנציאלי הוא סימטרי, כלומר. VT3, VT7, VT8 - OE-OK-OB; VT1, VT4, VT8 - OB-OK-OE. זה מאפשר לך להשיג רווח מקסימלי ויחס דחיית מצב משותף גבוה (CMOR). העומס של מגבר המתח על טרנזיסטורים VT7, VT8 עם חיבורי פולט הוא מחולל הזרם בטרנזיסטור VT11. התנגדות הפלט מיוצבת באמצעות נגדים R17, R18. ההטיה לשלב המוצא מסופקת ממחולל מתח באמצעות טרנזיסטורים VT9, VT10. זרם השקט של טרנזיסטורי המוצא נקבע בתוך 50 -100 mA על ידי בחירת הנגד R21. טרנזיסטור VT14 (VT15) מזהה את זרם הפולט VT16 (VT17) ונמנעת כיבוי (ניתוק) של טרנזיסטורי המוצא, ובכך מבטל את האפשרות של עיוות מיתוג. טרנזיסטורי המוצא מוגנים מפני זרם יתר באמצעות דיודות VD2.VD3.

ביציאה של המגבר מחובר מתקן Boucher R29, C6, בעזרתו עכבת העומס הופכת להיות אקטיבית בלבד.

כדי למנוע הופעת עיוותים בממשק, יש לחבר למגבר מערכות אקוסטיות (AS) עם חוטים בחתך הרוחב הגדול ביותר האפשרי.

המגבר עשוי על לוח מעגלים מודפס (איור 2). פרסום פרטים כאן. סליל L1 מלופף על נגד R31 עם חוט PEV-2 0,69 ומכיל 14 סיבובים. טרנזיסטורים VT12, VT13 מותקנים על רדיאטורים עם סנפירים בגודל 20x15x10. ניתן להחליף את הטרנזיסטור VT5 בדיודה D220 בחיבור ישיר.

טרנזיסטור UMZCH באיכות גבוהה

(לחץ להגדלה)

הגדרת המגבר מסתכמת בהגדרת זרם השקט של טרנזיסטורי המוצא וקביעת מחצית מתח האספקה בנקודת האמצע הלא מקורקעת. במקרה של שימוש בזוג מגברים סטריאו, הספק מסופק לכל ערוץ ממיישר נפרד.

המגבר נבדק יחד עם מגבר מתקן [7] והראה תוצאות טובות. פעולת המגבר נבדלת בנאמנות גבוהה של רפרודוקציה, המתבטאת בפירוט מוגבר ובשקיפות של הצליל.

ספרות:

V.Ivanov "ULF ללא רובוטריקים". "רדיו" מס' 2/70, עמ' 29-30.
I. אקוליניצ'ב. "ULF עם מייצב מצב נפוץ." "רדיו" מס' 3/80, עמ' 47.
I. Akulinichev "על הקריטיות של כוח מגבר הספק" "רדיו" מס' 11/84, עמ' 33-35.
פטנט יפני 60-23531, פאב 24-126-85, עמ' 73.
AS USSR 1259472, publ.01-133-87, p.6
נ סוחוב. "בנושא הערכת עיוותים ליניאריים של UMZCH." "רדיו" מס' 5-7/89.
א.פטרוב. "מגבר-מתקן מודרני" / "חובב רדיו" מס' 2/92, עמ' 33-34.

מחבר: א.פטרוב

ראה מאמרים אחרים סעיף מגברי כוח טרנזיסטור.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

מקלדת Primium Seneca 05.05.2024

מקלדות הן חלק בלתי נפרד מעבודת המחשב היומיומית שלנו. עם זאת, אחת הבעיות העיקריות שעמן מתמודדים המשתמשים היא רעש, במיוחד במקרה של דגמי פרימיום. אבל עם מקלדת Seneca החדשה של Norbauer & Co, זה עשוי להשתנות. Seneca היא לא רק מקלדת, היא תוצאה של חמש שנים של עבודת פיתוח ליצירת המכשיר האידיאלי. כל היבט של מקלדת זו, ממאפיינים אקוסטיים ועד מאפיינים מכניים, נשקל ומאוזן בקפידה. אחד המאפיינים המרכזיים של Seneca הוא המייצבים השקטים שלה, הפותרים את בעיית הרעש המשותפת למקלדות רבות. בנוסף, המקלדת תומכת ברוחב מקשים שונים, מה שהופך אותה לנוחה לכל משתמש. למרות ש-Seneca עדיין לא זמין לרכישה, הוא מתוכנן לצאת בסוף הקיץ. Seneca של Norbauer & Co מייצגת סטנדרטים חדשים בעיצוב מקלדת. שֶׁלָה ... >>

המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם נפתח 04.05.2024

חקר החלל והמסתורין שלו היא משימה שמושכת את תשומת לבם של אסטרונומים מכל העולם. באוויר הצח של ההרים הגבוהים, הרחק מזיהום האור בעיר, הכוכבים וכוכבי הלכת חושפים את סודותיהם בבהירות רבה יותר. עמוד חדש נפתח בהיסטוריה של האסטרונומיה עם פתיחתו של המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם - מצפה הכוכבים אטקמה של אוניברסיטת טוקיו. מצפה הכוכבים אטקמה, הממוקם בגובה של 5640 מטר מעל פני הים, פותח הזדמנויות חדשות עבור אסטרונומים בחקר החלל. אתר זה הפך למיקום הגבוה ביותר עבור טלסקופ קרקעי, ומספק לחוקרים כלי ייחודי לחקר גלי אינפרא אדום ביקום. למרות שהמיקום בגובה רב מספק שמיים בהירים יותר ופחות הפרעות מהאטמוספירה, בניית מצפה כוכבים על הר גבוה מציבה קשיים ואתגרים עצומים. עם זאת, למרות הקשיים, המצפה החדש פותח בפני אסטרונומים אפשרויות מחקר רחבות. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

חיפושית ריגול 09.07.2000

מדענים אמריקאים פיתחו "נציג" נוסף של המודיעין האלקטרוני. חיפושית ריגול מברזל (משקל כ-60 גרם, אורך 7,5 ס"מ) נוצרה באוניברסיטת ונדרבילט בהוראת צבא ארה"ב. המכשיר מסוגל לנוע לכל כיוון ולשדר תמונה ומידע על העצמים הסובבים אותו.

למרבה הצער, טרם הושגו לא ה"תנודתיות" ולא המיניאטורה המוחלטת של ה"חיפושית", שצורתה של אחד החרקים הגדולים ביותר - חיפושית הקרנף הענקית. מערכת ההנעה של המיני מרגל משתמשת בקרמיקה פיזואלקטרית, המפעילה את 6 רגליה של החיפושית, ומוציאה על כך כמות מינימלית של אנרגיה.

מהירות הרובוט היא 30 ס"מ לשעה, "העומס" הוא 28 גרם של ציוד (2 מצלמות מיקרווידאו במשקל 14 גרם כל אחת).

עוד חדשות מעניינות:

▪ חלוקת תאים נוצרה מחדש מחוץ לתא

▪ מלצר רובוט סרווי

▪ אסטרואיד מלח מטבח

▪ מקרן נייד ASUS ZenBeam L2

▪ השפעת מופיעה לראשונה באינטרנט

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר מגברים בתדר נמוך. בחירת מאמרים

▪ מאמר באופרת סבון. ביטוי פופולרי

▪ כיצד מוצגת התקופות של ההיסטוריה של ימי הביניים? תשובה מפורטת

▪ מאמר עורך ספרותי. תיאור משרה