Мостовой усилитель мощности звуковой частоты
Государственный комитет Российской Федерации по высшему образованиюУральский государственный технический университет – УПИМОСТОВОЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫЕкатеринбург 2004ВведениеУсилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) предназначен для передачи сигнала от источника возбуждения в нагрузку с одновременным усилением сигнала по мощности. УМЗЧ можно рассматривать и как генератор, в котором энергия источника питания преобразуется в энергию переменного сигнала под воздействием входного напряжения определенной амплитуды. Поэтому УМЗЧ также называют генераторами с внешним возбуждением.УМЗЧ в общем случае характеризуются параметрами:Pвых – выходная мощность;К – коэффициент усиления;КПД – коэффициент полезного действия;DF – диапазон рабочих частот;АЧХ – амплитудно-частотная характеристика;N – уровень нелинейных искажений;Ш – уровень собственных шумов.В данной работе исследуется мостовой УМЗЧ, характерными особенностями которого являются:максимальное использование напряжения источника питания;большая выходная мощность, относительно других простых УМЗЧ;высокая устойчивость схемы;широкая полоса воспроизводимых частот в режиме номинальной мощности;сравнительно низкий коэффициент гармоник.1. Техническое заданиеСпроектировать мостовой УМЗЧ, используя данные из журнала Радио №1/1992Технические требования к УМЗЧ:Номинальное входное напряжение 0.35 ВНоминальная (максимальная) выходная мощность при сопротивлении нагрузки 4 Ом 16 (20) ВтНоминальный диапазон частот 40…20000 ГцСкорость нарастания выходного напряжения 25 В/мксКоэффициент гармоник при номинальной мощности на частоте:20 кГц 0.35%10 кГц 0.32%1 кГц 0.32%Принципиальная электрическая схема мостового УМЗЧРис. 1. Принципиальная электрическая схема мостового УМЗЧ2. Принцип работы схемы мостового УМЗЧУМЗЧ состоит из двух усилителей. Рассмотрим один из них выполненный на базе усилителя мощности. Транзистор VT1 работает в каскаде усиления напряжения, а остальные VT2VT5 (все с малыми напряжениями насыщения Uнас) образуют составной эмиттерный повторитель усиления мощности, работающий в режиме АВ (ток покоя 20…30 мА).Диоды VD1 и VD2 улучшают термостабильность тока покоя. Транзистор VT3 обеспечивает необходимую раскачку транзистора VT5. С целью максимального использования напряжения источника питания в усилитель введены две цепи положительной обратной связи (ПОС) по напряжению. При положительной полуволне усиливаемого сигнала работает цепь R5R6C3, а при отрицательной R8R9C4.Отличительная особенность такой обратной связи – введение ее в цепь коллекторов транзисторов VT2, VT3, что приводит к увеличению амплитуды сигнала на выходе усилителя до максимально возможной.С целью уменьшения нелинейных искажений
