Распродажа

Электронные компоненты со склада по низким ценам, подробнее >>>

Журнал Радио

2004: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
2003: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
2002: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
2000: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
1999: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
1998: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
1971: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
1947: 
1, 2, 3, 4, 5
1946: 
1, 2, 3, 4-5, 6-7, 8-9

Новости электроники

В 14 раз выросло количество россиян на MediaTek Labs ? проекте по созданию устройств "интернета вещей" и "носимых гаджетов"

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца (ноябрь и декабрь 2014 года), в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины ? в 12. Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs.mediatek.com превысила одну десятую от общего количества зарегистрированных на MediaTek Labs пользователей.

Новое поколение Джобсов или как MediaTek создал свой маленький "Кикстартер"

Амбициозная цель компании MediaTek - сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники. Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик - порог входа очень низкий.

Семинар и тренинг "ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!" (14-15.10.2013, Новосибирск)

Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге ?ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!?, который пройдет 14 и 15 октября в Новосибирске.

Мне нравится

Комментарии

дима пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ827:

люди куплю транзистар кт 827А 0688759652

тамара плохова пишет в теме Журнал Радио 9 номер 1971 год. :

как молоды мы были и как быстро пробежали годы кулотино самое счастливое мое время

Ивашка пишет в теме Параметры отечественных излучающих диодов ИК диапазона:

Светодиод - это диод который излучает свет. А если диод имеет ИК излучение, то это ИК диод, а не "ИК светодиод" и "Светодиод инфракрасный", как указано на сайте.

Владимир пишет в теме 2Т963А-2 (RUS) со склада в Москве. Транзистор биполярный отечественный:

Подскажите 2т963а-2 гарантийный срок

Владимир II пишет... пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ372:

Спасибо!

Журнал Радио 6 номер 2000 год. ЗВУКОТЕХНИКА

СВЕРХЛИНЕЙНЫЙ УМЗЧ С ГЛУБОКОЙ ООС

С. АГЕЕВ, г. Москва 

Окончание. Начало см. а "Радио", 1999, ╧ 10 ≈ 12; 2000, ╧ 1, 2, 4, 5

Конструктивно усилитель мощности выполнен в металлическом корпусе, разделенном на несколько отсеков. Элементы расположены в основном на печатных платах. Помимо плат усилителей мощности, смонтированных на боковых стенках-радиаторах, в корпусе установлены платы выходных фильтров, платы реле защиты нагрузки, плата автоматики. Плата со светодиодами HL1 — HL4 индикации искажений и срабатывания защиты и кнопкой SB1 сброса триггера защиты (см. схему на рис. 19) вынесена на переднюю панель усилителя. Все платы соединены между собой через разъемы серии IDC и плоские кабели с числом проводников 14 и 26. Паяные соединения использованы только в сигнальных цепях и сильноточных цепях питания.

Трансформаторы питания (ТТ. Т2) закреплены непосредственно на шасси усилителя в одном из экранированных отсеков. Оптотиристоры VS1 и VS2 установлены через изолирующую прокладку на пластинчатом теплоотводе площадью около 100 См\ который расположен в том же отсеке, что и трансформаторы. Он изолирован и от корпуса усилителя. Для подавления искрообразования на контактах выключателя сети параллельно контактам дополнительно введены последовательные RC-цепочки (0,022 мкФ. 240 Ом).

Входные цепи усилителя имеют дополнительную экранировку. Для повышения помехозащищенности усилителя в его входных и выходных цепях предусмотрены синфазные трансформаторы (Т1. Т4 — Т7 на рис. 19). Синфазные трансформаторы Т1 в каждом канале должны быть выполнены на крупногабаритных (диаметром 40...80 мм) кольцах из феррита с магнитной проницаемостью не менее 1000 и площадью сечения не менее 1 см2. Число витков обмоток из четырех вместе сложенных проводов — в пределах 10 — 15, причем сильноточные проводники должны иметь сечение не менее 1.5 мм2. Обмотки для цепи ОС проще всего выполнить из провода МГТФ-0.12. Синфазные трансформаторы Т4 — Т7 могут быть выполнены проводом МГТФ-0.07 на кольцах из феррита К17х8x5 или аналогичных, число витков — около 20 (намотка до заполнения окна). Для демпфирования паразитных резонансов введены также резисторы R47 — R50. Изменена также конструкция перемычек S2 и S3 (см. рис. 4 в "Радио". ╧11 за 1999 г.) — они сведены в единую шестиконтактную группу. Для включения усилителя в четырехпроводный режим замыкают контакты 3 и 5, 4 и 6. в двухпроводном режиме — 1 и 3, 2 и 4.

НАСТРОЙКА УСИЛИТЕЛЯ

Описанный усилитель имеет большое количество активных элементов с непосредственной связью, поэтому в любительских условиях настраивать его целесообразно поэтапно.

Для настройки необходимо следующее оборудование: осциллограф с полосой пропускания минимум 20 МГц (лучше — 150...250 МГц) и чувствительностью не хуже 5 мВ на деление (например. С1-64. C1-65. C1-70, C1-91, C1-97. С1 -99. С1 -114. С1 -122), генератор прямоугольных импульсов амплитудой 3... 10 В с частотой повторения 10...250 кГц и длительностью фронта не более 15 не. генератор синусоидального сигнала с амплитудой до 5 В и верхней границей частотного диапазона не менее 1 МГц (лучше до 10...20 МГц. например. ГЗ-112). Коэффициент гармоник этого генератора не имеет значения. Кроме этого, потребуются цифровой или стрелочный мульти-метр, а также два проволочных резистора сопротивлением 3.9... 10 Ом на мощность рассеивания не менее 25 Вт (они включаются в шины питания при проверке работоспособности). Разумеется, необходим и эквивалент нагрузки.

Генератор импульсов можно собрать на элементах быстродействующих микросхем КМОП. например, серий КР1564, КР1554, КР1594, 74АНС, 74АС, 74АСТ, лучше всего использовать триггер Шмитта из микросхем ТЛ2 (или аналогичных). Собственно генератор (мультивибратор) может быть собран по любой из известных схем, но для формирования крутых фронтов его сигнал нужно пропустить через несколько последовательно включенных логических элементов.

Для проверки каскадов усилителя на отсутствие вспышек самовозбуждения на ВЧ нужен осциллограф с полосой пропускания не менее 250 МГц (С1-75. С1-104. С1-108). при его отсутствии можно попробовать обойтись вольтметром с детекторной головкой, имеющей полосу не менее 250 МГц (ВК7-9. ВК7-15).

Если есть желание оценить величину и характер нелинейных искажений, вносимых усилителем, потребуются генератор синусоидального сигнала с малыми шумами и искажениями (ГЗ-102. ГЗ-118. ГС-50). укомплектованный режекторным фильтром, а также высокочувствительный (не хуже 100 мкВ на деление) осциллограф для наблюдения остаточного сигнала. Полезен также анализатор спектра с динамическим диапазоном не менее 80дБ (СК4-56).


Показать в полный размер

Нелишне напомнить, что при всех перепайках в усилителе его необходимо отключать от сети.

В первую очередь проверке подлежит блок питания и автоматики. Как уже говорилось в предыдущей части, в него введена возможность выбора источника сигнала для индикации искажений. С этой целью используется контактная группа S1 (рис. 19). Установка перемычек между контактами 1 и 3, 2 и 4 соответствует индикации искажений собственно УМ. а между контактами 3 и 5, 4 и 6 — индикации срабатывания "мягкого" ограничителя.

Сначала необходимо проверить значения стабилизированных напряжений (они должны быть в пределах от ±16...17.2 В), амплитуду пульсаций (размах не более 1 мВ) и отсутствие самовозбуждения стабилизаторов DA5 — DA8 при нагрузке примерно 100 мА (резистор 160 Ом мощностью 2 Вт). Пульсации и возможную генерацию проверяют осциллографом при "закрытом" входе.

Затем проверяют блок автоматики. Для этого временно выводы 7 и 8 (или 4и 11) DАЗ и DА4 соединяют перемычками из монтажного провода 1МГТФ-0.07 и т.п.) с общим проводом. Далее, включив питание блока автоматики, проверяют прохождение импульса сброса на вывод 6 DD3. наличие импульсов на выводах 12 и 8 DD3 и прохождение последовательности включения оптотиристоров и реле (см. рис. 7 в "Радио", ╧ 12 за 1999 г.). Заметим, что в связи с увеличением суммарного тока покоя усилителя количество "пусковых" резисторов (R11. R12) увеличено до 3, а номинал их снижен до 100 — 120 Ом. Для проверки узлов диагностики на компараторах DA3. DA4 снимают соединение их входов с общим проводом После снятия соответствующей перемычки с выводов DA3 на его входе за счет входных токов появляется сигнал и включаются светодиоды HL1 или HL2 (плата У5. см. рис. 19). исключение любой из двух перемычек с выводов DA4 должно спустя несколько секунд привести к выключению реле и оптотиристоров.

По окончании проверки удаляют все перемычки с DA3 и DA4. Нелишне также проверить правильность маркировки выводов трансформатора Т1 — неправильное подключение обмоток может иметь далеко идущие последствия, вплоть до выхода из строя мощных транзисторов и "салюта" из батареи оксидных конденсаторов.

После проверки блока питания и автоматики можно приступать к наладке собственно усилителя (естественно, отдельно каждого канала).

Прежде всего движок подстроенного резистора R60 нужно установить в положение, соответствующее максимальному его сопротивлению (до упора против часовой стрелки). Для разрыва петли ООС при проверке выходных каскадов усилителя временно выпаивают R33. Чтобы при настройке исключить влияние "мягкого" ограничителя, сопротивление резисторов R16, R17 нужно уменьшить до 56...62 кОм. И еще нужно запастись одним многооборотным переменным или подстроечным резистором на номинал 10 — 22 кОм и одним обычным (однообо-ротным) переменным или подстроечным резистором — на 10 кОм. Никаких перемычек в контактной группе S1 при наладке усилителя стоять не должно.

Первый этап — оценка работоспособности каскадов на VT5 — VT43. Сначала проверяют режимы по постоянному току и исправность узла защиты. Для этого к общему проводу перемычкой подключают выводы базы транзисторов VT5. VT7, используя при этом отверстие от выпаянного вывода R33 (базы VT5, VT7 соединены на плате); затем замыкают на общий провод цепи питания ±40 В и подключают к разьему ХР1 блок питания и автоматики, а к ХР4 — обмотку трансформатора, обеспечивающую питание ±53 В (крайние контакты). При этом обмотки для выпрямителя ±40 В должны быть ОТКЛЮЧЕНЫ от ХР4. Выходную RLC-цепь и нагрузку пока не подключают.

После этого включают блок питания и проверяют режимы по постоянному току транзисторов VT13, VT14. Напряжение питания каскада (его удобно измерять на выводах резисторов R72 и R75 соответственно) должно быть ±52...55 В или на 12... 15 В выше, чем фактическое напряжение питания выходного каскада. Напряжение на сюбил и тронах VD23 и VD24 должно составлять примерно 3 В. на резисторах R59 и R63 — примерно по 2.4 В. на R44 и R38 — около 15 В. Напряжение на коллекторах VT13, VT14 относительно общего провода не должно превышать 1 В. При измерениях необходимо соблюдать осторожность во избежание случайных замыканий проверяемых цепей с общим проводом щупом прибора (предпочтительны платы с изолирующим покрытием — "зеленкой"). Транзисторы VT9 — VT12, VT44, VT45 после включения питания должны оставаться закрытыми.

Чтобы проверить порог срабатывания защиты, между базой VT44 и проводом питания +53 В подключают переменный резистор сопротивлением 10 кОм, движок которого соединен с одним из выводов через ограничительный резистор (1— 1.5 кОм) и установлен в положение максимального сопротивления. Далее, включив питание, медленно поворачивают движок резистора до срабатывания триггера защиты и включения светодиода HL3 (или HL4) на плате индикации, присоединенного параллельно VD22 на соответствующей плате усилителя.

Затем замеряют напряжение между выходом усилителя и базой транзистора VT44: значение в интернале 1,7... 2.2 В считается нормальным. Далее пробуют сбросить триггер защиты кнопкой SB1 (на плате индикации, см. рис. 19). при этом сброса происходить не должно. После этого выключают питание, отпаивают переменный резистор и замеряют его сопротивление между крайними выводами. При напряжении питания ±53 В оно должно быть около 5 кОм.

Далее аналогичным образом проверяют порог переключения VT45. с той лишь разницей, что для подключения резисторов используется цепь питания -53 В. Пороги срабатывания защиты должны быть примерно одинаковыми. Необходимо также проконтролировать падение напряжения на стабилитронах VD23 и VD24 после срабатывания защиты — оно не должно превышать 0.4 В.

После этого проверяют прохождение сигнала через ОУ DA1. Постоянная составляющая на выходе DA1 не должна превышать 25 мВ. а при касании рукой выводов конденсатора С1 на выходе DA1 должен появляться сигнал помех и наводок с частотой сети. При необходимости можно воспользоваться генератором для контроля прохождения сигнала и оценки АЧХ фильтра (частота среза по уровню -3 дБ должна составлять примерно 48 кГц). На частоте 1 кГц его коэффициент передачи равен 2.

Следующий этап — проверка работоспособности и установка тока покоя каскадов на транзисторах VT5 — VT8. VT13 — VT43.

Для этого потребуется генератор синусоидального сигнала, осциллограф (лучше двухканальный). мультиметр. способный измерять постоянное напряжение 80... 100 м8 с погрешностью не более 5 мВ, и упоминавшийся ранее многооборотный переменный резистор. Проверка состоит в следующем. Базы VT5 и VT7 теперь отсоединяют от общего провода и подключают к движку многооборотного резистора, два других вывода резистора подключают к шинам +16.5 и —16,5 В. Устранив на плате ранее сделанные соединения цепей ±40 В с общим проводом, выводы обмотки трансформатора, предназначенной для питания выходного каскада, подключают к соответствующим контактам ХР4 (контакты 2.3 и 6.7) через резисторы сопротивлением 3,9 — 10 Ом и мощностью не менее 25 Вт. Чтобы случайно не обжечься, каждый резистор полезно положить в отдельный стакан с водой.

Включив питание, проверяют наличие и симметрию выпрямленного напряжения на шинах питания ±40 В (оно может быть в пределах 9...25 В), а также напряжение между коллектором и эмиттером VT15. Если оно превышает 4,5 В, необходимо сразу же выключить питание и увеличить сопротивление R61.

Далее подключают вольтметр к коллектору VT14 и снова включают питание. Вращая движок многооборотного переменного резистора, устанавливают на коллекторе VT14 напряжение -2.5...-3.5 В относительно общего провода. При этом напряжение на базах VT5 и VT7 не должно выйти за пределы ±1 В. Асимметрию устраняют подбором в небольших пределах резистора R59. стабилитрона VD23 (при отклонении в "плюс") или R63. VD24 (при отклонении в "минус"). Если симметрию не удается установить или требуемое для балансировки напряжение на базах VT5. VT7 превышает 3...4 В. необходимо проверить монтаж и заменить неисправные элементы. Косвенными признаками неисправности могут служить чрезмерный разогрев резисторов или транзисторов.

Достигнув симметрии в усилителе напряжения, приступают к установке тока покоя выходного каскада. Эту процедуру также лучше делать в несколько приемов. В первую очередь, включив питание, проверяют напряжение между базами транзисторов VT20 — VT23 и VT24 — VT27. Если оно более 2.5 В — скорее всего, пробит какой-то из транзисторов VT20—VT27. Затем проверяют напряжения на переходах база-эмиттер VT16. VT18 и VT17. VT19 — они должны быть смещены в прямом направлении. Далее проверяют отсутствие обратного смещения на переходах база-эмиттер VT20 — VT23 и VT24 — VT27. После этого, осторожно вращая движок R60 по часовой стрелке, устанавливают напряжение между базами транзисторов VT20 — VT23 и VT24 — VT27 в пределах 2.2...2.3 В. Выходные транзисторы при этом останутся в режиме класса В.

После этого проверяют работоспособность выходного каскада. Синусоидальный сигнал от генератора подают на базы VT5, VT7 через разделительный конденсатор емкостью не менее 0.33 мкФ (можно керамический), а "открытый" вход осциллографа подключают к шине, соединяющей эмиттерные резисторы выходного каскада (R94 — R108). Для подключения удобно использовать разъем ХР2. на контакты которого при наладке устанавливают перемычку, замыкающую между собой все контакты.

При использовании двухканального осциллографа второй канал удобно подключить к базам VT5, VT7. После включения питания проверяют постоянное напряжение на выходе усилителя — оно должно установиться в пределах ±4 В. в противном случае нужно подстроить многооборотный резистор, задающий напряжение на базах VT5, VT7.

Установив частоту генератора, равную 10 кГц, и плавно увеличивая уровень его выходного сигнала до 0.2...0.5 В, наблюдают ограничение выходного сигнала усилителя. Вход и выход из ограничения должны быть без переходных процессов. Коэффициент передачи от баз VT5, VT7 до выхода усилителя на частоте 10 кГц может быть в пределах 110... 160. Уменьшив уровень выходного сигнала до 1...2 В и подключив нагрузку к усилителю, проверяют резкое уменьшение "ступеньки" на выходном сигнале при увеличении его частоты до 50... 100 кГц.

Убедившись в исправности выходного каскада, приступают к окончательной установке тока покоя, контролируя его по напряжению на эмиттерных резисторах. Для этого подключают вольтметр между эмиттерами какой-либо пары выходных транзисторов, например. VT28 и VT36, и регулировкой резистора R60 устанавливают это напряжение равным 180 мВ. Когда сигнал от генератора не подается, напряжение на выходе каскада не должно превышать ±3.-4 В (при необходимости подстраивают многооборотным резистором). Ток покоя данного усилителя, в отличие от большинства других, с прогревом уменьшается, поэтому окончательно регулировать его нужно после прогрева усилителя.

После установки тока покоя проверяют падение напряжения на других эмиттерных резисторах каскада. Оно должно быть в интервале 70... 120 мВ. Транзисторы, на эмиттерных резисторах которых напряжение аномально мало или чрезмерно велико, лучше заменить, однако добиваться точного равенства напряжений не нужно. Разброс значений напряжения база-эмиттер у параллельно включенных выходных транзисторов способствует более плавному переключению плеч выходного каскада и, соответственно, снижению искажений (относительно случая, когда все транзисторы переключаются одновременно).

После установки тока покоя целесообразно проверить усилитель на вспышки ВЧ генерации отдельных транзисторов. Для этого к концу щупа 1:10 высокочастотного осциллографа (такой щуп имеет входное сопротивление 500 Ом, но пренебрежимо малую входную емкость) припаивают конденсатор емкостью 2,2...3.9 пФ. Затем на базы VT5, VT7 от генератора подают сигнал с частотой 0.3... 1 кГц и, плавно увеличивая уровень сигнала, просматривают наличие вспышек ВЧ колебаний в следующих точках: на эмиттерах VT5, VT7, на эмиттерах и коллекторах VT6, VT8, на базах VT13, VT14, на коллекторах VT13, VT14, на эмиттерах VT16 — VT19. Если осциллограф достаточно чувствительный, щуп лучше не подключать, а просто подносить, так как ВЧ напряжения отлично наводятся на него.

Нелишне также проверить отсутствие ВЧ напряжения на шинах, соединяющих базы транзисторов выходного и предыдущего каскадов Просмотр в каждой точке нужно проводить во всем диапазоне амплитуд сигнала, подаваемого на базы VT5, VT7 — от его отсутствия до глубокого ограничения. При отсутствии высокочастотного осциллографа можно использовать широкополосный вольтметр, однако он может дать ложные показания из-за гармоник низкочастотного сигнала при его ограничении.

При выявлении самовозбуждающихся транзисторов их лучше заменить на исправные из другой партии. Если замена не дает нужного эффекта, между выводами базы и эмиттера устанавливают последовательные RC-цепочки с номиналами от 33 — 68 Ом и 100 пФ для маломощных транзисторов до 470 пФ и 10 Ом для транзисторов средней мощности. Можно также попробовать включить последовательно в цель базы генерирующего транзистора малогабаритный резистор номиналом 10 — 39 Ом.

После выполнения проверок на пониженном напряжении питания резисторы в цепях выпрямителя ± 40 В исключают и заново проверяют отсутствие самовозбуждения на ВЧ при полном питании

При наличии генератора синусоидальных сигналов, перекрывающего диапазон частот до 10 МГц, весьма желательно проконтролировать малосигнальные АЧХ и ФЧХ тракта от VT5, VT7 до ХР2.

В любительских условиях это удобнее всего делать с помощью двухканального осциллографа. На один канал подают входной сигнал (с базы VT5, VT7), на другой — сигнал с разьема ХР2. Пользуясь одноканальным осциллографом, придется перевести его развертку в режим внешней синхронизации сигналом от генератора (многие генераторы сигналов имеют и выход для синхронизации осциллографа), чтобы оценивать фазовый сдвиг по смещению осциллограмм. При снятии малосигнальных АЧХ и ФЧХ размах выходного напряжения от пика до пика нужно поддерживать в пределах 0.5... 1 В. Для устойчивости усилителя наиболее важен интервал частот 1...10 МГц. допуски и номинальные значения АЧХ и ФЧХ приведены в табл. 2.

Измерения нужно провести для трех значений постоянной составляющей выходного напряжения — один раз для напряжений около нуля, а два других — при выходном напряжении, не доходящим на 2...4 В до порога ограничения с каждой стороны. Увеличение фазового сдвига из-за изменения постоянной составляющей выходного напряжения до частоты 7 МГц не должно превышать 6...9". Если при измерениях обнаруживается чрезмерный фазовый сдвиг, то, как правило, это связано с недостаточной граничной частотой транзисторов VT 13 — VT 19, реже — VT20 — VT23 или VT24 — VT27.

Паразитные резонансы некачественных конденсаторов С53 — С76 также могут привести к аномалиям на АЧХ и ФЧХ. поэтому имеет смысл плавно "пройти" генератором интервал частот 1...10 МГц, наблюдая изменения выходного напряжения, чтобы убедиться в отсутствии резких скачков на АЧХ и выбросов ФЧХ. Подключать нагрузку при измерении АЧХ и ФЧХ на высоких частотах не следует, поскольку выходная RLC-цепь выше 500 кГц практически отделяет нагрузку от выхода собственно усилителя.

При желании можно проверить максимальную скорость нарастания усилителя, подав на базы VT5. VT7 сигнал частотой 0.8... 1.2 МГц и. плавно увеличивая его уровень, заметить момент появления ограничения по скорости нарастания (полуволны синусоиды теряют симметрию). Этот эксперимент, однако, крайне рискованный и может привести к выходу из строя мощных транзисторов. Связано это с тем. что максимально допустимая скорость нарастания напряжения коллектор — эмигтер для транзисторов серий КТ818, КТ819 составляет 150 В/мкс (для лучших импортных транзисторов — 250...300 В/мкс), а усилитель способен развивать скорость до 160..200 В/мкс. Напряжение питания выходного каскада на время этой проверки рекомендуется снизить до ±30 В.

После успешного завершения проверок впаивают на место резистор R33. подключая предварительный каскад на ОУ DA1. и вновь вводят защитные резисторы в цепи выпрямителя ±40 В. На разъем ХР2 устанавливают перемычку, замыкают выводы С52. а вход усилителя соединяют с общим проводом. Вход осциллографа должен быть подключен к ХР2. После включения питания усилителя, охваченного теперь общей ООС. установившееся значение постоянной составляющей на выходе усилителя не должно превышать нескольких мВ, а амплитуда широкополосного выходного шума — 10 мВ. причем основная часть этого шума — ВЧ наводки от радиостанций и фон с частотой сети. Если питание ОУ появляется позже или спадает раньше, чем нарастает или спадает питание выходного каскада, то при включении и выключении усилителя возможны вспышки самовозбуждения по петле ООС. Опасности они не представляют, нежелательно только включать усилитель сразу после выключения. Для задержки спада напряжения питания ОУ емкость конденсаторов С22. С23 и С32. СЗЗ в блоке авюматики рекомендуется повысить до 2200 мкФ.

Если усилитель после включения питания входит в состояние непрерывной генерации, а проведенная ранее проверка ФЧХ каскадов от VT5, VT7 до разъема ХР2 дала положительные результаты, то, скорее всего, либо имеется ошибка в монтаже или номинале элементов R22 — R25. R27. R28. С16-С18. либо ОУ DA3 имеет дефект — пониженный запас устойчивости. Еще одной причиной может быть изменение тока покоя выходных транзисторов после каких-либо замен (снижение тока покоя уменьшает быстродействие выходных транзисторов и увеличивает вносимый ими фазовый сдвиг). Остальные причины маловероятны.


Показать в полный размер
Примечание: неравномерность АЧХ в диапазоне от 4 до 10 МГц должна укладываться в интервале -0.7 ..+2 дБ относительно значения на частоте 4 МГц, а подъем АЧХ на частотах выше 10 МГц не должен превышать 3.. 3.5 дБ .

После устранения генерации остается только проверить запас устойчивости в петле ООС. Для этого сигнал от генератора прямоугольных импульсов подается на вывод 1 группы S1 (рис. 13) на плате усилителя. Амплитуда сигнала генератора должна составлять 5... 10 В. при этом амплитуда выходного сигнала усилителя, наблюдаемого на ХР2. должна быть вдвое меньше. Относительная величина выброса на фронтах импульсов при этом не должна превышать 20 % (в авторском экземпляре она составила около 8 % — см. рис. 20) и. что самое главное, "звон" после фронта должен полностью затухать не более, чем за полтора периода. Небольшая "рябь" на "полках", видимая на рис. 20, — результат паразитного резонанса в цепи питания цифровой микросхемы, на которой собран генератор импульсов. Время нарастания или спада (по уровням 10 и 90 % от установившихся значений) должно составлять примерно 70 не (см. рис. 21). Вид фронта и спада на выходе усилителя, если сигнал с генератора имеет одинаковые фронт и спад, на глаз должен быть совершенно симметричен. Если это не так. то велика вероятность, что е одном из плеч усилителя напряжения (VT5 — VT8, VT13, VT14) или выходного повторителя имеются дефектные элементы. Дефектным может быть и DA3. Если выброс превышает 20...25 % или заметен "звон" после выброса, необходимо увеличить емкость конденсатора С46 и подобрать резистор R71 по наиболее быстрому затуханию переходного процесса.

Затем желательно проверить запас устойчивости усилителя во всем диапазоне выходных напряжений под нагрузкой. Для этого к ХРЗ подключают выходную RLC-цепь (L1. L2. R118-R121. С77. С78) и активную нагрузку сопротивлением 0.8 от номинального. После этого проверяют вид переходных процессов на ХР2 при подключенной нагрузке.

Далее устраняют замыкание входа усилителя с общим проводом и подают на вход усилителя низкочастотный (100...200 Гц) сигнал от генератора синусоидального сигнала. При этом генератор импульсов прямоугольной формы по-прежнему должен быть подключен к S1. Увеличивая амплитуду синусоидального сигнала, наблюдают переходный процесс на ХР2 при разных мгновенных выходных напряжениях, вплоть до порога ограничения. Если при приближении выходного напряжения к порогу ограничения не происходит чрезмерного увеличения выброса и "звона" на переходном процессе от прямоугольных импульсов, можно замкнуть предохранительные резисторы в цепях выпрямителя ± 40 В и повторить контроль при полной мощности. Шлейф, через который подключена плата выходного фильтра, не должен иметь длину, большую, чем 0,4 м. В заключение можно отключить нагрузку и проверить переходные характеристики без нагрузки.

Увеличивать запас по фазе до 80...90' для получения переходного процесса без выброса в УМЗЧ (как и в большинстве других широкополосных усилителей) нецелесообразно. При этом в несколько раз сужается полоса действия ООС и особенно достижимая ее глубина на верхней границе диапазона рабочих частот. Подобные решения обычно аргументируются необходимостью обеспечения стабильности при работе усилителя на комплексную нагрузку, однако, как известно, гильотина — не единственное и не лучшее средство от головной боли. Несколько элементов в выходном фильтре, по мнению автора, не слишком дорогая плата за возможность на порядок расширить полосу ООС.

Последней операцией при наладке является установка порога мягкого ограничения. Перед установкой порога необходимо снять перемычку с С52 и соединить вывод +ОС — контакт FBH (на плате — между резисторами R40 и R41) с выводами ХР2. сохранив на разьеме перемычку. Нелишне подключить к выходу усилителя выходной фильтр и номинальную нагрузку

Наиболее удобный способ подгонки порога мягкого ограничения — установить резисторы R16 и R17 большего номинала (например, 75 кОм). а затем, подключая параллельно им резисторы сопротивлением 0,2... 1 МОм, добиться того, чтобы вход в ограничение собственно усилителя мощности (определяемый по появлению сигнала на выходе DA2) наступал только при перегрузке по входу в 2...3 раза (по сравнению с ситуацией отсутствия мягкого ограничителя). Несмотря на то. что порог ограничения отслеживает величину напряжения питания выходного каскада, компенсация не идеальна, поэтому настраивать ограничитель нужно при номинальном напряжении питания и подключении номинальной нагрузки. Резистор R16 отвечает за порог ограничения отрицательной полуволны (на выходе усилителя), a R17 — положительной.

При напряжении питания выходного каскада выше ±30 В желательно также поточнее выставить порог защиты по ОБР. Для этого сопротивления R114 и R117 устанавливают на 12... 15% больше того, с которым происходит срабатывание защиты при максимальном выходном напряжении усилителя на холостом ходу без нагрузки.

После сборки и настройки усилителя возникает естественное желание определить его характеристики. Измерения мощности. АЧХ. коэффициента передачи обычно не вызывают проблем. Более аккуратно надо подходить к измерению шума — из-за весьма широкой полосы пропускания усилитель мощности усиливает наводки от радиостанций вплоть до диапазона КВ. Поэтому при измерении шума нужно ограничить полосу сигнала, подаваемого на вольтметр.

Проще всего это сделать пассивным фильтром первого порядка. Шумовая полоса такого фильтра в 1.57 раза шире его полосы пропускания, поэтому, если есть желание измерить шум в полосе 22...25 кГц. частоту среза RC-цепи нужно выбирать равной 14... 16 кГц.

Другой проблемой при измерении шумов являются наводки с частотой сети. Проще всего их отфильтровать с помощью ФВЧ с частотой среза 1 кГц, но в любом случае нужно грамотно выполнить соединения и экранировать усилитель.

Для исключения появления замкнутых контуров общего провода все источники питания изолированы и соединяются только на плате усилителя, причем на плате общие проводники для цепей сигнала и питания разделены. Точка их соединения снабжена отверстием для подпайки провода (сечением не менее 0.75 мм2), соединяющего общий провод платы усилителя с корпусом, это отверстие расположено между R65 и R69. Соединение всех цепей (кроме экрана трансформаторов) с корпусом усилителя выполняется в одном месте, подбираемом экспериментально по наименьшему уровню помех.

Напряжение шума нужно измерять милливольтметром истинного среднеквадратичного значения, например. ВЗ-57. При использовании обычного милливольтметра в результат нужно вносить поправку — он занижает шум на 12... 15 %. В авторском макете усилителя выходной шум в полосе 1...22 кГц при замкнутом входе даже без экранировки не превышает 80... 100 мкВ.

Наибольшие сложности вызывает измерение нелинейных и интермодуляционных искажений, вносимых усилителем. Связано это с тем. что благодаря малым искажениям усилителя еще до охвата ООС (не более 1...2%) и глубине ООС во всем диапазоне звуковых частот, превышающей 85 дБ. основными источниками искажений оказываются неидеальность пассивных компонентов, наводки от двухтактного выходного каскада и искажения, вносимые входным фильтром на DA1 На частотах выше нескольких килогерц начинает вносить свою лепту нелинейность емкости диодов VD9 — VDI4 в схеме "мягкого" ограничителя. С учетом всех принятых мер. в итоге искажения исправного усилителя не превышают 0.002%. что ниже пределов измерения большинства измерительных приборов, а также меньше искажений и шума большинства генераторов. Динамический диапазон большинства анализаторов спектра также не превышает 90 дБ. или 0.003%. Поэтому прямое измерение нелинейных и интермодуляционных искажений подобных усилителей стандартными средствами практически неосуществимо.

Общепринятым решением в подобной ситуации является использование методики, аналогичной применяемой для поверки генераторов. Сигнал основной частоты на выходе испытываемого устройства ослабляется режекторным фильтром, а для извлечения гармоник и комбинационных составляющих из широкополосного шума используют анализатор спектра. Однако при этом возникает проблема, связанная с влиянием режекторного фильтра на характеристики испытываемого устройства. В случае УМЗЧ, имеющего низкое (и достаточно линейное!) выходное сопротивление еще без общей ООС. и фильтра с высоким входным сопротивлением при использовании аттестованных устройств (например, фильт-ро из комплекта генератора ГЗ-118) этим влиянием можно пренебречь.

Далее, для измерений требуется анализатор спектра. В связи с широким распространением ПК. оснащенных звуковыми платами, рядом недостаточно внимательных авторов рекомендуется применять программные анализаторы спектра (SpectraLab и т.п.). При этом игнорируется тот факт, что частотный диапазон АЦП звуковых карт не превышает 22 кГц. т.е. при частоте сигнала выше 11 кГц даже вторая гармоника выходит за пределы полосы пропускания платы.

Для экспресс-оценки искажений можно поступить следующим образом. К выходу УМЗЧ подключают ФНЧ с частотой среза 200...250 кГц и далее предварительно настроенный режекторный фильтр, входящий в комплект генератора. Затем на вход усилителя подают сигнал от генератора с малыми нелинейными искажениями, например. ГЗ-118 или ГС-50 (0.0002% на 10 кГц), а сигнал на выходе режекторного Фильтра наблюдают высокочувствительным осциллографом.

ФНЧ нужен для уменьшения уровня шума, чтобы можно было увидеть продукты искажений. Тем не менее в авторском экземпляре продукты искажений оказались неразличимы на фоне шума вплоть до самого начала работы "мягкого" ограничителя даже на частоте 20 кГц.

От редакции. На этом публикация статьи о сверхлинейном УМЗЧ заканчивается. Но тема эта не исчерпана. В одном из последующих номеров журнала мы планируем подготовить публикацию, посвященную ответам на вопросы читателей.



МОДУЛЬНАЯ РЕКЛАМА
Условия см. в "Радио", 2000, ╧1, С. 13

Высококачественные динамики Peerless, SFAS, Vifa-ScanSpeak. а также комплектующие и чертежи для самостоятельного конструирования акустических систем Hi-Fi. домашнего кинотеатра и car audio. Доставка по России.
Тел.: (095) 737-09-67: (812) 327-00-48.
E-mail: roman@arkada.com
Internet: www.arkada.com

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 6 номер 2000 год







Ваш комментарий к статье
Журнал Радио 6 номер 2000 год. ЗВУКОТЕХНИКА :
Ваше имя:
Отзыв: Разрешено использование тэгов:
<b>жирный текст</b>
<i>курсив</i>
<a href="http://site.ru"> ссылка</a>