4.5 Принципова електрична схема підсилювача потужності

На рисунку 16 додатку представлена принципова електрична схема підсилювача потужності.

Вхідний сигнал з входу XS1"Лин .Вход" через роздільні ємності С1,С2, резистори R2,R3 поступає на входи 5,6 ІМС DA1.2, який являється диференційним підсилювачем. Діоди VD1,VD2 обмежують амплітуду вхідного сигналу, R5,C3 елементи НЧ фільтра. ІМС DA1.2 охоплений негативним зворотним зв’язком за допомогою ланцюга С4, R6, який коректує частотну характеристику в області НЧ. Потенціометр R7, який встановлений на задній панелі підсилювача регулює амплітуду сигналу на вході «2» ІМС DA1.1. Також на цей вхід поступає сигнал з з’єднувача ХР2 «конт.1» через резистор R1 з вхідної плати підсилювача. DA1.1 представляє інвертуючий операційний підсилювач, коефіцієнт підсилення якого дорівнює одиниці, так як опори R1,R4 R14 мають однакове значення. С12 – усуває самозбудження на ВЧ. З виходу DA1.1 сигнал поступає на вхід ІМС DА2.1 через перемичку «INSERT», внутрішній опір відкритого польового транзистора VT3, роздільну ємність С17, резистор R33. Коефіцієнт підсилення DА2.1 дорівнює 2. С18 – усуває самозбудження по ВЧ. З виходу DА2.1 сигнал поступає на вхід «3» ІМС DА3.1, яка являється повторювачем і виконує функції лімітера.

Рівень сигналу на виході DА3.1 визначається схемою автоматичного регулювання підсилення (АРП), яка зібрана на ІМС DА4 і транзисторах VT1,VT2. АРП забезпечує постійний рівень сигналу на виході підсилювача при зміні рівня вхідного сигналу на вході DА3.1 від номінального на 10Дб, при цьому рівень вихідного сигналу не повинен перевищувати 0.5дБ.(номінальна напруга на вході U_вх.ном=1.5В). Транзистор VT1 являється детектором для позитивної півхвилі сигналу, а VT2 для негативної. Сигнали з виходів детекторів поступають в схему DА4, де визначається величина вирахування вхідного струму DА3.1 при перевищені номінального значення. С15 визначає час затримки АРП на спрацювання.

Першим каскадом вихідного підсилювача потужності являється схема диференційного підсилювача на ІМС DА5. На вході «2» DА5 встановлений фільтр ВЧ на елементах С7,R10,R45. С25 усуває самозбудження на ВЧ. На вхід «3» DА5 поступає сигнал з виходу підсилювача через частотно - залежний ланцюг R43,C24, R39,C50,C51,C48. Коефіцієнт підсилення підсилювача потужності визначається співвідношенням опорів резисторів R39,R43. Дільник напруги R41,R42 понижує напругу з ±150В до ±75В. Діоди VD3,VD4 здійснюють розв’язку по живленню. З виходу DA5 сигнал через діоди VD7,VD8 поступає на бази транзисторів VT6,VT7, які ввімкнені по схемі з СЕ і забезпечують протифазність сигналів на входах верхнього та нижнього пліч двотактного вихідного каскаду. Напруга зміщення на базу транзистора VT6 визначається елементами: R46, VD5 , R52, R56; для VT7 – R47,VD6,R53,R57. Потенціометрами R52,R53 виставляється поріг спрацювання схеми захисту від струмових перевантажень. Термокомпенсація здійснюється за допомогою

елементів VD7,VD8,R49. За допомогою потенціометра R48 виставляється струм спокою вихідних транзисторів. Конденсатори С28, С29 усувають самозбудження по високим частотам.

Транзистори в двотактному каскаді ввімкнені по схемі з СЕ. Вихідний каскад працює в режимі класу «В». Для вирівнювання коефіцієнтів підсилення верхнього та нижнього пліч в двотактовому каскаді служать резистори, які ввімкненні в кола емітерів потужних транзисторів двотактного каскаду.

Навантаженням двотактного вихідного каскаду являється трансформатор ТV2, який підключається до виходу підсилювача контактами Х3,Х4,Х5. Ланцюг С34, R70 є компенсатором Буше, який компенсує комплексну складову навантаження ,внаслідок чого, навантаження стає чисто активним в смузі частот, які підсилює підсилювач. Діоди VD11, VD12 здійснюють підкачку по напрузі живлення ±15В мікросхеми DA5.Стабілітрони VD9,VD10 стабілізують напругу живлення ±15В мікросхеми DА5. Діоди VD13,VD14 здійснюють захист по напрузі потужних транзисторів при індуктивному характері навантаження. L1 компенсує ємнісну складову опору навантаження. Струм сигналу верхнього і нижнього пліч двотактного каскаду замикається відповідно через конденсатори С36, С38(С37,С39) і первинну обмотку трансформатору ТV2.

Живлення каскадів попереднього підсилення здійснюється від стабілізатора напруги виконаного на ІМС DA6,DA7. На транзисторі VT23 зібрана схема, яка регулює напругу живлення що підводиться до вентилятору охолодження нагріву радіаторів потужних транзисторів. При збільшенні температури нагріву зростає струм через транзистор VT23 і резистори дільника R84,R85 внаслідок чого збільшується напруга живлення, яка подається до вентилятора через внутрішній опір відкритого транзистора VT24.

Схема на транзисторі VT22 забезпечує сигналізацію аварійного режиму роботи підсилювача. В нормальному режимі роботи транзистор VT22 відкритий, світлодіод «АВАРИЯ» на передній панелі підсилювача горіти не буде. В аварійному режимі транзистор VT22 закривається внаслідок чого буде горіти світлодіод «АВАРИЯ».

Схема на транзисторах VT20, VT21 блокує в аварійному режимі роботи підсилювача напругу живлення ±15В, яка подається в схему каскадів попереднього підсилення. В нормальному режимі роботи транзистори VT20,VT21 закриті.

Реле К1спрацьовує з затримкою в часі, яке визначається часом заряду конденсатора С41, після чого відкриваються транзисториVT25, VT26.

Режим надання пріоритету здійснюється перемичкою ХТ1. В цьому випадку за рахунок протікання струму дільника через резистори R29,R30 відкривається транзистор VT4 за рахунок чого польовий транзистор VT3 закривається ,а польовий транзистор VT5 відкривається. Сигнал з входу «PRIORITI» поступає на вхід ІМС DA3.2. Коефіцієнт підсилення DA3.2 встановлюється потенціометром R37. Стабілітрони VD22,VD23 являються піковими обмежувачами сигналу.

Контрольні запитання

1 Які елементи схеми в каскаді на ІМС DA1.1 вхідної плати SM600N(SM200N) обмежують амплітуду вхідного сигналу і визначають коефіцієнт підсилення?

2 Пояснити принцип здійснення режиму пріоритету.

3 Пояснити роботу схеми АРП підсилювача потужності SM600N(SM200N).

4 Пояснити як здійснюється індикація режиму «Аварія» підсилювача потужності.

5 Пояснити схему захисту від струмових перевантажень підсилювача потужності.