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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 트랜지스터 UMZCH. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 트랜지스터 전력 증폭기 일반적으로 UMZCH의 작동을 고려할 때 부하가 순전히 활성 상태라고 가정합니다. 그러나 라우드스피커는 스무딩 필터를 사용하더라도 복잡하고 복잡한 부하입니다. 복잡한 부하에서 작동할 때 증폭기 출력에서 전압과 전류 사이의 위상 변이로 인해 사인파 입력 신호의 경우 부하 직선이 타원으로 바뀝니다. 고조파 신호를 증폭할 때 1극관과 트랜지스터의 출력 특성에 대한 무효 부하에 대한 동작점(부하 곡선)의 위치는 그림 2에 나와 있습니다. 각각 XNUMX과 XNUMX.
그림에서 알 수 있듯이. 1, XNUMX극관의 출력 특성은 AC와 같은 복잡한 부하에 거의 이상적입니다. 유리한 범위의 고조파(XNUMX도 이하)와 높은 선형성은 진공관 앰프 사운드의 "부드러움"을 크게 결정합니다. 동시에 단일 종단 트랜지스터 증폭기는 확성기로 작업하는 데 완전히 부적합합니다. 한편으로 부하 라인은 컬렉터의 허용 가능한 전력 손실 측면에서 제한 영역(쌍곡선 위의 음영 영역)에 들어가고 다른 한편으로는 작은 Uke의 비선형 영역으로 들어갑니다. 부하 곡선 타원의 가로 크기는 부하의 유도 구성 요소와 세로 크기 - 활성 요소에 따라 다릅니다. 예를 들어 "미앤더(meander)" 유형의 임펄스 신호를 증폭할 때 부하선은 평행사변형[1]으로 상황을 더욱 악화시킵니다. 스위칭 순간(자기 유도 EMF로 인한) 전압 점프의 진폭은 신호 시정수 To 대 부하 시정수 T=L/R의 비율에 따라 달라집니다. t>To에서 출력 트랜지스터의 고장 가능성을 제거하기 위해(예: PWM이 있는 클래스 D 증폭기에서) 역 연결된 다이오드가 출력 트랜지스터와 병렬로 설치됩니다. 무화과에. 3은 순수 저항성 부하(직접)와 복합 부하(타원)가 있는 출력 전류-전압 특성 제품군에 대한 트랜지스터 UMZCH의 푸시-풀 출력단 부하 특성을 보여줍니다. DC 트랜지스터.
이 경우 출력단 암의 각 트랜지스터에 대한 최대 전력 손실은 부하 벡터의 위상 변이 <p에 비례하여 증가합니다(그림 4). 위상 변이의 일반적인 값은 일반적으로 25...60° 범위이지만 드물게 80°에 도달합니다.
음향 시스템(AS)의 임피던스는 본질적으로 유도성이므로 Z1=RL+ZL의 벡터가 용량성 부하 벡터(그림 4)의 방향과 반대 방향을 가지므로 RC 회로를 선택할 수 있습니다. (Buchet 보상기) 임피던스 Z2=R+Zc를 사용하여 부하의 유도 성분을 보상합니다. 결과적으로 스피커 임피던스는 순전히 활성 상태가 되며 주파수에 의존하지 않습니다. 보상 조건 [1]:
여기서 RL은 라우드스피커의 활성 저항과 동일합니다(4...10 Ohm). C \u0,1d XNUMX 미크로포맷. 실제 사운드 신호의 충동적인 특성과 확성기 임피던스의 복잡한 특성은 출력 전류의 피크 값이 최대 진폭 값보다 5...8배 더 높다는 사실로 이어지며, 이는 능동 부하에서의 작동에 해당합니다. . 예를 들어, 출력 전력이 60W이고 부하 저항이 4옴인 경우 출력의 피크 전류 값은 저항성 부하의 경우 5,5A, 복합 부하의 경우 33A가 될 수 있습니다. 이것은 올바른 보상 RC 체인을 선택하고 UMZCH 전력의 충분한 여유를 갖는 것이 얼마나 중요한지 보여줍니다. 무화과에. 도 5는 Uo1, Uo2가 초기 바이어스인 AB 모드에서 단자 트랜지스터의 동작 다이어그램을 보여줍니다. lo1, lo2 - 대기 전류.
캐스케이드의 절대 대칭으로 전체 특성은 직선이고, 그렇지 않으면 한 방향 또는 다른 방향으로 구부러집니다[З]. 튜브 장비의 소리는 종종 "벨벳", "부드러운", "따뜻한", 내츄럴 등과 같은 별명으로 특징 지어집니다. 원인은 무엇입니까? 우선, 램프의 경우 왜곡 수준이 신호가 증가함에 따라 천천히 증가하여 몇 퍼센트의 값에 도달한다는 사실입니다. 이러한 의존성을 "단조 왜곡"이라고 합니다. 또한 세 번째 이상의 고조파는 거의 없습니다. Hi-Fi 클래스 앰프(High Fidelity - "high fidelity")가 주로 비선형 왜곡 요인을 가진 Hi-End 클래스 진공관 앰프(High End - "high total", "highest")로 대체되는 것은 아닙니다. 최대 1%. 트랜지스터 증폭기에서 왜곡은 작업 영역에서만 낮고 경계를 넘을 때 급격히 증가합니다. 대다수의 트랜지스터 증폭기의 특징은 사전 출력 단계의 트랜지스터(OE 또는 OB가 있는 증폭기 및 부하-전류 발생기, 그림 6)의 포화로 인한 전압 과부하 동안 출력 신호의 명확한 제한입니다. 10). 이 제한이 항상 대칭적인 것은 아니므로 더 높은 고조파 성분(최대 30% 이상)과 단단한 "금속성" 사운드가 급격히 증가합니다. 아시다시피 "meander"에는 약 10%의 홀수 고조파가 포함되어 있습니다. 동시에 신호 피크의 유용한 정보는 과부하 기간 동안 순수한 왜곡 제품으로 완전히 대체됩니다. 이러한 의미에서 별도의 15대역 또는 XNUMX대역 신호 증폭은 완전히 정당화됩니다. 고주파 성분의 레벨이 XNUMX ... XNUMXdB 낮기 때문에 압축이없고 완전히 사라집니다.
이러한 종류의 왜곡을 줄이기 위해 기존 UMZCH의 입력에 진폭 제한기(Limiter)를 직접 설치합니다. 다중 대역 UMZCH에서 리미터는 공통 입력에 설치되지 않고 베이스 앰프의 입력에만 설치됩니다. 또한 불안정한 전원 공급 장치가 있는 증폭기의 경우 주전원 전압의 가능한 감소를 고려해야 합니다. 리미터와 별도의 활성 톤 컨트롤을 사용하여 단일 채널 앰프의 사운드를 개선하기 위한 가능한 옵션이 블록 다이어그램에 나와 있습니다(그림 7). 이 옵션에서 리미터를 조정할 때 중음 및 고주파 구성 요소에 대한 증폭기의 과부하 용량에 대한 여유가 남습니다.
불안정한 소스에 의해 구동되는 UMZCH의 최대 전력에서 50, 100 및 200Hz 근처 주파수의 진폭 변조는 또한 "저음" 강성을 제공하는 추가 왜곡을 도입합니다. 이러한 유형의 왜곡은 최소 20A의 펄스당 부하 전류로 안정화된 전압 소스에서 UMZCH에 전원을 공급하거나 적분기를 사용하여 저주파 영역에서 OOS의 깊이를 몇 자릿수만큼 증가시켜 제거할 수 있습니다. 2]. 과도 상태 및 복잡한 부하에서 작동할 때 UMZCH의 자체 여기에 의해 추가 배음이 도입됩니다. 간행물: cxem.net
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