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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 하이파이 앰프 QUAD-405. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 트랜지스터 전력 증폭기 수십 년 동안 "QUAD-405"는 최고 품질의 가장 유명한 앰프 중 하나였습니다. 기술에서 탄생한 혁신을 사용하여 매개 변수가 반복적으로 개선되었습니다. 전력 증가에 초점을 맞춘 수정된 버전을 살펴보겠습니다. 수정의 목적은 "메인 버전" "QUAD"의 성능을 두 배로 늘리는 것이었습니다. 모든 출력 매개변수를 유지하면서 최대 200W까지 가능합니다. 이 작업은 우선 공급 전압의 증가를 수반하기 때문에 쉬운 작업이 아닙니다. 200Ω 부하로 4W 사인파 전력을 생성하려면 80V 피크-피크 신호가 필요합니다. 이 신호 레벨에는 약 ±50의 공급 전압이 필요합니다. .55 V. 8옴 스피커 시스템의 경우 상황은 더욱 복잡해집니다. 출력 신호 스윙을 115V로 늘려야 하는 경우. 이에 필요한 공급 전압은 ±60...65V로 증가합니다. 주어진 예에서 전력을 늘리려면 회로 문제와 기술 문제를 모두 해결하는 데 상당한 주의가 필요하다는 것이 분명합니다. 올바른 트랜지스터 선택은 필요하지만 이 문제를 올바르게 해결하기 위한 충분조건은 아닙니다. "QUAD-405/200"" 구성표가 그림 1에 나와 있습니다.
교류 전압의 이득은 저항 R1과 R6의 비율에 따라 3C 연산 증폭기에서 결정됩니다. 커패시터 C3의 존재로 인해 네거티브 피드백은 1Hz 이상의 주파수에서 작동하기 시작합니다. 회로 R5-R3을 통해 증폭기 출력에서 100% 네거티브 DC 피드백이 제공됩니다. 증폭기는 직류에 대해 단위 이득을 갖기 때문에 출력에 나타나는 오프셋은 연산 증폭기의 오프셋 전압과 일치합니다. 교류 전압의 증폭과 고주파수에서 트랜지스터 T2의 클래스 "A" 증폭기의 작동은 주로 브리지 요소에 의해 결정됩니다. 이 증폭기와 함께 커패시터 C9는 고속 적분기를 형성하는 동시에 브리지 요소 중 하나로 사용됩니다. 다음 브리지 요소는 R37입니다. 출력단 전류(덤퍼)는 브리지의 세 번째 요소인 인덕턴스 L2에 의해 제어됩니다. 브리지의 네 번째 요소는 저항기 R16-R17의 병렬 체인의 등가 저항입니다. 이 저항은 R15를 사용하여 T2 캐스케이드의 전압 이득을 설정하여 특성의 매우 우수한 선형성에 기여합니다. 같은 방식으로 T2에도 전압이 공급되어 출력 전류로 인해 L2 양단의 전압 강하로 인해 발생하는 오차를 보상합니다. 이 오류 신호는 증폭기를 통과하여 동일한 진폭으로 출력에 나타나지만 12에서 발생하는 신호와 비교하면 위상이 반대입니다. 라우드스피커에서 두 오류 신호를 서로 뺀 후 브리지의 약간의 불일치가 발생합니다. 왜곡 없는 우수한 출력 신호. 시스템 성능은 클래스 A 증폭기 왜곡, 브리지 불일치 및 NE5534 연산 증폭기 왜곡의 영향을 받습니다. T2에 공급되는 신호의 주파수 범위 제한은 통합 체인 R11-C6에 의해 보장됩니다. 이는 증폭된 주파수의 대역폭에 대한 상한을 설정하며 상호 변조 왜곡을 방지하는 가장 간단한 방법 중 하나입니다. T2에서 증폭기의 적절한 위상 이동에 대해. C9 외에도 체인 C8-R14와 커패시터 C10도 "관리"됩니다. 출력단이 켜질 때 발생하는 과도한 위상 변이는 체인 L3-R33 및 L1-R36에 의해 보상됩니다. "QUA0-405/200" 증폭기는 단면 인쇄 회로 기판에 배치되며 그 도면은 그림 2에 표시되며 요소의 위치는 그림 3에 표시됩니다. 삼.
보드에 부품을 설치하는 작업은 저항기부터 시작됩니다(부품은 높이가 높은 순서대로 설치됩니다). 이렇게 하면 보드를 뒤집을 때 납땜된 부분이 제자리에서 벗어나는 것을 방지할 수 있습니다. 저항계를 사용하여 저항기의 저항을 측정하고 저항기에 적용된 색상 코드로 식별하지 않는 것이 좋습니다. 더 나은 냉각을 위해 강력한 저항기를 보드 위 수 밀리미터 높이에 설치해야 합니다. 인덕터 L1...L3에는 22mm(L01, L013) 및 1mm(L3) 맨드릴에 감겨진 016mm 권선 2회가 포함되어 있습니다. 다음으로 증폭기의 신뢰성에 특히 영향을 미치는 작업, 즉 단자 트랜지스터 설치가 수행됩니다. 다음을 생각해 봅시다: 효율 70%와 사인파의 경우, 반도체의 순간 온도가 임계값에 접근하지 않도록 약 90W의 열 전력을 제거해야 합니다! 카탈로그에는 이 온도가 일반적으로 120~140°C 범위 내로 표시되어 있습니다. 이는 열 전달이 매우 우수한(열전도 페이스트 사용) 라디에이터에 트랜지스터 T7...T10을 설치해야만 달성할 수 있습니다. 조립이 완료되면 전체 회로를 다시 주의 깊게 검사하십시오. 저항계를 사용하여 트랜지스터와 라디에이터 사이의 절연 상태를 확인합니다. 모든 것이 정상이면 처음부터 시작할 수 있습니다. 강력한 앰프의 경우 작동점 설정이 아직 알려지지 않았을 때 어떻게 작동할지 명확하게 결정하는 것이 불가능하기 때문에 서두르지 마십시오. 적절한 주의를 기울여 작업하면 소위 "연기 효과"를 피할 수 있습니다. 이를 위해 전류계를 양극 및 음극 전원 회로에 연결합니다. 단락 재해가 발생하지 않도록 어떤 방식으로든 전원 공급 장치의 최대 전류를 제한해야 합니다. 원칙적으로 두 가지 경우가 가능합니다. 첫 번째 단계에서는 최종 단계가 정상적으로 작동하고 두 번째 단계에서는 일종의 오작동으로 인해 "연기"가 발생합니다. 첫 번째 경우 전류 소비는 약 100mA입니다. 두 번째 경우에는 일종의 이상이 있으며 전류가 훨씬 더 큽니다(전원 공급 장치의 내부 저항에 의해서만 제한됩니다). 따라서 저전류에서는 임피던스가 무시되고, 고전류에서는 급격하게 증가하는 특성을 갖는 보호 장치를 갖는 것이 바람직합니다. 일반 백열등에는 이런 특성이 있습니다. 양극 및 음극 전력 분기를 전압이 공급 전압보다 작지 않은 램프(직렬 램프 체인)에 연결해 보겠습니다. 백열등의 보호 능력은 차가운 상태와 뜨거운 상태에서의 저항 사이에 100배 이상의 차이가 있다는 특성에 기초합니다. 증폭기가 제대로 작동하는 경우 대기 전류는 약 XNUMXmA입니다. 이 전류에서 백열등은 작은 "저온" 저항으로 인해 마치 단락이 없는 것처럼 보입니다. 즉, 켜져 있지 않으면 모든 것이 정상입니다. 그렇지 않고 펌프가 켜져 있으면 이는 높은 전류와 시스템에 일종의 오작동이 있음을 나타냅니다. 그러나 재난은 발생하지 않았으며 부품이 고장날 가능성도 거의 없습니다. 경험에 따르면 저항기의 잘못된 설치, 보드 결함, 납땜 불량, 고주파 자기 여기 및 부품 불량으로 인해 일반적으로 높은 전류가 발생하는 것으로 나타났습니다. 램프가 있으면 회로가 오랫동안 켜져 있을 수 있으므로 문제 해결이 단순화됩니다. 이 시간 동안 결함이 있는 부분은 잘 예열되며 터치로 감지하는 것이 어렵지 않습니다. 이것이 도움이 되지 않는다면, 기구를 사용한 측정이 필요할 것입니다. 백열등을 사용한 이러한 보호 방법은 모든 증폭기에 성공적으로 적용될 수 있습니다. 따라서 공급 전압을 적절한 접점에 연결합니다. 그 값은 중요하지 않습니다: ±45...55 V. 우리는 램프를 봅니다; 불이 들어오지 않으면 전류계를 사용하여 공급 전압의 두 가지 모두에서 전류를 제어한 다음 증폭기 출력의 전압을 제어합니다. 이는 약 0V여야 합니다. 전류가 100mA 미만이고 중간점에 XNUMX이 있으면 DC 작동 지점이 올바르게 설정되었으며 동적 제어가 수행될 수 있음을 나타냅니다. 예방 조치로 백열등을 낮은 신호 레벨에서 켜둘 수 있습니다. 출력 전력을 제한하고 신호의 크기에 따라 오작동의 경우처럼 전력을 깜박이고 "약화"하므로 신호가 클 때는 사용되지 않는다는 점을 명심해야 합니다. . 오디오 주파수 발생기와 오실로스코프를 사용하여 부하 없이 신호 전송을 제어합니다. 신호 및 부하 없이 앰프를 켠 후 램프가 켜지면 즉시 전원을 끄고 체계적으로 오류를 검색하십시오. 불행하게도 실수가 영양에 영향을 미칠 수 있기 때문에 여기서 정확한 조리법을 제시하는 것은 불가능합니다. 우리는 보드 트레이스(단선, 단락 등), 납땜(인접 지점의 단락, "납땜 누락")에 특별한 주의를 기울여 증폭기를 다시 검사합니다. 설치된 다이오드, 커패시터 등의 극성 이러한 증폭기에 적절한 보호 회로인 "노크 머플러"를 추가하는 것이 좋습니다. 우선, 이는 앰프를 껐다가 켤 때 발생하는 전압 서지뿐만 아니라 오작동이 발생할 경우 출력에 일정한 전압이 나타나는 것으로부터 스피커 시스템을 보호합니다. 마무리할 때 출력 앰프 전에 일종의 프리앰프와 톤 컨트롤을 켜서 사운드의 레벨과 음색을 조정해야 합니다. 구조적으로 단순한 전원 공급 장치(변압기-브리지-커패시터 대용량 필터)에서 증폭기에 전원을 공급하는 것이 좋습니다. 적절한 근사치로 200W의 출력 전력을 달성하려면 최소 300W의 주 변압기가 필요합니다. 접점 연결을 사용하여 앰프를 전원 공급 장치에 연결할 수 있습니다. 보드의 신호 입력은 납땜 패치 형태로 이루어집니다. 여기에서 프리앰프의 차폐 케이블을 직접 납땜하는 것이 더 편리하기 때문입니다.
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