1629382645-b4e04346f8103ace08f21d88eab88aa5 (846433), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Практические усилители мощности отличаются от представленных схем множеством введенных изменений, но основные принципы помогут читателю понять их работу. В заключение хотелось бы отметить одну характерную особенность комплементарного усилителя: разработчик обычно может получить ббльшую мощность в 4-Ом громкоговорителе, чем в 8-Ом при том же самом Рос. Это происходит потому, что ~; обычно ограничено Рос, а выходная мощность определяется, как х'з 72Я, УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ 373 Существует большое разнообразие усилителей мощности на интегральных схемах ~ИС), и многие инженеры предпочитают выбрать готовый корпусированный усилитель, нежели конструировать его заново.
Основная проблема рассеивания тепла, которое выделяет усилитель мощности, однако, остается, и корпусированные ИС не упрощают проблемы. Поэтому все усилители на ИС для охлаждения могут быть установлены на радиаторы. Такие усилители применяются в основном при низкой мощности на выходе, а для высоких выходных мощностей чаще применяются усилители класса В на дискретных элементах, рассмотренные в разд. 9.7 и 9.9. Г т~ мя 1ОО? яв пяется п1ипотсо, раг..простпаненнлтм,инт~ гав пт,ннннг оси пите,":...,:,.",:::,-,,-....;,-....;, 374 ГЛАВА 9 УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ (Л.|ч-37012)ТОА2002 5 — !О ВТ ХАРАКТЕРНЫЕ СВОЙСТВА: ° Малое влияние внешних цепей ° Малые искажения ° Режим класса В ° Защита коротким замыканием выхода ° Защита от тепловой перегрузки ° Низкий шум ° Большой размах выходного напряжения ° Тип корпуса ТО-220 ° Взаимозамсняемость с 1.М383 и СА2002 УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЬ| ~Л.!Ч-370 ! 27ТОА2002 предназначен специально для работы с низкоомными нагрузками (ниже 1,6 Ом) и является идеальным для автомобильных радиоприемников, магнитофонов и устройств персональной связи.
Он способен выдавать сигнал звуковой частоты мощностью 5 — 10 Вт в одномодовом режиме. Работая при экстремально резких изменениях параметров окружающей среды, этот прибор способен выдерживать без повреждения высокие температуры окружающей среды, перегрузки на выходе и повторение коротких бросков напряжения в источнике питания. Максимально допустимые значения параметров усилителя ()Ь!Ч-37012)ТОА2002 указаны для непрерывной работы от источников питания с напряжением до 18 В. При увеличении напряжения питания (в пределе до 28 В) срабатывает схема защиты от перенапряжений, которая блокирует прибор.
Изготавливаются приборы и без внутренней блокировки, например, типа $3ЫЧ-37022/ТОА2008. Этот прибор рекомендован к применению, где требуется мощность звуковой частоты более !О Вт при высоком сопротивлении нагрузки и напряжении питания до 28 В. В остальном типы Ш.!ч-37012 и 1)ЬН-37027 идентичны. Микросхема (ЛЛЕМ-37012гТОА2002 размещается в модифицированном пластмассовом корпусе типа ТО-220 с пятью выводами, стандартизованном 3ЕОЕС. Контактный столбик радиатора заземляется, поэтому изоляция не требуется. Рис. 0.31, а-техиические характеристики ТОА2002А: 1- неинвертирующий вход; 2-иивертирующий вход, 3 — земля; 4 — выход; б-Усе! 6-мощный 12-Вт усилитель ОЬВ) 37022(ТОА2002А и тестовая схема (все емкости указаны в микрофарвдах); в-10-Вт усилитель мощности звуковой частоты (!ЬН-37012(ТОА2002.
375 УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИ Тк = + 25 С* Чсс = 144 В Яс — — 4 Ом, Р= 1 кГц, Лгь — — со (ЕСЛИ НЕ УКАЗАНЫ ДРУГИЕ ЗНАЧЕНИЯ) Ограничения Характеристика Обозна- Условия ченне «онтродя Мни. Тнп. Макс. Еднннцы 8,0 14,4 18 В Диапазон напряжения источника 1'сс Нет сигнала — 45 80 мА Ток покоя источника )сс Выходное напряжение покоя 1' Нет сигнала 6,4 7,2 8,0 В Коэффипиент усиления без обратной связи А. — 80 — дБ Коэффициент усиления с обратной связью А„ 39,5 40 40,5 дБ Суммарные гармонические искажения % 0,2 ТНТЗ Р,ы = 0,05- 3,5 Вт Р,ы = 0,05- 5,0 Вт, Яс = 2 Ом е ° 0,2 Рис.
9.31. (Продолжение.) 376 ГЛАВА 9 Рьы КПД вЂ” 58 — '~о Реа = 8 Вт Я, =2Ом 70 150 — кОм Входное сопротивление 7ь 1н, .„.ь = Рул 1'„,.;,„„ь = =0,5В 30 35 — дБ Г= 40 Гц— 15 кГц 4,0 — мкВ Эквивалентный шумовой ток на входе ьа 7 = 40 Гц— 15 кГц 60 — пА Чувствительность 600 — мВ АЧХ ( — 3 дБ) 4,0 'С/Вт йвьь- Выходная мощность звуковой частоты Отклонение мощности источни- ка питания Эквивалентное шумовое напря- жение на входе Входное напряжение насыщения Тепловое сопротивление Рис.
Ох31, б. (Продолжение.) ТН() = 10 ".ь 4,8 5,2 — Вт ТНВ = 10ьйь, 7,0 8,0 — Вт йь= 2ом ТНВ =!Оьь, — 6,5 — Вт !сс= 16 В ТНВ = 101м Мь = 2 Ом, Усс =!6 В 10 — Вт Ран = 5,2 Вт — 68 — ьдь Р, = 0,5 Вт — 15 — мВ Р , = 0,5 Вт, — !1 — мВ А„= 2 Ом Р, = 5,2 Вт — 55 — мВ Р, = 8,0 Вт Я„= 2 Ом — 50 — мВ с,= = 0,039 мкФ, Ян —— 39 Ом 40 — 15 х Гц х 10ь ГЛАВА 9 действия.
Затем обсуждался основной вопрос, как рассеять выделяемое тепло, и в связи с этим были представлены конструкции радиаторов. Далее были рассмотрены практические усилители мощности, такие, как усилители класса А с трансформаторной связью, усилители класса В и комплементарные усилители.
Обсуждались и анализ, и расчет этих усилителей. В заключение были рассмотрены существующие промышленные усилители мощности на ИС и был представлен пример их использования. Вносимое полное сопротивление — сопротивление нагрузки во вторичной об- ~силиткли мощности 9.1. Решить пример 9,2, если эмиттерный резистор не развязан конденсатором.
9.2. Рассчитать цепь автоматического смещения для схемы в примере 9.2. Определить мощность, потребляемую этой цепью, и новый КПД с учетом этой мощности. Предположить, что эмиттерный резистор зашунтирован конденсатором. 9.3. Построить линии нагрузки для постоянного и переменного тока для схемы на рис. 3.9.3. Предположить, что рабочая точка схемы смещена в середину линии нагрузки по постоянному току, и что входной сигнал вт.г.~~.~вз~ т .юззмду, токи,й Я,А 380 ГЛАВА 9 б. Построить линии нагрузки по постоянному и переменному току, полагая, что точка Д расположена в середине линии нагрузки по постоянному току.
в. Определить Р, Р, Р, Р,„„. Вычислить В при максимальных выходных условиях в режиме без ограничения. г. Определить предельно допустимую мошность для каждого элемента при максимальном значении выходного синусоидального сигнала в режиме без его ограничения. 9.7. Используемый в схеме 2Х3055 имеет температуру корпуса 25 С (рис. 3.9.7). Определить по его электрическим характеристикам: +гав Рис.
3.9,7. а. Приемлемое значение )о обеспечивающее коллекторный ток по крайней мере 4 А. б. Значение )го которое при работе транзистора в «типичном» режиме он должен иметь на входе. 9.8. 2Х3055 рассеивает 10 Вт при температуре корпуса 45 "С. Какова при этом температура перехода? 9.9. Транзистор имеет максимально допустимую мощность 30Вт при температуре корпуса Т, = 25 "С. При температуре выше 25'С это значение уменьшается на 0,35 Вт/'С.
Построить характеристику уменьшения максимально допустимой мошности и определить О„н Т 9.10. Максимально допустимая мощность транзистора 100 Вт при температуре корпуса 70'С. Максимально допустимая температура перехода 200 С. Какую мощность он может рассеивать при температуре корпуса !20 С? 9.11. Нарисовать гиперболу максимальной мощности на характеристиках 2Х3055 (рис. 9.8), если температура корпуса равна 60 "С. Определить максимально возможный ток при 1'с = 20 В. 9.12. Из перечня технических характеристик 2)Ч3904 определить Т,, макси- мальную рассеиваемую мошность, 0ьс и Ос„.
9.13. На рис. 3.9.13 дан набор характеристик для мошных транзисторов серии Т1Р31, изготовляемых фирмой Техав 1пвггшпепы, 1пс. Пользуясь этими характеристиками, определить: а. Тл,„;, б. О„с; в. Ром *и Г 1 с ( в )сво. 9.14. Транзистор, имеющий максимальную температуру перехода 175"'С н 0 „. = 2'С/Вт, помещен в корпус ТО-66. Определить максимальную рассеиваемую мощность, если он находится а) в лабораторных условиях (Т,„„„,„„= 25'С); 38! усилитнли мощности аа о оо ао н ао ! ожо о о и и н «н аы во т» аонгоа «оо уоа Т ое о о,оа оэ ~ ~о 'с " Рис.
3.9.13. а-зависимость статического коэффициента передачи прямого тока пгг от коппекторного тока I" г б. характеристика зависимости максимально рассеиваемой мощности прибора Ргот температуры корпуса в непрерывном режиме; в максимальная область безопасной работыо( Примечания. "Эти параметры должны измеряться с помощью импульсной последовательности, имеющей гау = 300 мкс и коэффициент заполнения ж 2%. Кроме того, они измеряются на потенциапьно-считываемых контактах отдельно от токонесущих контактов. и Эта комбинация максимального напряжения и тока может быть получена только при переключении от насыщения к отсечке с фиксированной индуктивной нагрузкой.
(предоставлено фирмой техов !пэтшгпеппс !пс.). ао 1 о — о,а аз о,оа о,оа 1 а и ао ам вю !Ооо нсгга в б) в электрической стойке с другими компонентами (Т,„ = 60'С). 9.15. Решить задачу 9.14, если транзистор установлен на радиаторе (Оса = = 0,2'С!Вт и 8,„= 2'С/Вт). 9.16. Транзистор имеет максимально допустимую мощность 100 Вт при температуре корпуса 25'С. Максимальная температура перехода транзистора !75'С. Если транзистор установлен на радиаторе с Осз = 0,2 'С/Вт, определить а) максимально допустимую Оою если транзистор рассеивает 50Вт при Т„= 25 "С; б) температуру радиатора в пункте а.
9.17. Максимальная температура перехода транзистора !80'С и Ого = = 1,8 'С!Вт. Он установлен вертикально на радиаторе типа 621 с 0 = 0,2 "С/Вт. Определить максимальную температуру окружающей среды: а) при неподвижном воздухе, если должно рассеиваться 20 Вт; б) при вентиляционном обдуве со скоростью воздуха 67,5 м/мин. 9.18.
Решить пример 9.!2, если эмиттерный резистор не зашунтирован конденсатором. Определить мощность в каждом элементе (рис. 9.14) и КПД схемы. 9.19. Решить пример 9.12, если 1'сс = 26 В. ГЛАВА 9 9.20. Усилитель с дроссельной связью имеет выходное напряжение Р = 15 В на 12-Ом нагрузочном резисторе. Рассчитать усилитель. Предположить, что Яв = 2 Ом и сопротивление дросселя постоянному току равно 1,5 Ом. Определить оптимальное значение 1'сс, резисторы смещения и КПД. Предположить, что Ьг, = 80. 9.21. Схема с дроссельной связью на транзисторе 2М3055 управляет 8-Ом громкоговорителем. При этом Яв = ! Ом, а сопротивление дросселя постоянному току равно 1,5Ом. Если температура окружающей среды 35'С и транзистор установлен на радиаторе типа 623 с принудительным обдувом (скорость потока воздуха 60 м/мин), рассчитать схему для максимальной выходной мощности, Определить $~свц, !сц, выходную мощность, резисторы смешения и КПД. 9.22.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
