Proiectarea unui amplificator de puterea 20W

1. Notiuni generale

1.1. Amplificatoare de semnal de frecventa joasa fara transformator la iesire

In canalele de modulatie in frecventa (in canale postdetectoare) contemporane de emisie si dispozitivelor radioreceptoare profesionale, dar deasemenea si in diverse dispozitive de inregistrare, o utilizare foarte larga isi gasesc ASFJFT de calitate inalta echipate cu tranzistoare bipolare si cu tranzistoare cu efect de camp (TEC), realizate in mod discret, integral sau mixt, cu puteri de iesire de la zecimi de watt pana la 20-50W.Ele se caracterizeaza printr-o stabilitate inalta in regim de curent continuu, stabilitatea coeficientului de amplificare si a tensiunii semnalului de iesire, distorsiuni liniare si neliniare mici (de faza si frecventa), nivel mic al zgomotului propriu, un mare diapazon dinamic si de asemenea gabarit, masa si pret redus.Caracteristicile inalte ale acestor amplificatoare se asigura prin alegerea solutiilor optimale ale schemelor electrice si regimurilor de lucru a etajelor, utilizarea elementelor termodependente si a retelelor de reactie locala si globala in curent si tensiune atit dupa semnal cit si dupa alimentare.ASFJFT se deosebesc de cele cu transformator in general prin particularitatile de constructie si calcul a etajelor finale si prefinale. Aceste deosebiri sint determinate de conectarea fara transformator a sarcinii externe la tranzistoarele de iesire ale acestor amplificatoare. Principalele caracteristici ale amplificatoarelor multietaj fara transformator in mare parte sint determinate anume de proprietatile etajelor de iesire.Schema de structura generala a unui canal de amplificare cu ASFJFT poate fi considerata ca cea aratata in figura 1.1, unde APSFJ- amplificator de putere de semnal de frecventa joasa; BRAP- bloc de reglare si amplificare preventiva.

Numarul total de etaje a amplificatoarelor fara transformator depinde de utilizarea concreta a amplificatorului respectiv. De remarcat ca baza tuturor variantelor posibile de amplificatoare fara transformator o formeaza amplificatoarele de putere de frecventa joasa (APFJ) cu legaturi galvanice intre etaje si cu legaturi galvanice sau capacitive cu sarcina externa, cuprinse de o retea de reactie negativa globala (RRNG). Anume aceasta RRN in general asigura un nivel inalt al indicilor APFJ.

In raport cu iesirea RRN se executa paralel, adica in tensiune (in curent continuu si in curent alternativ), ce este dictat de necesitatea stabilizarii tensiunii de iesire si de micsorarea rezistentei de iesire a APFJ.

In raport cu intrarea RRN se executa paralel sau serie si depinde de numarul de etaje ale APFJ si de posibilitatea acestor etaje de a defaza sau nu semnalul amplificat. Numarul de etaje a APFJ in majoritatea cazurilor nu depaseste 2-3, deoarece in cazul cuprinderii cu o RRNG a unui numar mai mare de 3 etaje este dificila asigurarea unei functionari stabile a APFJ. Cu toate acestea, trebuie de remarcat ca stabilitatea functionarii in asemenea cazuri in principiu poate fi asigurata prin conectarea in APFJ a unor circuite speciale de corectie.

In caz general semnalul sursei cu o tensiune electromotoare Esurs si cu o impedanta interna Rg (spre exemplu de la detectorul dispozitivului de radioreceptie) se aplica la intrarea APFJ printr-un bloc de reglare al volumului si

tembrului semnalului si al amplificarii preventive al acestuia (BRAP). Blocul sus numit permite reglarea si asigurarea unei puteri necesare a semnalului P~ies pe sarcina externa Rs a APFJ (spre exemplu un megafon electrodinamic, difuzor, etc.)

si a unei CAF necesara care influenteaza tembrul sunetului. BRAP se simplifica pana la reglatorul de amplificare (sau complet se exclude daca acesta nu este prevazut de sarcina de proiectare).

Pentru amplificatoarele de putere marita este nevoie de complicat schema etajului final contratimp fara transformator conectand dupa tranzistorii complementari de putere relativ mica a etajului final, tranzistori de putere mare de structura identica (ambii tranzistori trebuie sa fie sau de tip n-p-n, sau p-n-p ). In acest caz fiecare brat al etajului final va contine doi tranzistori, iar tot etajul va contine patru tranzistori. Amplificarea mare in curent si impedanta de intrare mare a acestui tip de etaj numit etaj final in contratimp fara transformator pe tranzistori compusi, permite micsorarea puterii necesare pentru excitarea acestuia si ca rezultat necesitatea utilizarii in etajul prefinal a unui tranzistor de putere mare decade, adica permite utilizarea in etajul prefinal a unui tranzistor de putere redusa.