Uvedimo pojam “indikator kvalitete”:

(20)

Vrijednost M može se razumjeti sa sl. 12, koja prikazuje tipičnu prijenosnu karakteristiku p-kanalnog FET-a.

Nagib krivulje pri U z.i =0 jednak je S max. Ako se tangenta u točki U z.i =0 nastavi dok se ne siječe s osi apscisa, tada će ona odrezati segment U ots /M na ovoj osi. To je lako pokazati na temelju (20):

(21)

Prema tome, M je mjera nelinearnosti karakteristike protoka tranzistora s efektom polja. B pokazuje da je pri proizvodnji tranzistora s efektom polja metodom difuzije M = 2.

Nađimo vrijednost struje I c0 koristeći izraz (21):

Zamjenom njegove vrijednosti u (19) dobivamo:

Ako u formuli (1) stavimo R i >>R n, tada je pojačanje napona za krug sa zajedničkim izvorom

(23)

Zamjenom vrijednosti dobitka (23) u izraz (22) dobivamo:

(24)

Iz relacije (24) možemo izvući sljedeći zaključak: pri danom naponu napajanja kaskadno pojačanje je obrnuto proporcionalno graničnom naponu tranzistora s efektom polja. Dakle, za tranzistore s efektom polja proizvedene metodom difuzije, M = 2 i pri U ots1 = 1,5 V (KP103E), U ots2 = 7 V (KP103M), napon napajanja 12,6 V i U c = 7 V, faktori pojačanja kaskada jednaki su 7,5 odnosno 1,6. Dobitak kaskade s PT1 još se više povećava ako se povećanjem otpora opterećenja R n U c smanji na 1,6 V. Treba napomenuti da u ovom slučaju, uz konstantan napon napajanja E p, tranzistor s niskim transkonduktivnost može dati veći naponski dobitak od tranzistora s većom transkonduktancijom (zbog veće otpornosti opterećenja).

U slučaju malog otpora opterećenja Rn, preporučljivo je koristiti tranzistore s efektom polja s visokim graničnim naponom za postizanje većeg dobitka (zbog povećanja S).

Za tranzistore s niskim graničnim naponom, promjena struje odvoda od temperature je mnogo manja nego za tranzistore s visokim graničnim naponom, pa su stoga zahtjevi za stabilizaciju radne točke manji. Kod prednapona vrata koji postavljaju temperaturni koeficijent struje odvoda na nulu, tranzistori s nižim naponom prekida imaju veću struju odvoda od tranzistora s višim naponom prekida. Osim toga, budući da je prednapon vrata (pri nultom temperaturnom koeficijentu) drugog tranzistora viši, tranzistor će raditi u načinu rada u kojem je nelinearnost njegovih karakteristika više pogođena.

Za dati napon napajanja FET-ovi s niskim graničnim naponom daju veći dinamički raspon. Na primjer, od dva tranzistora s graničnim naponom od 0,8 i 5 V s naponom napajanja od 15 V i maksimalnim otporom opterećenja izračunatim iz relacije (18), na izlazu prvog može se dobiti dvostruka amplituda izlaznog signala (definirano kao razlika između E p i U ots), jednako 14,2 V, dok je u drugom - samo 10 V. Razlika u dobitku bit će još očitija ako se E p smanji. Dakle, ako se napon napajanja smanji na 5 V, tada će dvostruka amplituda izlaznog napona prvog tranzistora biti 4,2 V, ali drugi tranzistor je gotovo nemoguće koristiti za te svrhe.

NELINEARNO IZOBLIČENJE U POJAČALIMA

Količina nelinearnog izobličenja koja se javlja u DC pojačalima određena je mnogim parametrima kruga: prednaponom, radnim naponom, otporom opterećenja, razinom ulaznog signala, karakteristikama tranzistora s efektom polja.

Kada se sinusni napon U 1 sinωt dovede na ulaz pojačala sa zajedničkim izvorom, trenutna vrijednost ukupnog napona u krugu vrata-izvora može se napisati

U z.i = E cm + U 1 sinωt

gdje je E cm vanjski prednapon primijenjen na vrata.

Uzimajući u obzir kvadratnu ovisnost struje odvoda o naponu vrata (1), trenutna vrijednost i c bit će jednaka:

(24a)

Otvaranjem zagrada u jednadžbi (24a), dobivamo detaljan izraz za struju odvoda:

Iz izraza (24b) jasno je da izlazni signal, uz konstantnu komponentu i prvi harmonik, sadrži i drugi harmonik frekvencije ulaznog signala.

Nelinearno izobličenje određeno je omjerom efektivne vrijednosti svih harmonika i efektivne vrijednosti osnovnog harmonika u izlaznom signalu. Koristeći ovu definiciju, iz izraza (24b) nalazimo harmonijski koeficijent, izražavajući (E cm -U ots) kroz I c0:

(24v)

Izraz (24c) daje samo približan rezultat, budući da se stvarne karakteristike protoka PT razlikuju od onih opisanih izrazom (1).

Za postizanje minimalnog nelinearnog izobličenja potrebno je:

Održavajte vrijednost U c.i dovoljno velikom da pri najvećem padu izlaznog signala uvjet bude ispunjen

U s.i ≥(1,5...3)U s.i.

Nemojte raditi na naponima vrata-odvoda blizu proboja;
- odabrati dovoljno veliki otpor opterećenja.

Na sl. 16, c prikazuje krug u kojem tranzistor s efektom polja radi s velikim R n, što osigurava nisko izobličenje i visoku dobit. Drugi tranzistor s efektom polja T2 ovdje se koristi kao otpornik opterećenja. Ovaj krug osigurava naponski dobitak od oko 40 dB pri E opskrbi = 9 V.

Izbor tipa FET-a koji daje najmanje izobličenje ovisi o razini ulaznog signala, naponu napajanja i potrebnoj propusnosti. Uz visoku razinu izlaznog signala i značajnu propusnost, poželjan je PT s velikim Uref. Pri niskoj razini ulaznog signala ili niskom naponu napajanja, poželjni su PT s niskim Us.

DOBITI STABILIZACIJU

ULF dobitak na PT, kao i na drugim aktivnim elementima, podložan je utjecaju različitih destabilizirajućih čimbenika, pod čijim utjecajem mijenja svoju vrijednost. Jedan od tih čimbenika su promjene temperature okoline. Za borbu protiv ovih pojava koriste se uglavnom iste metode kao u krugovima koji se temelje na bipolarnim tranzistorima: koriste se negativni Povratne informacije i struja i napon, pokrivajući jedan ili više stupnjeva, uvode elemente ovisne o temperaturi u krug.

U tranzistoru s efektom polja s p-n spojem, pod utjecajem temperature, reverzno prednaponska struja vrata mijenja se eksponencijalno, a odvodna struja i transvodljivost se mijenjaju.

Učinak promjene struje vrata I g na pojačanje može se oslabiti smanjenjem otpora otpornika R g u krugu vrata. Kako bi se smanjio utjecaj promjena struje odvoda, kao u slučaju bipolarnih tranzistora, može se koristiti negativna istosmjerna povratna veza (slika 13a).

Pogledajmo pobliže neke načine smanjenja utjecaja promjena nagiba S na pojačanje.

U načinu pojačanja slabog signala, pojačanje nekompenziranog stupnja tranzistora s efektom polja pada kako temperatura raste. Na primjer, pojačanje kruga na Sl. 13, a, jednak 13,5 na 20° C, smanjuje se na 12 na +60° C. Ovo smanjenje prvenstveno je posljedica promjene temperature u nagibu tranzistora s efektom polja. Parametri prednaprezanja kao što su struja odvoda I s, napon vrata-izvora U g.i i napon izvor-odvod U c.i neznatno se mijenjaju zbog postojeće istosmjerne povratne sprege.

Riža. 13. Sklopovi pojačala sa stabilizacijom pojačanja.

a - nekompenzirana kaskada; b - kompenzirani stupanj pojačanja; c - kompenzirani stupanj pojačanja s OOS; g -prijelazna karakteristika.

Uključivanjem nekoliko običnih dioda u krug negativne povratne veze između vrata i izvora (slika 13, b), moguće je stabilizirati pojačanje pojačala bez uvođenja dodatnih stupnjeva. Kako se temperatura povećava, prednji napon svake diode opada, što zauzvrat dovodi do smanjenja napona U c.i.

Eksperimentalno je pokazano da rezultirajuća promjena napona pomiče radnu točku na takav način da je nagib S relativno stabilan unutar određenih granica promjene temperature (slika 13, d). Na primjer, pojačanje pojačala prema krugu na Sl. 13, b, jednako 11, praktički zadržava svoju vrijednost unutar raspona promjena temperature od 20-60 ° C (K i mijenja se za samo 1%).

Uvođenje negativne povratne veze između vrata i izvora (slika 13, c) smanjuje pojačanje, ali osigurava bolju stabilnost. Dobitak pojačala prema dijagramu na Sl. 13, c, jednako 9, praktički se ne mijenja kada se temperatura promijeni od 20 do 60 °.

Pažljivim odabirom radne točke i broja dioda, pojačanje se može stabilizirati s točnošću od 1% u rasponu do 100°C.

SMANJENJE UTJECAJA PT ULAZNOG KAPACITETA NA FREKVENCIJSKA SVOJSTVA POJAČALA

Za izvorni sljedbenik prikazan na sl. 11, a, prema njegovom ekvivalentnom krugu (sl. 11, b), vremenska konstanta ulaznog kruga može se odrediti s dovoljnom točnošću za praktične izračune kako slijedi:

τ in = R g [C g + C z.s + C z.i (1 - K i)], (25)

gdje su R g i C g parametri izvora signala.

Iz izraza (25) jasno je da je vremenska konstanta ulaznog kruga izravno ovisna o kapacitetima C z.s i C z.i, a kapacitet Cz.i zbog utjecaja zaštite okoliša smanjen je za (1-K i ) puta.

Međutim, postizanje pojačanja napona blizu jedinice (kako bi se eliminirao utjecaj kapaciteta C z.i) u konvencionalnom krugu sljedbenika izvora je prepuno poteškoća povezanih s niskim probojnim naponom tranzistora s efektom polja. Tako da na tranzistoru s efektom polja KP102E s maksimalna struja drain I c0 = 0,5 mA, s maksimalnim nagibom od 0,7 mA/V da bi se dobio naponski dobitak od 0,98, potrebno je koristiti otpor R n = 65 kOhm. Pri I c0 = 0,5 mA, pad napona na otporu R n bit će oko 32,5 V, a napon napajanja trebao bi biti barem za iznos U ots veći od tog napona, tj. E p = 35 V.

Kako bi se izbjegla potreba za korištenjem visokog napona napajanja kako bi se dobio dobitak blizak jedinici, u praksi se često koriste kombinirani sljedbeni krugovi temeljeni na efektu polja i bipolarnim tranzistorima.

Na sl. Slika 14, a prikazuje kombinirani krug prema vrsti tranzistora koji se koriste u njemu i prema krugu njihove veze, nazvanom izvorni sljedbenik s vezom za praćenje. Odvod tranzistora s efektom polja T1 spojen je na bazu bipolarnog tranzistora T2, s čijeg se kolektora signal dovodi na terminal sorsa tranzistora s efektom polja u protufazi s ulaznim signalom. Odabirom otpornika R5 i R6 može se dobiti signalni napon na izvoru jednak ulaznom naponu, čime se eliminira utjecaj kapacitivnosti C.

Otpornik R1 instaliran u prednaponskom krugu vrata spojen je na izvor tranzistora T1 preko kondenzatora C2 velikog kapaciteta. Efektivni otpor u prednaponskom krugu određen je otporom otpornika R 1 i koeficijentom povratne veze, tako da

(35)

gdje je U i amplituda signala na sorsu tranzistora T1.

Riža. 14. Sklopovi pojačala sa smanjenim ulaznim kapacitetom.

a - izvorni sljedbenik s vezom za praćenje; b - sa smanjenim kapacitetom C z.s; c - sljedbenik izvora s dinamičkim opterećenjem.

Za velike vrijednosti β bipolarnog tranzistora T2, dobitak kruga može se približno procijeniti sljedećim izrazom:

(36)

Ako je pojačalo dizajnirano za rad na niskim frekvencijama, tada se otpornik R6 može premostiti kondenzatorom C3 (prikazano točkastom linijom na slici 14a); u ovom slučaju gornja granica frekvencije određena je izrazom

(37)

Gore smo raspravljali o metodi za smanjenje utjecaja kapacitivnosti vrata-izvora C na frekvencijski odziv pojačala dobivanjem pojačanja blizu jedinici na izvornom pratiocu. Utjecaj kapacitivnosti C z.s ostao je nepromijenjen.

Daljnje poboljšanje frekvencijskih karakteristika pojačala može se postići slabljenjem statičkog kapacitivnosti vrata-odvoda u ulaznom krugu kruga.

Kako biste smanjili utjecaj kapacitivnosti između vrata i odvoda, možete upotrijebiti metodu sličnu onoj gore opisanoj za smanjenje utjecaja kapacitivnosti C g.i., tj. smanjiti napon signala na kondenzatoru. U dijagramu prikazanom na Sl. 14, b, utjecaj kapaciteta C z.s smanjen je toliko da je ulazni kapacitet kaskade gotovo potpuno određen rasporedom dijelova u krugu i instalacijskim kapacitetom.

Prvi stupanj na tranzistoru T1 ima malo opterećenje u odvodnom krugu i pratilac je sorsa za signal uzet iz sorsa. Izlazni signal dovodi se do zajedničkog stupnja kolektora koji koristi bipolarni tranzistor.

Da bi se smanjio utjecaj kapaciteta C 3.s, signal iz izlaznog stupnja (emiterski pratilac) dovodi se preko kondenzatora C2 do odvoda tranzistora T1 u fazi s ulaznim signalom. Da bi se povećao učinak kompenzacije, potrebno je poduzeti mjere za povećanje koeficijenta prijenosa prvog stupnja. To se postiže primjenom signala iz emiterskog pratioca na prednaponski otpornik R3. Kao rezultat toga, napon primijenjen na odvod postaje veći, a negativna povratna sprega postaje učinkovitija. Osim toga, povećanjem koeficijenta prijenosa prvog stupnja dodatno se smanjuje utjecaj kapaciteta C z.i.

Ako ne koristite navedene metode za smanjenje kapacitivnosti vrata, tada je ulazni kapacitet u pravilu prilično značajan (za tranzistor KP103 je 20-25 pF). Kao rezultat toga, moguće je smanjiti ulazni kapacitet na 0,4-1 pF.

Praćenje izvora s dinamičkim opterećenjem (Temeljeno na materijalima Yu. I. Glushkova i V. N. Semenova), pokriveno praćenjem povratne veze prema odvodu, prikazano je na sl. 14, c. Uz pomoć ovakvog sklopa moguće je eliminirati utjecaj statičkog pojačanja tranzistora s efektom polja μ na koeficijent prijenosa sors-sljedbenika, a također i smanjiti kapacitet C g.s. Tranzistor T2 djeluje kao stabilni generator struje, postavljajući struju u izvornom krugu tranzistora s efektom polja T1. Tranzistor T3 je dinamičko opterećenje u odvodnom krugu tranzistora s efektom polja ali naizmjenična struja. Parametri izvornog sljedbenika:

EKONOMIČAN VLF

Programer se ponekad suočava sa zadatkom stvaranja ekonomičnih niskofrekventnih pojačala koja rade iz niskonaponskog napajanja. U takvim se pojačalima mogu koristiti tranzistori s efektom polja s niskim graničnim naponom U otc i strujom zasićenja I c0; ovi sklopovi imaju nedvojbene prednosti pred sklopovima cijevi i bipolarnih tranzistora.

Izbor radne točke u ekonomičnim tranzistorskim pojačalima s efektom polja određuje se na temelju uvjeta postizanja minimalne disipacije snage. Da bi se to postiglo, prednapon U c.i odabran je gotovo jednak graničnom naponu, dok struja odvoda teži nuli. Ovaj način rada osigurava minimalno zagrijavanje tranzistora, što dovodi do niskih struja curenja vrata i visokog ulaznog otpora. Potrebno pojačanje pri malim strujama odvoda postiže se povećanjem otpora opterećenja.

U ekonomičnim niskofrekventnim pojačalima naširoko se koristi kaskadni krug prikazan na sl. 10, b. U ovom krugu, prednapon se generira preko otpora u krugu izvora, što stvara negativnu strujnu povratnu spregu koja stabilizira način rada od utjecaja temperaturnih fluktuacija i varijacija parametara.

Možemo predložiti sljedeći postupak za proračun ekonomičnih ULF kaskada napravljenih prema Sl. 10, b.

1. Na temelju uvjeta za postizanje minimalne disipacije snage odabiremo tranzistor s efektom polja s niskim graničnim naponom U ots i strujom zasićenja I c0.
2. Odaberite radnu točku tranzistora s efektom polja strujom I c (jedinice - deseci mikroampera).
3. Uzimajući u obzir da se pri prednaponu blizu graničnog napona, struja odvoda može približno odrediti izrazom

Rc ≈ U ots /R i (38)

otpor kruga izvora

Ri ≈ U ots /I i (39)

4. Na temelju traženog pojačanja nalazimo R n. Od dobitka

(40)

tada, zanemarujući učinak ranžiranja diferencijalnog otpora odvod-izvor R i i zamjenom umjesto S njegove vrijednosti dobivene diferenciranjem izraza za struju odvoda u (40), dobivamo:

(41)

Iz posljednjeg izraza nalazimo potrebni otpor opterećenja:

(42)

Ovdje završava izračun pojačala i tijekom procesa podešavanja vrijednosti otpornika R n i R i samo su navedene.

Na sl. Slika 15 prikazuje praktični dijagram ekonomičnog niskofrekventnog pojačala koje radi od kapacitivnog senzora (na primjer, od piezokeramičkog hidrofona).

Zbog niske prednaponske struje izlaznog pojačala, koje se sastoji od dva tranzistora T2 i T3, disipacija snage cijelog pretpojačala je 13 μW. Pretpojačalo troši 10 µA struje pri naponu napajanja od 1,35 V.

Riža. 15. Shematski dijagram ekonomično pojačalo.

Ulazna impedancija pretpojačala određena je otporom otpornika R1. Stvarni ulazni otpor tranzistora s efektom polja može se zanemariti, jer je za red veličine veći od otpora otpornika R1.

U načinu rada slabog signala, ulazni stupanj pretpojačala ekvivalentan je krugu zajedničkog izvora, dok su prednaponski krugovi dizajnirani kao krug sljedbenika izvora.

Tranzistor s efektom polja koji se koristi u ovom krugu mora imati mali granični napon Uots i malu struju odvoda I c0 na naponu vrata U z.i = 0.

Vodljivost kanala tranzistora s efektom polja T1 ovisi o struji odvoda, a budući da je potonja beznačajna, vodljivost je također mala. Stoga je izlazni otpor kruga sa zajedničkim izvorom određen otporom otpornika R2. Prema izlaznoj impedanciji pojačala je 4 kOhm, pojačanje napona je 5 (14 dB).

ULF KASKADE S DINAMIČKIM OPTEREĆENJEM

Tranzistori s efektom polja olakšavaju implementaciju niskofrekventnih krugova pojačala s dinamičkim opterećenjima. U usporedbi s reostatskim stupnjem pojačanja, u kojem je otpor opterećenja konstantan, pojačalo s dinamičkim opterećenjem ima veći naponski dobitak.

Shematski dijagram pojačala s dinamičkim opterećenjem prikazan je na sl. 16, a.

Kao dinamički otpor opterećenja odvoda tranzistora s efektom polja T1 koristi se aktivni element, tranzistor s efektom polja T2, čiji unutarnji otpor ovisi o amplitudi signala na odvodu tranzistora T1. Tranzistor T1 spojen je po zajedničkom sorsnom krugu, a T2 po zajedničkom odvodnom krugu. Za istosmjernu struju oba su tranzistora spojena u seriju.

Riža. 16. Principske sheme pojačala s dinamičkim opterećenjem.

a - na dva PT; b - na PT i bipolarnom tranzistoru; c - s minimalnim brojem detalja.

Ulazni signal Uin dovodi se na vrata tranzistora s efektom polja T1, a uklanja se iz izvora tranzistora T2.

Kaskada pojačanja (slika 16, a) može poslužiti kao standardna pri izradi višestupanjskih pojačala. Kada se koriste tranzistori s efektom polja tipa KP103Zh, kaskada ima sljedeće parametre:

Treba napomenuti da je pri korištenju FET-ova s ​​niskim graničnim naponom moguće dobiti veći naponski dobitak nego pri korištenju FET-ova s ​​visokim graničnim naponom. To se objašnjava činjenicom da PT s niskim graničnim naponom ima veći unutarnji (dinamički) otpor od PT s visokim graničnim naponom.

Kao dinamički otpor može poslužiti i obični bipolarni tranzistor. U tom je slučaju pojačanje napona čak nešto veće nego kod uporabe tranzistora s efektom polja u dinamičkom opterećenju (zbog većeg R i). Ali u ovom slučaju povećava se broj dijelova potrebnih za izgradnju stupnja pojačanja s dinamičkim opterećenjem. Shematski dijagram takve kaskade prikazan je na sl. 16, b, a njegovi parametri su bliski parametrima prethodnog pojačala prikazanog na Sl. 16, a.

Pojačala s dinamičkim opterećenjem trebaju se koristiti za postizanje velikog dobitka u niskošumnim ULF-ovima s niskim naponom napajanja.

Na sl. 16, c prikazuje stupanj pojačanja s dinamičkim opterećenjem, u kojem je broj dijelova sveden na minimum, a ovaj krug osigurava dobitak do 40 dB s niskom razinom buke. Pojačanje napona za ovaj krug može se izraziti formulom

(43)

gdje je S max1 transkonduktivnost tranzistora T1; R i1, R i2 su dinamički otpori tranzistora T1, odnosno T2.

ULF NA ČIPSIMA

Mikrosklop tipa K2UE841 jedan je od prvih linearnih mikrosklopova koje je ovladala naša industrija. To je dvostupanjsko pojačalo s dubokom negativnom povratnom spregom (pratitelj), sastavljeno pomoću tranzistora s efektom polja. Mikrosklopovi ove vrste naširoko se koriste kao ulazni stupnjevi osjetljivih širokopojasnih pojačala, kao udaljeni stupnjevi pri prijenosu signala kroz kabel, u aktivnim filterskim krugovima i drugim krugovima koji zahtijevaju visoku ulaznu i nisku izlaznu impedanciju i stabilan koeficijent prijenosa.

Dijagram strujnog kruga takvog pojačala prikazan je na sl. 17, a; metode za uključivanje mikro kruga prikazane su na sl. 17, b, c, d.

Otpornik R3 uključen je u krug za zaštitu izlaznog tranzistora od preopterećenja u slučaju kratkog spoja na izlazu. Laganim smanjenjem povratne veze (na slici 17, u R os prikazano isprekidanom linijom), možete dobiti koeficijent prijenosa jednak jedinici ili malo veći.

Ulazni otpor repetitora može se značajno povećati (10-100 puta) ako se povratna informacija osigura krugu vrata kroz kondenzator C (prikazano točkastom linijom na slici 17, c). U ovom slučaju, ulazna impedancija repetitora je približno jednaka:

R in = R h / (1-K u),

gdje je K i koeficijent prijenosa repetitora.

Osnovni električni parametri repetitora su sljedeći:

Industrija je ovladala proizvodnjom hibridnih filmskih mikro krugova serije K226, koji su niskofrekventna pojačala s niskim šumom s tranzistorom s efektom polja na ulazu. Njihova glavna svrha je pojačati slabe AC ​​signale iz senzora s velikim unutarnjim otporom.

Riža. 17. Čip K24E841.

a - shematski dijagram; b - krug s jednim napajanjem s naponom od 12,6 V; c - krug s dva izvora napajanja s naponom od +-6,3 V; d - krug s jednim napajanjem s naponom od -6,3 V.

Mikrokrugovi su izrađeni na staklokeramičkoj podlozi pomoću tehnologije hibridnog filma pomoću polja i bipolarnih tranzistora.

Mikrokrugovi niskofrekventnih pojačala podijeljeni su u skupine prema pojačanju i razini buke (tablica 1). Izgled a ukupne dimenzije prikazane su na sl. 18.

Shematski krugovi pojačala prikazani su na sl. 19, a, b i 20, a, b, a njihovi dijagrami povezivanja prikazani su na sl. 21, a, d. Prilikom uključivanja mikro krugova prema dijagramima na Sl. 21, a i b, ulazni otpor pojačala jednak je otporu vanjskog otpornika R i. Za povećanje ulaznog otpora (do 30 MOhm ili više), potrebno je koristiti krugove na Sl. 21.6, g.

stol 1

Riža. 18. Izgled i ukupne dimenzije mikro krugova K2US261-K2US265.

Osnovni električni parametri mikro krugova K2US261 i K2US262:

Riža. 19. Principske sheme pojačala.

a - K2US261; b - K2US262.

Riža. 20. Shematski prikazi pojačala.

a - K2US263; b - K2US264 (sve diode su tipa KD910B).

Osnovni električni parametri mikro krugova K2US263 i K2US264:

Riža. 21. Spojni krugovi pojačala.

Preporuke za korištenje mikro krugova. Ovisnost frekvencije i granična frekvencija na razini od 0,7 V u niskofrekventnom području s dovoljno velikom vremenskom konstantom ulaznog kruga određena je vanjskim kondenzatorom filtra negativne povratne sprege C2 i otporom otpornika kruga povratne veze R o.c u skladu s relacijama:

Vršni naponi na ulazu mikro krugova K2US261, K2US262 ne smiju prelaziti 1 V za pozitivni polaritet i 3 V za negativan; na ulazu mikro krugova K2US263, K.2US264 - ne više od 2 V za pozitivni polaritet i ne više od 1 V za negativni polaritet.

Otpornost propuštanja R1 za ulaznu struju u rasponu radnih temperatura od -60 do +70° C ne smije prelaziti 3 MOhm. Na nižim maksimalnim temperaturama ili kada su zahtjevi za izlaznim naponom smanjeni, vrijednost otpornika R1 može se povećati kako bi se povećala ulazna impedancija stupnja.

Struja curenja ulaznog razdvojnog kondenzatora C1 ne smije biti veća od 0,06 μA.

Kako bi se održao maksimalni izlazni napon, struja curenja kondenzatora C2 u rasponu radne temperature ne smije biti veća od 20 μA. Ovaj zahtjev zadovoljava kondenzator K52-1A kapaciteta 470 μF, čija struja curenja ne prelazi 10 μA pri ovim naponima.

PRAKTIČNI DIJAGRAMI NISKO FREKVENCIJSKIH POJAČALA KORIŠĆENJA TRANZISTORA POLJA

Obično se tranzistori s efektom polja koriste u pojačalima zajedno s bipolarnim tranzistorima, ali se također mogu koristiti kao aktivni uređaji u višestupanjskim audio pojačalima s otporno-kapacitivnim spojem. Na sl. Slika 22 prikazuje primjer korištenja tranzistora s efektom polja u krugu RC pojačala. Ovaj krug pojačala korišten je za snimanje zvučnih signala mora. Signal na ulaz pojačala uzet je s piezokeramičkog hidrofona G, a opterećenje pojačala je kabel tipa KVD4x1,5 dužine 500 m.

Ulazni stupanj pojačala izrađen je od tranzistora s efektom polja tipa KP103Zh s minimalnim šumom. U istu svrhu (smanjenje buke) prva dva stupnja napajaju se smanjenim naponom dobivenim pomoću D1R8 parametarskog stabilizatora. Zahvaljujući ovim mjerama, razina buke koja se odnosi na ulaz u frekvencijskom pojasu 4 Hz-20 kHz bila je 1,5-2 μV.

Za podešavanje frekvencijskog odziva pojačala u području viših frekvencija, možete spojiti odgovarajuće korekcijske kondenzatore paralelno s otpornicima R6 i R10.

Za usklađivanje visokog izlaznog otpora pojačala s opterećenjem niskog otpora (kabel) koristi se naponski pratilac na tranzistorima T4, T5, koji je dvostupanjsko pojačalo s izravnom spregom. Kako bi se uklonio učinak ranžiranja prednaponskih otpornika R11, R12, pozitivna povratna veza na izmjeničnu struju uvodi se kroz lanac R13, C6. Izračunata vrijednost izlaznog otpora takvog repetitora je 10 Ohma.

Za provjeru funkcionalnosti i pojačanja pojačala upotrijebite kalibracijski generator sastavljen pomoću simetričnog multivibratorskog kruga. Kalibracijski generator proizvodi pravokutne impulse stabilizirane amplitude s frekvencijom od 85 Hz pomoću D2-D5 zener dioda tipa D808, koje se, kada je kalibrator uključen, dovode preko hidrofona na ulaz pojačala. Pomoću razdjelnika napona na otpornicima R16, R17 amplituda impulsa postavljena je na 1 mV.

Unatoč jednostavnosti kruga pojačala, dobitak se neznatno mijenja (oko 2%) kada se temperatura okoline mijenja u rasponu od 0-40 ° C, a dobitak na sobnoj temperaturi od 20 ° C bio je jednak 150.

Riža. 22. Principski dijagram hidroakustičkog pojačala.

Ako se izlazni otpor prvog stupnja na tranzistoru s efektom polja može toliko smanjiti da postane moguće koristiti konvencionalne bipolarne tranzistore u sljedećim stupnjevima, tada nije ekonomično koristiti tranzistore s efektom polja za daljnje pojačanje. U tim slučajevima koriste se pojačala koja koriste tranzistore s efektom polja i bipolarne tranzistore.

Na sl. Slika 23 prikazuje shemu niskofrekventnog pojačala s tranzistorima s efektom polja i bipolarnim tranzistorima, koje ima parametre bliske onima trostupanjskog RC pojačala s tranzistorima s efektom polja (slika 22). Dakle, s pojačanjem od 150, frekvencijskim odzivom na razini od 0,7 od 20 Hz do 100 kHz, vrijednost maksimalnog neiskrivljenog izlaznog signala pri R n = 3 kOhm je 2 V.

Tranzistor s efektom polja T1 (slika 23) spojen je po krugu sa zajedničkim sorsom, a bipolarni tranzistor po krugu sa zajedničkim emiterom. Kako bi se stabilizirale radne karakteristike, pojačalo je prekriveno negativnom istosmjernom povratnom spregom.

Na sl. Slika 24 prikazuje krug niskofrekventnog pojačala s izravnim spojevima, koji su razvili V. N. Semenov i V. G. Fedorin, dizajniran za pojačavanje slabih signala iz izvora s visokom ulaznom impedancijom. Pojačalo ne sadrži sprežne kondenzatore, pa njegove dimenzije mogu biti male.

Parametri pojačala su sljedeći:

Krug je UPT sa 100% DC povratnom spregom; Zbog toga se postiže minimalno pomicanje i stabilnost režima. Istosmjerna povratna veza uvodi se kroz niskopropusni filtar, pa je donja granična frekvencija pojačala određena parametrima ovog filtra.

Za stabilizaciju pojačanja koristi se negativna povratna sprega na frekvenciji signala s dubinom od oko 20 dB. Dobitak ovisi o dubini povratne sprege.

Riža. 23. Načelno ULF sklop o tranzistorima s efektom polja i bipolarnim tranzistorima.

Riža. 24. Shematski dijagram ULF-a s izravnim vezama.

Korištenje povratne veze čini pojačalo nekritičnim prema promjenama u naponu napajanja i varijacijama u parametrima tranzistora i svih dijelova osim R10 i R11. Značajke kruga uključuju činjenicu da tranzistori T3 i T4 rade s naponima U b.e. jednakim U b.e.

Visoka ulazna impedancija pojačala postignuta je korištenjem tranzistora s efektom polja. Na nižim frekvencijama to će biti određeno otporom otpornika R1, na višim frekvencijama - ulaznom kapacitivnošću kruga.

A.G. Miljehin

Književnost:

1. Tranzistori s efektom polja. Fizika, tehnologija i primjena. Po. iz engleskog uredio A. Mayorova. M., "Sovjetski radio", 1971.
2. Sevin L. Tranzistori s efektom polja. M., "Sovjetski radio", 1968.
3. Malin V.V., Sonin M.S. Parametri i svojstva tranzistora s efektom polja. M., "Energija", 1967.
4. Sherwin V. Uzroci izobličenja u tranzistorskim pojačalima s efektom polja. - "Elektronika"‚ 1966, br. 25.
5. Downs R. Ekonomično pretpojačalo. "Elektronika", 1972, br. 5.
6. Holzman N. Eliminacija emisija pomoću operacijskog pojačala. "Elektronika", 1971, br. 3.
7. Gozling V. Primjena tranzistora s efektom polja. M., "Energija". 1970. godine.
8. De Kold. Upotreba dioda za temperaturnu stabilizaciju pojačanja tranzistora s efektom polja - "Elektronika", 1971, br. 12.
9. Galperin M.V., Zlobin Yu.V., Pavleiko V.A. DC tranzistorska pojačala. M., "Energija", 1972.
10. Tehnički katalog. “Novi uređaji. Tranzistori s efektom polja. hibridni integrirani krugovi". ur. Središnji istraživački institut "Elektronika", 74.
11. Topchilov N. A. Hibridni linearni mikro krugovi s ulazom visokog otpora - “Elektronička industrija”, 1973, br. 9.

Tehnički podaci
Maksimalna RMS snaga:
pri RH = 4 Ohma, W 60
pri RH = 8 Ohm, W 32
Radni frekvencijski raspon. Hz 15...100 000
Faktor harmonijskog izobličenja:
pri f = 1 kHz, Pout = 60 W, RH = 4 Ohma, % 0,15
pri f = 1 kHz, Pout = 32 W, RH = 8 Ohm, % 0,08
Dobitak, dB 25...40
Ulazna impedancija, kOhm 47

postavke

Malo je vjerojatno da će bilo koji iskusni eksperimentator imati poteškoća u postizanju zadovoljavajućih rezultata pri konstruiranju pojačala pomoću ovog sklopa. Glavni problemi koje treba uzeti u obzir su neispravna ugradnja elemenata i oštećenja MOSFET-a zbog nestručnog rukovanja ili pobude sklopa. Sljedeći kontrolni popis za rješavanje problema predlaže se kao vodič za eksperimentatora:
1. Prilikom sastavljanja PCB-a, prvo instalirajte pasivne elemente i provjerite je li polaritet elektrolitskih kondenzatora ispravan. Zatim instalirajte tranzistore VT1 ... VT4. Na kraju, instalirajte MOSFET-ove, izbjegavajući statički naboj tako što ćete istovremeno spojiti vodove na masu i koristiti uzemljeni lemilo. Provjerite sastavljenu ploču za ispravnu ugradnju elemenata. Da biste to učinili, bit će korisno koristiti raspored elemenata prikazan na Sl. 2 Provjerite tiskane ploče provjerite ima li lemljenih kratkih spojeva na tračnicama i, ako ih ima, uklonite ih. Provjerite lemljene spojeve vizualno i električno s multimetrom i ponovite ako je potrebno.
2. Sada se napon napajanja može primijeniti na pojačalo i može se podesiti struja mirovanja izlaznog stupnja (50...100 mA). Potenciometar R12 najprije se postavlja na minimalnu struju mirovanja (do kvara u smjeru suprotnom od kazaljke na satu na topologiji ploče, sl. 2). U pozitivnoj grani napajanja uključuje se ampermetar s granicom mjerenja od 1 A. Zakretanjem klizača otpornika R12 očitanje ampermetra je 50...100 mA. Podešavanje struje mirovanja može se izvršiti bez priključivanja opterećenja. Međutim, ako je zvučnik za opterećenje uključen u krug, on mora biti zaštićen istosmjernim osiguračem od preopterećenja. Kada je struja mirovanja postavljena, prihvatljivi izlazni napon pomaka trebao bi biti manji od 100 mV.

Prekomjerne ili nepravilne promjene struje mirovanja pri podešavanju R12 ukazuju na pojavu generiranja u krugu ili neispravno spajanje elemenata. Trebali biste se pridržavati prethodno opisanih preporuka (serijski spoj otpornika u krugu vrata, minimiziranje duljine spojnih vodiča, zajedničko uzemljenje). Osim toga, kondenzatori za odvajanje snage moraju biti instalirani u neposrednoj blizini izlaznog stupnja pojačala i točke uzemljenja opterećenja. Kako bi se izbjeglo pregrijavanje snažnih tranzistora, regulaciju struje mirovanja treba izvesti s MOS tranzistorima instaliranim na hladnjaku.
3. Nakon uspostavljanja struje mirovanja, ampermetar se mora ukloniti
od pozitivnog kruga napajanja i do ulaza pojačala može postojati
dat je radni signal. Razina ulaznog signala za postizanje pune nazivne snage mora biti sljedeća:
UBX = 150 mV (RH = 4 Ohma, Ki = 100);
UBX= 160 mV (RH = 8 Ohm, Ki = 100);
UBX = 770 mV (RH = 4 Ohma, Ki = 20);
UBX = 800 mV (RH = 8 Ohm, Ki = 20).
"Rezanje" na vrhovima izlaznog signala pri radu na nazivnoj snazi ​​ukazuje na lošu regulaciju napona napajanja i može se ispraviti smanjenjem amplitude ulaznog signala i smanjenjem nazivne karakteristike pojačala.
Frekvencijski odziv pojačala može se ispitati u frekvencijskom rasponu od 15 Hz do 100 kHz pomoću pribora za audio testiranje ili generatora i osciloskopa. Izobličenje izlaznog signala na visokim frekvencijama ukazuje na reaktivnu prirodu opterećenja, a za vraćanje oblika signala bit će potrebno odabrati vrijednost induktiviteta izlaznog induktora L1. Amplitudno-frekvencijski odziv na visokim frekvencijama može se izjednačiti pomoću kompenzacijskog kondenzatora spojenog paralelno s R6. Niskofrekventni dio amplitudno-frekvencijske karakteristike ispravlja se elementima R7, C2.
4. Prisutnost pozadine (brujanje) najvjerojatnije se javlja u krugu
kada je dobitak postavljen previsoko. Visoki ulaz
impedancija je svedena na najmanju moguću mjeru korištenjem oklopljenih
kabel uzemljen izravno na izvor signala. Niskofrekventni valovi struje ulaze u ulazni stupanj s napajanjem
pojačalo, može se eliminirati kondenzatorom SZ. Dodatni
pozadinsko prigušenje provodi se pomoću diferencijalne kaskade
na tranzistorima VT1, VT2 pretpojačala. Međutim, ako je pozadinski izvor napon napajanja, tada se može odabrati vrijednost SZ, R5 za suzbijanje amplitude valovitosti.
5. Ako tranzistori izlaznog stupnja otkazuju zbog kratkog spoja u opterećenju ili zbog generiranja visoke frekvencije, moraju se zamijeniti oba MOS tranzistora, a malo je vjerojatno da će otkazati i drugi elementi. Prilikom instaliranja kruga novih uređaja, postupak postavljanja mora se ponoviti.

Dijagram napajanja

Najbolji dizajni "Radioamatera" broj 2

Krug pojačala s promjenama:

Tranzistorska pojačala s efektom polja (FET) imaju visoku ulaznu impedanciju. Obično se takva pojačala koriste kao prvi stupnjevi pretpojačala, DC pojačala za mjerenje i druge elektroničke opreme.
Korištenje pojačala s visokom ulaznom impedancijom u prvim kaskadama omogućuje usklađivanje izvora signala s visokim unutarnjim otporom s kaskadnim jačim kaskadama pojačala koja imaju nisku ulaznu impedanciju. Stupnjevi pojačanja koji koriste tranzistore s efektom polja najčešće se izvode korištenjem kruga sa zajedničkim izvorom.

Budući da je prednapon između vrata i sorsa jednak nuli, način mirovanja tranzistora VT karakterizira položaj točke A na karakteristici drejn-gate na U ZI = 0 (slika 15,b).
U tom slučaju, kada na ulaz pojačala dođe izmjenični harmonijski (tj. sinusoidni) napon U 3G amplitude U m3, pozitivni i negativni poluciklusi ovog napona pojačat će se nejednako: s negativnim poluciklusom od ulaznog napona U 3G, amplituda izmjenične komponente odvodne struje I" mc bit će veća, nego s pozitivnim poluciklusom (I"" mc), budući da je nagib karakteristike odvod-gate u AB dijelu je veći u usporedbi s nagibom u AC dijelu: Kao rezultat toga, oblik izmjenične komponente odvodne struje i izmjeničnog napona koji stvara na opterećenju U OUT razlikovat će se od oblika ulaznog napona, odnosno izobličenje doći će do pojačanog signala.
Kako bi se smanjilo izobličenje signala pri njegovom pojačavanju, potrebno je osigurati da tranzistor s efektom polja radi na konstantnom nagibu svoje karakteristike odvod-vrata, to jest u linearnom dijelu ove karakteristike.
U tu svrhu, otpornik Ri je uključen u krug izvora (slika 16, a).

Odvodna struja I C0 koja teče kroz otpornik stvara napon na njemu
U Ri = I C0 Ri, koji se primjenjuje između izvora i vrata, uključujući EAF formiran između područja vrata i izvora, u suprotnom smjeru. To dovodi do smanjenja struje odvoda, a način rada će u ovom slučaju biti karakteriziran točkom A" (Sl. 16, b).

Kako bi se spriječilo smanjenje pojačanja, kondenzator C velikog kapaciteta spojen je paralelno s otpornikom Ri, čime se eliminira negativna povratna sprega na izmjeničnu struju koju stvara izmjenični napon na otporniku Ri. U načinu karakteriziranom točkom A", nagib karakteristike odvod-vrata pri pojačanju izmjeničnog napona ostaje približno isti pri pojačanju pozitivnih i negativnih poluciklusa ulaznog napona, zbog čega dolazi do izobličenja pojačanog signali će biti beznačajni
(odjeljci A"B" i "A"C" su približno jednaki).
Ako je u mirnom načinu rada napon između vrata i izvora označen s U ZIO, a struja odvoda koja teče kroz PT je I C0, tada se otpor otpornika Ri (u ohmima) može izračunati pomoću formule:
Ri =1000 U ZIO /I C0,
u koji je struja odvoda I C0 supstituirana u miliamperima.
Krug pojačala prikazan na slici 15 koristi FET s kontrolnim p-n spojem i kanalom p-tipa. Ako se sličan tranzistor koristi kao PT, ali s kanalom tipa n, krug ostaje isti, a mijenja se samo polaritet priključka napajanja.
Još veći ulazni otpor imaju pojačala izrađena na MOS tranzistorima s efektom polja s induciranim ili ugrađenim kanalom. Pri konstantnoj struji ulazna impedancija takvih pojačala može premašiti 100 MΩ. Budući da njihovi naponi vrata i odvoda imaju isti polaritet, da biste osigurali potreban prednapon u krugu vrata, možete koristiti napon napajanja G C tako da ga spojite na razdjelnik napona spojen na ulazu tranzistora na prikazani način. na slici 17.

Pojačala zajedničkog odvoda

Strujni krug istosmjernog pojačala sa zajedničkim odvodom sličan je onom kod pojačala sa zajedničkim kolektorom. Slika 18a prikazuje sklop pojačala sa zajedničkim odvodom na PT s kontrolnim p-n spojem i kanalom p-tipa.

Otpornik Ri uključen je u strujni krug sorsa, a odvod je izravno spojen na negativni pol izvora napajanja. Stoga struja odvoda, koja ovisi o ulaznom naponu, stvara pad napona samo na otporniku Ri. Rad kaskade ilustriran je grafovima prikazanim na slici 18b za slučaj kada ulazni napon ima sinusoidalni oblik. U početnom stanju kroz tranzistor teče struja odvoda I C0 koja stvara napon U I0 (U OUT0) na otporniku R i. Tijekom pozitivnog poluciklusa ulaznog napona, reverzni prednapon između vrata i izvora se povećava, što dovodi do smanjenja struje odvoda i apsolutne vrijednosti napona na otporniku Ri. U negativnom poluciklusu ulaznog napona, naprotiv, prednapon vrata se smanjuje, struja odvoda i apsolutna vrijednost napona na otporniku Ri rastu. Kao rezultat toga, izlazni napon uklonjen s otpornika Ri, tj. iz izvora PT (slika 18b), ima isti oblik kao ulazni napon.
U tom smislu, pojačala sa zajedničkim odvodom nazivaju se sljedbenici izvora (napon izvora ponavlja ulazni napon u obliku i vrijednosti).

Staro ali zlatno

Strujni krugovi pojačala već su prošli kroz spiralu u svom razvoju i sada svjedočimo "renesansi cijevi". U skladu sa zakonima dijalektike koji su nam se tako uporno ubijali, trebala bi uslijediti “tranzistorska renesansa”. Sama činjenica o tome je neizbježna, jer su lampe, uza svu svoju ljepotu, vrlo nezgodne. Čak i kod kuće. Ali tranzistorska pojačala imaju svoje nedostatke...
Razlog za zvuk "tranzistora" objašnjen je još sredinom 70-ih - duboka povratna informacija. To dovodi do dva problema odjednom. Prvo je prijelazno intermodulacijsko izobličenje (TIM izobličenje) u samom pojačalu, uzrokovano kašnjenjem signala u povratnoj petlji. Postoji samo jedan način za borbu protiv toga - povećanjem brzine i pojačanja izvornog pojačala (bez povratne veze), što može ozbiljno zakomplicirati krug. Rezultat je teško predvidjeti: ili će se dogoditi ili ne.
Drugi problem je da duboka povratna sprega uvelike smanjuje izlaznu impedanciju pojačala. A za većinu zvučnika ovo je prepuno pojave istih intermodulacijskih izobličenja izravno u dinamičkim glavama. Razlog je taj što se pri kretanju zavojnice u rasporu magnetskog sustava značajno mijenja njezin induktivitet, pa se mijenja i impedancija glave. Uz nisku izlaznu impedanciju pojačala, to dovodi do dodatnih promjena u struji kroz zavojnicu, što dovodi do neugodnih prizvuka, koji se pogrešno smatraju izobličenjem pojačala. Time se može objasniti i paradoksalna činjenica da proizvoljnim izborom zvučnika i pojačala jedno pojačalo “zvuči”, a drugo “ne zvuči”.

tajna zvuka cijevi =
pojačalo visoke izlazne impedancije
+ plitka povratna informacija .
Međutim, slični rezultati mogu se postići s tranzistorskim pojačalima. Svi dolje navedeni krugovi imaju jednu zajedničku stvar - nekonvencionalan i sada zaboravljen "asimetričan" i "nepravilan" dizajn kruga. Međutim, je li ona tako loša kako se prikazuje? Na primjer, bas refleks s transformatorom je pravi Hi-End! (Sl. 1) A fazni pretvarač s podijeljenim opterećenjem (Sl. 2) posuđen je iz strujnog kruga cijevi...
Sl. 1

sl.2

sl.3

Ove sheme su sada nezasluženo zaboravljene. Ali uzalud. Na temelju njih, koristeći modernu bazu elemenata, moguće je stvoriti jednostavna pojačala s vrlo visoka kvaliteta zvuk. U svakom slučaju, ono što sam skupio i poslušao zvučalo je pristojno - mekano i “ukusno”. Dubina povratne veze u svim krugovima je mala, postoji lokalna povratna veza, a izlazni otpor je značajan. Ne postoji opća zaštita okoliša za istosmjernu struju.

Međutim, dani dijagrami rade u učionici B, stoga ih karakteriziraju "preklopna" izobličenja. Da bi ih se eliminiralo, potrebno je raditi s izlaznim stupnjem u "čistoj" klasi A. I takva se shema također pojavila. Autor sheme je J.L.Linsley Hood. Prvi spomeni u domaćim izvorima datiraju iz druge polovice 70-ih godina prošlog stoljeća.


sl.4

Glavni nedostatak pojačala klase A, ograničavajući opseg njihove primjene je velika struja mirovanja. Međutim, postoji još jedan način za uklanjanje izobličenja sklopke - korištenje germanijskih tranzistora. Njihova prednost je mala distorzija u modu B. (Jednog ću dana napisati sagu posvećenu germaniju.) Drugo je pitanje što te tranzistore sada nije lako pronaći, a izbor je ograničen. Kada ponavljate sljedeće dizajne, morate zapamtiti da je toplinska stabilnost germanijevih tranzistora niska, tako da nema potrebe štedjeti na radijatorima za izlazni stupanj.

sl.5

Ovaj dijagram prikazuje zanimljivu simbiozu germanijevih tranzistora s tranzistorima s efektom polja. Kvaliteta zvuka je, unatoč više nego skromnim karakteristikama, vrlo dobra. Kako bih osvježio dojmove od prije četvrt stoljeća, uzeo sam vremena sastaviti strukturu na maketi, malo je modernizirajući kako bi se prilagodila suvremenim vrijednostima dijelova. Tranzistor MP37 može se zamijeniti silicijem KT315, budući da ćete tijekom podešavanja i dalje morati odabrati otpor otpornika R1. Pri radu s opterećenjem od 8 Ohma, snaga će se povećati na približno 3,5 W, kapacitet kondenzatora C3 morat će se povećati na 1000 µF. A za rad s opterećenjem od 4 Ohma, morat ćete smanjiti napon napajanja na 15 volti kako ne biste prekoračili maksimalnu disipaciju snage tranzistora izlaznog stupnja. Budući da ne postoji sveukupni DC OOS, toplinska stabilnost dovoljna je samo za kućnu upotrebu.

• Sheme 1,2,3,5 objavljene su u časopisu "Radio".
• Shema 4 je posuđena iz zbirke
  V.A. Vasiliev "Inozemni radioamaterski dizajni" M. Radio i komunikacije, 1982., str. 14...16
• Sheme 6 i 7 posuđene su iz zbirke
  J. Bozdekh "Projektiranje dodatnih uređaja za magnetofone" (prevod s češkog) M. Energoizdat 1981., str.148,175
• Pojedinosti o mehanizmu intermodulacijskog izobličenja: Treba li UMZCH imati nisku izlaznu impedanciju?

UMZCH na tranzistorima s efektom polja

Korištenje tranzistora s efektom polja u pojačalu snage može značajno poboljšati kvalitetu zvuka uz pojednostavljenje cjelokupnog strujnog kruga. Prijenosna karakteristika tranzistora s efektom polja je blizu linearne ili kvadratne, tako da u spektru izlaznog signala praktički nema ravnomjernih harmonika; osim toga, amplituda viših harmonika brzo se smanjuje (kao u cijevnim pojačalima). To omogućuje korištenje plitke negativne povratne sprege u tranzistorskim pojačalima s efektom polja ili je potpuno napustiti. Nakon što su osvojili prostranstva "kućnog" Hi-Fi-ja, tranzistori s efektom polja počeli su napadati auto audio. Objavljeni dijagrami izvorno su bili namijenjeni kućnim sustavima, no možda netko riskira primijeniti ideje sadržane u njima u automobilu...


Sl. 1
Ova se shema već smatra klasičnom. U njemu je izlazni stupanj, koji radi u AB modu, napravljen od MOS tranzistora, a pretstupnjevi su od bipolarnih. Pojačalo daje prilično visoke performanse, ali za daljnje poboljšanje kvalitete zvuka bipolarne tranzistore treba u potpunosti isključiti iz kruga (sljedeća slika).


sl.2
Nakon što su sve rezerve za poboljšanje kvalitete zvuka iscrpljene, ostaje samo jedno - jednostrani izlazni stupanj u "čistoj" klasi A. Struja koju troše pretstupnjevi iz izvora višeg napona i u ovom i u prethodnom krugu je minimalna. .


sl.3
Izlazni stupanj s transformatorom je potpuni analog cijevnih krugova. Ovo je za užinu... Integrirani izvor struje CR039 postavlja način rada izlaznog stupnja.


sl.4
Međutim, širokopojasni izlazni transformator prilično je složena jedinica za proizvodnju. Tvrtka je predložila elegantno rješenje - izvor struje u odvodnom krugu