低壓差穩(wěn)壓器
發(fā)布時(shí)間:2012/6/20 19:48:12 訪問次數(shù):2137
同步偏置電路的工作原XC9536XLVQG44-10C理如圖7虛線框內(nèi)的部分所示,其工作過程是:無信號(hào)時(shí),輸出O點(diǎn)的電位為零。此時(shí)適當(dāng)調(diào)整、U2和U3可使B點(diǎn)的電位低于A、C點(diǎn)的電位,E點(diǎn)的電位高于D、F點(diǎn)電位。二極管VDl-VD4均導(dǎo)通,Vl-5、VT7、Vl-6、VT8的靜態(tài)電流由U1、U2、U3共同決定。如果輸入正信號(hào),使A點(diǎn)電位升高,B點(diǎn)電位跟著升高,引起VT5、VT7的電流增大,vT7的發(fā)射極電流,在發(fā)射極電阻Re7上產(chǎn)生較大的電壓。此時(shí),如果輸出級(jí)是單一偏置(U1)的普通乙類放大電路,便會(huì)增大而使G點(diǎn)的電位高于0點(diǎn)電位,使VT8變成反向偏置而進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。但同步偏置電路里,U3通過VD4的耦合,使Vl-6基極的瞬時(shí)電位/在隨放大器輸出電壓、的升高而變化,其值總比uo低一個(gè)值(U3減去VD4的正向壓降)。也就是說,VT6、VT8在整個(gè)正信號(hào)輸入過程,一直保持由U提供的正向偏置,不會(huì)進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),避免了開、關(guān)情況的發(fā)生。這時(shí)由于輸入正信號(hào),D點(diǎn)的電位也升高,二極管VD3裁止。由于較大,使得C點(diǎn)電位低于B點(diǎn)電位,VD2也截止。輸入負(fù)信號(hào)時(shí)A點(diǎn)、D點(diǎn)電位降低,VD2、VD3導(dǎo)通,VD1、VD4截止,VT5、VT7由U維持足夠的正向偏置,不會(huì)進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)?梢,同步偏置電路是借助二極管的開關(guān)作用和恒定偏置電壓U2、U3,使功放管不再出現(xiàn)導(dǎo)通一截止的開關(guān)過程。只要VD1~VD4的開關(guān)性能比推動(dòng)管和功放管好,開關(guān)失真便可克服。另外,為了抑制交越失真,VD1—VD4-選用低正向壓降二極管,使輸出級(jí)的推挽工作過程更接近線性。
關(guān)于二極管的選用,筆者用2AP9、2AK7、1N4148、1N60P做對(duì)比試驗(yàn):輸入端送入一個(gè)正弦波,用雙蹤示波器觀察輸入、輸出波形。只要適當(dāng)調(diào)整U1、U2、U3使VD1~VD44于導(dǎo)通狀態(tài)(流過lmA左右的正向電流),輸出波形都很光滑流暢,看不到關(guān)失真和交越失真的跡象。分別調(diào)節(jié)示波器Y1、Y2增益,使輸出波形與輸入波形完全重合,把示波器的一蹤置于倒相狀態(tài),得到輸出與輸入相減的波形——即失真波形,如圖8所示。這種方法雖不能得到定量分析的結(jié)果,但完全可定性的說明問題。反復(fù)比較幾種失真波形,決定選用1N60P。1N60P足低正向壓降、高速開關(guān)二極管.1mA電流時(shí)的正向壓降約0.2V。
在本機(jī)中,U1由電壓放大器WH0503內(nèi)的恒壓偏置電路擔(dān)任,U2、乙B由WH0504擔(dān)任。調(diào)整圖6中的RP1、RP2即可改變功放管的靜態(tài)電流。
推動(dòng)管由兩對(duì)2SC5171、2SA1930并聯(lián),每管靜態(tài)電流約20mA。末級(jí)功放管用5對(duì)NJW0281G、NJW0302G并聯(lián)(每聲道10對(duì)),每管靜態(tài)電流為50—100mA,最大不失真輸出時(shí),每管工作電流達(dá)到400~450mA。每聲道最大不失真功率8Q時(shí)不小于120W,4Q時(shí)不小于200W。
圖6中的R71~R90和功放管射極電阻R51~R70,以及圖10中的VD11—VD14、R101、R103組成功放管電流監(jiān)測(cè)取樣電路。
IC4為直流伺服電路,R23、R24把36V降壓后給運(yùn)放提供工作電壓。IC5、IC6把36V降壓后給緩沖器WH0502提供工作電壓。電壓放大器WH0503的工作電壓由低壓差穩(wěn)壓器(LDO)做二次穩(wěn)壓后提供。在大信號(hào)下,信號(hào)諧波通過推動(dòng)管集電極竄入電源,僅靠退耦電容不能完全濾除,增加二次穩(wěn)壓,使供給WH0503的電源紋波更小、更平穩(wěn)。
圖9所示的是由TL431枸成的低壓差穩(wěn)壓器(LDO)電路圖。它的工作過程是(以正電源為例):TL431的R端輸出穩(wěn)定的2.5V基準(zhǔn)電壓,決定了流經(jīng)RP5和R96的電流(流經(jīng)RP5的電流還有流入R端的電流k,由于該電流很小,權(quán)且忽略)是穩(wěn)定的,即輸出電壓是穩(wěn)定的。TL431的K端有吸納或吐出電流的雙重功能,當(dāng)輸出電流或輸入電壓發(fā)生波動(dòng)時(shí),靠K端吸收或吐出電流調(diào)Vl-30的基極電流,進(jìn)而改變調(diào)整管Vl-29的ce壓降,使輸出電壓回到穩(wěn)定值。只要VT29的基極注入電流(即Vl-30的集電極電流)大于輸出電流除以VT29的放大倍數(shù).VT29的ce壓降就等于它的飽和壓降,這樣便達(dá)到了低壓差輸出的目的。C13對(duì)降低電源的紋波有很大作用,但不宜太大,否則會(huì)因充電電流過大而燒壞TL431。C14可盡量大一點(diǎn),有利于降低紋波。該電源輸出電流1COmA時(shí)壓差小于0.5V,紋波峰峰值小于2mV(示波器觀察)。調(diào)整R95、R99可改變其額定電流,其阻值大小與VT29、Vl-30的放大倍數(shù)有關(guān),放大倍數(shù)越大其阻值越小。發(fā)光二極管僅作指示用。
同步偏置電路的工作原XC9536XLVQG44-10C理如圖7虛線框內(nèi)的部分所示,其工作過程是:無信號(hào)時(shí),輸出O點(diǎn)的電位為零。此時(shí)適當(dāng)調(diào)整、U2和U3可使B點(diǎn)的電位低于A、C點(diǎn)的電位,E點(diǎn)的電位高于D、F點(diǎn)電位。二極管VDl-VD4均導(dǎo)通,Vl-5、VT7、Vl-6、VT8的靜態(tài)電流由U1、U2、U3共同決定。如果輸入正信號(hào),使A點(diǎn)電位升高,B點(diǎn)電位跟著升高,引起VT5、VT7的電流增大,vT7的發(fā)射極電流,在發(fā)射極電阻Re7上產(chǎn)生較大的電壓。此時(shí),如果輸出級(jí)是單一偏置(U1)的普通乙類放大電路,便會(huì)增大而使G點(diǎn)的電位高于0點(diǎn)電位,使VT8變成反向偏置而進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。但同步偏置電路里,U3通過VD4的耦合,使Vl-6基極的瞬時(shí)電位/在隨放大器輸出電壓、的升高而變化,其值總比uo低一個(gè)值(U3減去VD4的正向壓降)。也就是說,VT6、VT8在整個(gè)正信號(hào)輸入過程,一直保持由U提供的正向偏置,不會(huì)進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),避免了開、關(guān)情況的發(fā)生。這時(shí)由于輸入正信號(hào),D點(diǎn)的電位也升高,二極管VD3裁止。由于較大,使得C點(diǎn)電位低于B點(diǎn)電位,VD2也截止。輸入負(fù)信號(hào)時(shí)A點(diǎn)、D點(diǎn)電位降低,VD2、VD3導(dǎo)通,VD1、VD4截止,VT5、VT7由U維持足夠的正向偏置,不會(huì)進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。可見,同步偏置電路是借助二極管的開關(guān)作用和恒定偏置電壓U2、U3,使功放管不再出現(xiàn)導(dǎo)通一截止的開關(guān)過程。只要VD1~VD4的開關(guān)性能比推動(dòng)管和功放管好,開關(guān)失真便可克服。另外,為了抑制交越失真,VD1—VD4-選用低正向壓降二極管,使輸出級(jí)的推挽工作過程更接近線性。
關(guān)于二極管的選用,筆者用2AP9、2AK7、1N4148、1N60P做對(duì)比試驗(yàn):輸入端送入一個(gè)正弦波,用雙蹤示波器觀察輸入、輸出波形。只要適當(dāng)調(diào)整U1、U2、U3使VD1~VD44于導(dǎo)通狀態(tài)(流過lmA左右的正向電流),輸出波形都很光滑流暢,看不到關(guān)失真和交越失真的跡象。分別調(diào)節(jié)示波器Y1、Y2增益,使輸出波形與輸入波形完全重合,把示波器的一蹤置于倒相狀態(tài),得到輸出與輸入相減的波形——即失真波形,如圖8所示。這種方法雖不能得到定量分析的結(jié)果,但完全可定性的說明問題。反復(fù)比較幾種失真波形,決定選用1N60P。1N60P足低正向壓降、高速開關(guān)二極管.1mA電流時(shí)的正向壓降約0.2V。
在本機(jī)中,U1由電壓放大器WH0503內(nèi)的恒壓偏置電路擔(dān)任,U2、乙B由WH0504擔(dān)任。調(diào)整圖6中的RP1、RP2即可改變功放管的靜態(tài)電流。
推動(dòng)管由兩對(duì)2SC5171、2SA1930并聯(lián),每管靜態(tài)電流約20mA。末級(jí)功放管用5對(duì)NJW0281G、NJW0302G并聯(lián)(每聲道10對(duì)),每管靜態(tài)電流為50—100mA,最大不失真輸出時(shí),每管工作電流達(dá)到400~450mA。每聲道最大不失真功率8Q時(shí)不小于120W,4Q時(shí)不小于200W。
圖6中的R71~R90和功放管射極電阻R51~R70,以及圖10中的VD11—VD14、R101、R103組成功放管電流監(jiān)測(cè)取樣電路。
IC4為直流伺服電路,R23、R24把36V降壓后給運(yùn)放提供工作電壓。IC5、IC6把36V降壓后給緩沖器WH0502提供工作電壓。電壓放大器WH0503的工作電壓由低壓差穩(wěn)壓器(LDO)做二次穩(wěn)壓后提供。在大信號(hào)下,信號(hào)諧波通過推動(dòng)管集電極竄入電源,僅靠退耦電容不能完全濾除,增加二次穩(wěn)壓,使供給WH0503的電源紋波更小、更平穩(wěn)。
圖9所示的是由TL431枸成的低壓差穩(wěn)壓器(LDO)電路圖。它的工作過程是(以正電源為例):TL431的R端輸出穩(wěn)定的2.5V基準(zhǔn)電壓,決定了流經(jīng)RP5和R96的電流(流經(jīng)RP5的電流還有流入R端的電流k,由于該電流很小,權(quán)且忽略)是穩(wěn)定的,即輸出電壓是穩(wěn)定的。TL431的K端有吸納或吐出電流的雙重功能,當(dāng)輸出電流或輸入電壓發(fā)生波動(dòng)時(shí),靠K端吸收或吐出電流調(diào)Vl-30的基極電流,進(jìn)而改變調(diào)整管Vl-29的ce壓降,使輸出電壓回到穩(wěn)定值。只要VT29的基極注入電流(即Vl-30的集電極電流)大于輸出電流除以VT29的放大倍數(shù).VT29的ce壓降就等于它的飽和壓降,這樣便達(dá)到了低壓差輸出的目的。C13對(duì)降低電源的紋波有很大作用,但不宜太大,否則會(huì)因充電電流過大而燒壞TL431。C14可盡量大一點(diǎn),有利于降低紋波。該電源輸出電流1COmA時(shí)壓差小于0.5V,紋波峰峰值小于2mV(示波器觀察)。調(diào)整R95、R99可改變其額定電流,其阻值大小與VT29、Vl-30的放大倍數(shù)有關(guān),放大倍數(shù)越大其阻值越小。發(fā)光二極管僅作指示用。
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