Загрузить актуальную версию документа: https://disk.yandex.ru/d/UqMTXXI2_NC7XQ
Двухкаскадный усилитель мощности низкой частоты (УМЗЧ)
Первый каскад- ФНЧ (фильтр низких частот)
Второй каскад- УМ (усилитель мощности)
Первый каскад- ФНЧ с эффективной полосой пропускания F(-3дБ) до 450 кГц. Каскад усиливает напряжение
переменного тока (G=10 дБ) и обеспечивает первичную защиту от динамических перегрузок УМ. Реализован
на операционном усилителе (ОУ) и работает по инвертирующей схеме включения с однополюсной частотно-
фазовой коррекцией (ЧФК).
Второй каскад- трёхкаскадная архитектура инвертирующего УМ (G=10 дБ) с эффективной малосигнальной
полосой пропускания F(-3дБ) до 2.3 МГц, комбинированным усилителем ошибки в качестве входного каскада
(ВК Iк), источником тока управляемым напряжением (ИТУН IIк) в каскаде усиления напряжения (УН) и
повторителя напряжения (ПН IIIк) для согласования каскада УН с нагрузкой. УМ охвачен цепью общей
отрицательной обратной связи (ОООС) с однополюсной ЧФК.
Входной каскад.
Комбинированный каскад усиления ошибки сложения переменной составляющей напряжений в точке «Р1».
Работает в линейном режиме, как инвертирующий усилитель с усилением ~ |60| дБ (см. стр. 12, графики.pdf).
В режиме защиты (нелинейный режим работы УМ), как аттенюатор с коэффициентом ослабления до -45 дБ
и экспоненциальной характеристикой регулирования. Имеет цепь (А1) местной ООС с элементами защиты от
перегрузки по входному напряжению УМ (ограничитель на диодах). Цепь местной ООС работает только при
значительных ошибках сложения сигналов в точке «Р1» в случае нелинейного режима работы каскадов УМ, в
линейном режиме влияния на усиление каскада не оказывает. Дифференциальный вход ИТУН в режиме
линейного усиления или слабого уровня перегрузки работает асимметрично, в точке «Р1» доля переменной
составляющей напряжения невелика.
Значительное увеличение переменной составляющей в точке «Р1» свидетельствует о потере эффективности
ослабления аттенюатором входного сигнала перегрузки, в этом случае ИТУН перейдёт в дифференциальный
режим работы, а УМ на архитектуру двухкаскадного инвертирующего усилителя с частичным (полным)
выключением аттенюатора из тракта усиления. (Другими словами, в режиме полного отсутствия
контроля в петле ОООС усиление УМ с разомкнутой цепью ОООС (AOL) снижается с ~65 дБ до ~20 дБ,
при частичном контроле, петлевое усиление (LG) изменяется от ~10 дБ до ~55 дБ, в зависимости от ве-
личины переменной составляющей напряжения в точке «Р1», что обеспечивает режим контролируемой
перегрузки УМ, см. стр. 6 графики.pdf, график "Анализ AC ЛАФЧХ УМ".)
При усилении импульсного сигнала (меандр), усилитель ошибки и ИТУН в дифференциальном режиме будут
работать совместно, не допуская перехода каскадов УМ в нелинейный режим на сложных участках сигнала
(П\Х, спад импульса). Оптимальная переходная характеристика (П\Х) прямоугольного импульса в этом случае
формируется автоматически. В любых практических случаях перегрузок по напряжению выходная мощность
УМ в нагрузке (4 Ом) ограничивается Р(вых) ~200 Вт (ограничитель на диодах).
Каскад усиления напряжения.
Имеет дифференциальный вход и нагружен на входной импеданс Z(c) ~800 кОм повторителя напряжения.
Используется схема моста с виртуальной точкой напряжения в измерительной диагонали и стабилизацией
источником тока питания в силовой диагонали моста. Питание моста стабилизированным током улучшает
ослабление УН синфазной и дифференциальной помехи (PSRR,CMRR) по силовым (±35V) шинам питания УМ.
Мост-ИТУН реализован на симметричных дифференциальном входном каскаде и токовом зеркале с тремя
выходами по току, имеющими коэффициент отражения тока ~1.
Повторитель напряжения.
Трёхкаскадный усилитель тока с высоким входным импедансом (Z ~3 МОм на плечо), по схеме параллельного
повторителя и симметричных повторителей предоконечного и оконечного каскадов. Оконечный каскад на
эмиттерных повторителях, один из транзисторов в плече работает в классе В, другой в классе АВ
(транзистор «ThermalTrak™»). В предоконечном каскаде установлен источник напряжения предварительного
смещения для пары транзисторов оконечного каскада работающих без тока покоя.
(мощность активного транзистора в классе В, Р(вых) ≥ 1Вт, R(н)= 4 Ом)
