ЭКОНОМИЧНЫЙ ВЫХОДНОЙ КАСКАД УСИЛИТЕЛЯ НЧ
Е. Алахов, Радио №12/1965, ст.39
Экономичность обычного выходного каскада усилителя НЧ, собранного на относительно мощной лампе, невысока. Такой каскад потребляет мощность в 2—3 раза большую, чем отдает. В результате лампа сильно разогревается, что приводит к сокращению срока ее службы и разогреву всего аппарата. Это обстоятельство обусловлено выбором исходной рабочей точки на середине линейного участка анодно — сеточной характеристики (режим класса «А»). Причем весь линейный участок используется лишь в режиме максимальной неискаженной мощности (громкости), когда к. п. д. каскада по анодному питанию приближается к 50%. Однако усилитель НЧ обычно работает с меньшими уровнями мощности (вплоть до режима молчания), поэтому указанный режим оконечного каскада не является оправданным. Было бы желательно снижать потребляемую каскадом мощность в зависимости от устанавливаемого слушателем уровня громкости, сохраняя его к. п. д. около 50%. Такого снижения мощности можно добиться, подавая на сетку лампы оконечного каскада дополнительное смещение, величина которого соответствует мощности, устанавливаемой слушателем с помощью регулятора громкости.
Схема, изображенная на рис. 1, отличается от типовой только наличием дополнительных элементов R2, R3, С2 и Д1. Начальное смещение Eg снимается с сопротивления, вклкь ченного в минусовую цепь источника анодного питания. Величина смещения Eg выбирается приблизительно равной потенциалу запирания лампы (около 6 в для лампы 6П14П).
В режиме молчания, когда сигнал на сетке лампы отсутствует, рабочая точка устанавливается вблизи потенциала запирания лампы. В этом случае мощность, потребляемая каскадом от источника анодного питания, а следовательно, и разогрев лампы невелики. При подаче на сетку лампы сигнала того или иного уровня на сопротивлении R2 возникает дополнительное положительное напряжение, смещающее рабочую точку вправо по анодно — сеточной характеристике, так что лампа продолжает работать на линейном участке.
Дополнительное смещение создается переменным напряжением, которое снимается со вторичной обмотки выходного трансформатора и выпрямляется пиковым детектором, собранном на диоде Д1 типа Д226Б. Детектор нагружен на сопротивления R2 + R3, зашунтированные конденсатором С2. Сопротивление R3 подбирается при настройке таким образом, чтобы величина положительного смещения соответствовала максимальному уровню сигнала на сетке лампы. Конденсаторы Сg и Са являются блокировочными. Во избежание самовозбуждения усилителя источники смещения Eg и анодного питания Еа полезно дополнительно зашунтиро- вать конденсаторами емкостью по 0,1 мкф непосредственно у выходной лампы. Для нормальной работы усилителя вторичную обмотку выходного трансформатора следует подключить так, чтобы в цепи управляющей сетки для переменной составляющей создавалась отрицательная обратная связь, что на практике достигается переключением концов обмотки. Чтобы дополнительное смещение было относительно постоянным, время разряда конденсатора С2 равное tр = (R2 + Rз)C2 ДОЛЖНО быть МНОГО больше (обычно в 4 — 5 раз) периода наинизшей частоты fH сигнала. Полагая fH = 25 гц, получаем 0,04 сек. Выбираем tр = 0,15 сек.
С другой стороны, постоянная времени цепи заряда х3 должна быть много меньше периода наивысшей частоты fb сигнала. Принимая fb — = 15 кгц, получим 6 мк-сек, то есть t3 = 6 мксек.
Полагая сумму сопротивления диода Д1 в прямом направлении и сопротивлений катушки громкоговорителя и обмотки выходного трансформатора около 6 ом, получим: С2 = 1 мкф, а R2 + R3 = 150 ком.
В заключение следует отметить, что предлагаемая схема автоматически «следит» за изменением уровня сигнала в процессе воспроизведения при постоянном положении ручки регулятора громкости.
