Усилитель 60 Вт класса D
категория Схемы усилителей материалы в категории * Подкатегория Схемы усилителей на микросхемах
На рисунке показана схема импульсного усилителя. Он состоит из 4 микросхем- операционных усилителей, а выходной каскад выполнен на мощных полевых транзисторах.
Для его питания требуется отдельный двухполярный источник питания на 51 В. К этому источнику подключена пара стабилитронов D5 и D6, напряжение на которых дополнительно фильтруется конденсаторами С11 и С12 и обеспечивает напряжение 12 В для низковольтной части схемы. Основная часть мощности источника питания 51В идет на высоковольтную часть схемы - собственно усилитель мощности. Сигналы правого и левого каналов подаются на усилитель через входные разъемы (соответственно J1 и J2). Два операционных усилителя из микросхемы TL074, обозначенные 1С 1-е и ICl-d, генерируют треугольный опорный сигнал с двойной амплитудой 4 В и частотой 50 кГц. С выхода этого генератора опорный сигнал подается на потенциометр R19, позволяющий использовать усилитель с входными сигналами, максимальный размах которых может быть в пределах от 1 до 4 В двойной амплитуды. Два других операционных усилителя, ICl-а и 1С1-Ь, работают в режиме компараторов: на их выходах получаются сигналы с широтно-импульсной модуляцией, которые и поступают на входы левого и правого каналов усилителя. В правом канале усилителя напряжение сигнала с выхода компаратора (через ограничивающий ток резистор R5) поступает на схему сдвига уровня, собранную на биполярных транзисторах.
Схема сдвига уровня имеет положительное и отрицательное плечо. Транзистор Q1, диод D1 и резистор R7 образуют положительное плечо, а транзистор Q3, диод D3 и резистор R11 - отрицательное. Оба плеча соединены с общим проводом через эмиттеры Q1 и Q3, причем потенциал общего провода является для схемы опорным. Такая схема сдвига уровня позволяет получить напряжение 17 В на цепи, образованной транзисторами Ql, Q.3 и стабилитронами D1 и D3. Достаточно большой ток, текущий в этой цепи, позволяет быстро перезаряжать паразитные емкости затворов мощного МОП транзистора, что обеспечивает быстрое включение и выключение транзисторов двухтактного выходного каскада, собранного на транзисторах Q5 и Q7. Резистор R3 предназначен для удержания среднего значения напряжения выходного сигнала около потенциала средней точки источника питания.
Без этого резистора среднее значение выходного сигнала прямоугольной формы стремится к некоторому отрицательному потенциалу. RC-цепь, состоящая из соединенных последовательно резистора R9 и конденсатора С5, соединяет затворы п-каналь-ного и р-канального МОП транзисторов и позволяет свести к минимуму коммутационные шумы, а также обостряет фронты выходного прямоугольного сигнала. Необходимо отметить, что в обоих каналах в цепях питания включены элементы, предназначенные для деления однополярного напряжения питания пополам. Конденсаторы СЗ, С4, С7 и С8 образуют последовательно-параллель-ную цепь, которая преобразует однополярное напряжение питания 51 В в два раз-нополярных напряжения 25,5 В. На выход усилителя можно подключать широкополосные громкоговорители или колонки мощностью до 60 Втэфф, которые демодулируют широтно-импульсный сигнал и формируют усиленные звуковые колебания. (При пиковой выходной мощности на комплексной нагрузке 8 Ом ток потребления усилителя будет примерно 1,2 А при напряжении питания 51 В.)