Усилитель мощности для СДУ

Усилители мощности современных светодинамических установок (СДУ) выполняют либо на тринисторах, либо на транзисторах. И то, и другое решение имеет свои достоинства и недостатки, однако при суммарной мощности ламп в экранном устройстве до 100 Вт предпочтение следует отдать транзисторным усилителям, так как они проще в налаживании, не требуют дефицитных деталей и безопасны в эксплуатации, так как работают при относительно низком напряжении.
Поскольку выходные транзисторы усилителя мощности СДУ работают обычно в линейном режиме, на их коллекторе выделяется значительная мощность, соизмеримая с максимальной мощностью ламп. Это вызывает необходимость применения мощных транзисторов, оснащенных радиаторами, что усложняет конструкцию.

Широтно-импульсный усилитель мощности на транзисторах, описанный ниже, свободен от многих недостатков обычных усилителей. Он хорошо согласуется с остальными узлами традиционных СДУ: его вход можно подключать непосредственно к выходу детектора. Принцип действия такого усилителя заключается в регулировании мощности, выделяющейся в нагрузке, путем изменения скважности питающих импульсов под действием управляющего сигнала.
Усилитель (см. схему на рис. 1) представляет собой разновидность несимметричного мультивибратора, выполненного на транзисторах одной структуры. Управляющий сигнал отрицательной полярности с выхода детектора СДУ поступает на базу транзистора М2 через резистор R5, сопротивление которого определяет эквивалентное входное сопротивление усилителя.

При отсутствии входного сигнала транзисторы V2, VЗ закрыты, генерация отсутствует, мощность в нагрузке равна нулю. При напряжении на входе более 0,3 В мультивибратор начинает генерировать импульсы, длительность которых зависит от параметров цепи С2R2. Длительность паузы между импульсами (она зависит от параметров цепи С1R5 и напряжения на коллекторе транзистора V1 в режиме отсечки) уменьшается с увеличением входного напряжения, из-за чего среднее значение тока в нагрузке соответственно повышается. Закон изменения выходной мощности в зависимости от входного напряжения близок к логарифмическому, что позволяет обойтись без дополнительного компрессирующего устройства.
Для регулирования чувствительности мультивибратора служит переменный резистор R2, который позволяет изменять напряжение на коллекторе транзистора V1 в режиме отсечки. В среднем положении движка резистора R2 чувствительность усилителя равна 4...5 В (при максимальной мощности в нагрузке). Максимальная чувствительность 1,5...2 В соответствует нижнему положению движка.
Частота генерации мультивибратора при средней мощности в нагрузке (скважность импульсов 2) равна примерно 1 кГц; максимальная частота, соответствующая максимальной мощности, — около 2 кГц.

В другом варианте усилителя (рис. 2) для повышения чувствительности до 1...1.5 В включен кремниевый диод V1, входящий в параметрический стабилизатор напряжения 0,8...1 В на коллекторе закрытого транзистора V2. При низком коллекторном напряжении транзистора V2, необходимом для получения высокой чувствительности, такое схемное решение обеспечивает более высокую устойчивость генерации и крутизну фронта импульсов, чем в первом варианте усилителя.
В этом варианте предусмотрена возможность регулирования уровня начального свечения ламп. Такой режим питания ламп уменьшает резкие броски тока, обусловленные малым сопротивлением холодной нити лампы (и, кроме того, дает возможность в некоторых случаях отказаться от отдельного канала паузной подсветки).