Indikator vybuzeni zesilovace

Indikátor vybuzení zesilovače

Pro zajištění kvalitní reprodukce je důležité, aby výstupní signál koncového zesilovače nebyl omezen. K omezení signálu dochází, jestliže se okamžitá hodnota signálu blíží napájecímu napětí. U většiny výkonových nízkofrekvenčních zesilovačů není napájecí napětí stabilizované, proto se při provozu mění. Pro relevantní vyhodnocení úrovně vybuzení proto potřebujeme porovnávat špičkovou hodnotu signálu s momentální hodnotou napájecího napětí.

Nejjednodušší indikátor přebuzení je tvořen komparačním obvodem, který při dosažení určité úrovně (např. 90% UCC) rozsvítí indikační LED. Tento způsob indikace dává informaci, že kritická úroveň byla již překročena, je ale obtížné nastavit signál těsně pod tuto úroveň. Pro tento účel je vhodné použít sloupcový indikátor vybuzení. Jednou z možností je použití integrovaného obvodu LM3914.

Budič sloupcového indikátoru typu LM3914 obsahuje 10 komparátorů, které spínají příslušné LED, když vstupní signál překročí odpovídající úroveň. Komparační úrovně jsou odstupňovány lineárně po 10% a jsou odvozeny od vnitřního referenčního napětí, které lze nastavit vnějším děličem. V tomto zapojení se diody rozsvěcejí při pevné úrovni napětí, při referenčním napětí 5 V v krocích po 0,5 V.

Pro použití ve funkci indikátoru vybuzení odvodíme referenční napětí z napájecího napětí zesilovače pomocí vhodného děliče. Vstupní signál získáme usměrněním výstupního signálu zesilovače. Protože potřebujeme indikovat maximální okamžitou hodnotu signálu, musíme použít špičkový usměrňovač. Výstupní kondenzátor usměrňovače budeme nabíjet rychle, vybíjení musí být pomalejší. Toho dosáhneme tím, že nabíjet budeme z emitorového sledovače, vybíjet paralelním odporem.

Předpokládejme, že zesilovač je napájen symetricky napětím ±30 V (naprázdno). Děličem 47 kΩ / 4,7 kΩ dostaneme referenční napětí 2,73 V. Přepokládejme, že maximální hodnota výstupního napětí bude 28 V. Výstupní napětí zesilovače snížíme děličem 33 kΩ / 4,7 kΩ (dělicí poměr1:8). Na jeho výstup připojíme emitorový sledovač, který současně slouží jako usměrňovač. Poslední LED se rozsvítí při výstupním napětí zesilovače 26,6 V. Předposlední dioda se rozsvítí při 90% referenčního napětí (2,5 V). Na bázi emitorového sledovače musí být napětí o UBE větší (3,1 V), na vstupu děliče bude napětí 24,8 V. První dioda se rozsvítí při 10% referenčního napětí (0,27 V). Tomu by odpovídalo napětí 7 V.

V tomto zapojení funguje obvod jako citlivý indikátor přebuzení, při tiché reprodukci nebude svítit žádná dioda. Úroveň rozsvícení první diody můžeme snížit zařazením diody do děliče výstupního napětí, která kompenzuje napětí UBE emitorového sledovače. První dioda se pak rozsvítí při výstupním napětí asi 2,2 V.