А.С. Мацаев 

В работе представлено несколько серий схемотехнических решений для построения микросхем гальванических усилителей мощности отличных по назначению, структуре и принципам реализации. В микросхемах между каскадами усиления, автоматического регулирования и согласования применены исключительно прямые гальванические связи без реактивных элементов, что позволило получить идеальные амплитудные и фазовые частотные характеристики. Такие микросхемы могут использоваться для построения прецизионных источников управляющего питания исполнительных устройств в гальванике, электроэрозионной обработке, плазменном напылении, системах автоматического управления, робототехнике, системах гидро- и аудиоакустики, а также для построения усилителей мощности аудиосигналов и прочих устройств. В микросхемах применено более двух десятков взаимосвязанных инноваций, полезных для различного самостоятельного использования в устройствах и системах иного назначения. Получены новые, прорывные, ранее не достижимые технические возможности. Схемотехника микросхем позволяет реализацию каскадирования выходных узлов управления силовыми каскадами. При этом силовые каскады автономны по питанию и нагрузке, связаны с контроллером (микросхемой) управления только слаботочными цепями, в том числе с использованием длинных линий. Важно, что при многократном увеличении числа силовых каскадов сохраняются или даже улучшаются основные характеристики линейности, демпфирования, амплитудные и фазовые частотные характеристики. Оконечные силовые каскады могут быть конструктивно удаленными от контроллера и друг друга, размещаться в непосредственной близости или на конструктиве исполнительных устройств, в том числе аудио динамических устройств (акустических систем). При этом устраняются проблемы надежности и потерь в сильноточных цепях, а также проблемы силового энергообеспечения. Нет необходимости применения дорогих и недостаточно надежных сверхмощных источников питания, вместо них возможно применение нескольких (до десятков) источников питания средней мощности. Причем выход из строя или частичное отклонение от заданных характеристик одного или нескольких из них не приведет к потере работоспособности системы и может даже оказаться незамеченным. Теперь нет сложностей в построении усилителя любой мощности с нелинейностью в единицы от степени 10-5 и выше. Материал в статьях изложен в прогрессии развития технических и потребительских свойств микросхем и завершается сведениями о последних разработках микросхем для силовых каскадов с применением мощных полевых транзисторов. В последних разработках удается всего на одном каскаде получать мощности более 2,5 kW с линейностью в единицы от степени 10-6, рекордно низким выходным сопротивлением в сотые доли mΩ и широкой полосой усиления. При этом они сохраняют возможность простого каскадирования силовых каскадов до нескольких десятков с сохранением линейности и умножением мощностных характеристик.

Изложение материала ориентировано на целевую категорию B2B в области производства микроэлектронной схемотехники. Применение разработанных инновационных технических решений позволит производителям микросхем и устройств на их основе получить конкурентные преимущества и освоить производство изделий с новыми потребительскими свойствами.