Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 [86] 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169

сопротивления источника сигнала Rs. Для усилителей мощности в несколько ватт оптимальное сопротивление источника сигнала Reopt = 50-m Ом.

Нетрудно объяснить увеличение линейности характеристики, когда сопротивление генератора близко к оптимальному. Действительно, уменьшение /1219 при увеличении тока базы (в генераторе тока) можно компенсировать экспоненциальным ростом тока базы при подаче сигнала от генератора напряжения. Очевидно, что при некотором среднем значении Re наблюдается более или менее точная компенсация. Таким образом как бы исправляется выпуклость характеристики (см. рис. 11.15, а) в ее верхней части.

Для уменьшения же переходных искажений желателен режим АВ (см. рис. 11.15,6).

11.5. БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

На рис. 11.16 показана двухтактная схема бестрансформаторного транзисторного усилителя мощности. В схеме использованы транзисторы дополнительных типов: VT1 п-р-п-тша и VT2 р-п-р-типа. Усилитель может работать в режимах А, АВ и В. Для этого нужно обеспечить соответствующее смещение в цепи базы каждого из транзисторов (на рис. 11.16 не показано).

Если транзисторы VT1 и VT2 имеют одинаковые характеристики, то в отсутствие сигнала на входе начальный коллекторный ток, являющийся для них общим, создает на транзисторах одинаковое падение напряжения. В результате между точками М и /V, к которым подключена нагрузка Ru, напряжение равно нулю. Входное напряжение, подаваемое на базы транзисторов, изменяет их сопротивления постоянному току таким образом, что одно из них уменьшается, а другое увеличивается, а это, в свою очередь, приводит соответственно к повышению или понижению потенциала точки М относительно точки N. Можно обойтись без отвода от средней точки источника питания, присоединив правый конец резистора нагрузки к нижнему зажиму источника питания через электролитический конденсатор емкостью 500-4000 мкФ.

Главный недостаток данной схемы бестрансформаторного усилителя состоит в трудности подбора двух транзисторов дополни-


Рис. 11.16. Двухтактный усилитель на транзисторах дополнительных (гИпов: а схема, поясняющая принцип действия; б - принципиальная схема




Рис. 11.17. Схема бестрансформаторного транзисторного усилителя

тельных типов с характеристиками, близкими на всем диапазоне значений выходного сигнала. На рис. 11.17 представлена полная схема бестрансформаторного усилителя мощности. Особенностью этой схемы является включение резистора в цепь эмиттера VT3. Оно улучшает симметрию схемы, так как подбором его сопротивления можно добиться примерного равенства входных сопротивлений транзисторов VT2 и YT3 предоконечного каскада.

Чтобы создать постоянное смещение между базами транзисторов VT2 и VTS, последовательно с резистором R5 включена цепочка из нескольких диодов VD. Напряжение на этих диодах возникает в результате протекания по ним коллекторного тока транзистора УТ\. Такое же падение напряжения можно создать, включив вместо диодов постоянное сопротивление, однако диоды обеспечивают следующие преимущества.

1. При повышении температуры напряжение на диодах падает, благодаря чему имеет место некоторая термостабилизация. Для ее улучшения осуществляется тепловой контакт между диодами и корпусами выходных транзисторов.

2. Сопротивление диодов постоянному току в несколько раз больше, чем переменному, поэтому потенциалы баз VT2 и VT3 по переменному току отличаются мало.

Когда транзисторы VT2 и VT3 кремниевые, применяются кремниевые диоды VD, так как при этом можно обойтись меньшим их числом. Число диодов зависит от того, какой режим работы схемы-В, АВ или А -желателен. Для точной подгонки начального тока выходных транзисторов можно последовательно с кремниевыми диодами включать германиевые. Один из транзисторов VT2 и УТЗ может быть германиевым, а другой - кремниевым, если не



удается выбрать подобных по характеристикам транзисторов из материала одного типа. Транзисторы VT4 и VT5 берутся одного и того же типа. Если требуется большая рассеиваемая мощность, то обычно применяют кремниевые транзисторы. Для термостабилизации выходных транзисторов и их защиты от перегрузки в качестве сопротивлений R10 и R11, равных 0,5-1 Ом, применяют плавкие предохранители на ток порядка 1 А. Симметрия схемы достигается применением пар транзисторов VT2-VT3 и VT4- VT5 с близкими параметрами и регулировкой коллекторного тока транзистора VTi, например подбором сопротивлений R2 и R6.

В схеме имеет место сильная обратная связь по переменному и постоянному току, осуществляемая сопротивлением R2, соединяющим выход усилителя с базой входного транзистора VT1. Поэтому коэффициент усиления схемы по напряжению

Kv=-UebJU,xR2/Ru

где Uebix - напряжение на выходе между верхней обкладкой разделительного выходного конденсатора и землей; Lg - напряжение на входе.

Для повышения симметрии схемы предвыходного каскада бестрансформаторного усилителя (рис. 11.17) можно параллельно резистору R8 включить цепочку, состоящую из последовательно соединенных резистора и проводящего ток диода [12], которые должны имитировать входное сопротивление VT4. В этом случае резистор R8 должен иметь такое же сопротивление, как и R7.

Еще большую симметрию имеет схема [13], показанная на рис. 11.18. Отличительной особенностью схемы является то, что в оконечном каскаде используются две пары транзисторов одного типа проводимости VT4, VT5 и VT6, VT7, но попарно комплементарных, т. е. одна пара транзисторов VT4, VT5 имеет проводимость типа р-п-р, а другая пара VT6, 1/77 -проводимость типа п-р-п. Очевидно, что при одинаковых типах транзисторов в каждой паре легче подобрать их характеристики одинаковыми. Заметим, что такой подбор не обязателен благодаря эмиттерным резисторам во всех выходных транзисторах, роль которых выполняют плавкие предохранители на 1 А с сопротивлением около 1 Ом.

Благодаря наличию двух комплементарных пар оконечный каскад является эмиттерным повторителем из транзисторов двух типов проводимостей. При запирании транзистора одного типа проводимости другой транзистор, имеющий другой тип проводимости, остается открытым, что уменьшает возможные искажения.

Еще одним достоинством схемы является полная симметрия предоконечного каскада на транзисторах VT2 и VT3, при которой для раскачки оконечного каскада используются как коллекторные, так и эмиттерные токи каждого из транзисторов VT2 и VT3.

При работе в режиме АВ, очень близком к режиму В, выходная мощность Р. =15 Вт на нагрузке R = 8 Ом (или 20 Вт при Р = 4 Ом) при коэффициенте гармоник /(г<0,5%. При этом КПД Г1 = 62%.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 [86] 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0013