Підсилювачі потужності

Підсилювачами потужності називають вихідні підсилювальні каскади, що призначені для передачі заданої або максимально можливої потужності при високому ККД і допустимих рівнях частоти і нелінійних спотворень. Вихідні каскади працюють, як правило, у режимі підсилення сигналів, що мають високе значення амплітуди.

Однотактні підсилювачі потужності використовуються при навантажен­нях, що використовують потужність не більше 4...5 Вт. Як правило, однотактні підсилювачі потужності (рис. 3.6,а) працюють у режимі А.

Режим А характеризується проходженням струму через транзистор протя­гом всього періоду.

Для аналізу роботи каскаду використовуються статичні вихідні характе­ристики транзистора (рис. 3.6, б).

Для одержання максимальної потужності на виході каскаду необхідно використовувати всю робочу ділянку лінії навантаження за змінним струмом (відрізок АВ, рис. 3.6,б), що забезпечується вибором точки спокою П посере­дині відрізка АВ.

Як бачимо, максимальне миттєве значення колекторної напруги значно перевищує напругу живлення Е_Кза рахунок виникнення в обмотках трансфор­матора ЕРС самоіндукції.

Двотактні підсилювачі потужності (рис. 3.7,а) працюють переважно в режимах класів В і АВ.

Режим класу В характеризується точкою спокою, яка знаходиться в області колекторних струмів, близьких до нуля (рис. 3.7,б).Тому при виникненні в базі від'ємної півхвилі вхідного сигналу транзистор відкритий, при додатному сигналі, що відповідає плюсу на базі відносно емітера, транзистор закритий. У режимі класу В струм через транзистор проходить протягом півперіоду.

Режим класу АВ є проміжним між режимами класів А і В. Тривалість відкритого стану транзистора в цьому режимі більше π і менше 2 π.

Рис. 3.7. Електрична схема (а) і характеристики (б) двотактного підсилювача потужності

Переваги двотактного підсилювача:

v великий ККД;

v мала потужність розсіювання в транзисторах VT1 I VT2 в режимі спокою;

v відсутність напруги підсилювального сигналу в проводах живлення (між середньою точкою ТV2 і „землею”, що виключає паразитні міжкаскадні зв’язки через джерело живлення і спрощує тим самим схему джерела живлення;

v компенсація перешкод в двотактних схемах.

Недоліки двотактного підсилювача:

v складність схеми;

v використання трансформаторів з виводом від середньої точки, що незручно з конструктивної точки зору;

v використання перед двотактною схемою попереднього пристрою (фазоінвертора), який „розщіпляючого” вхідний сигнал на два, зсунутих за фазою на 180º.

Тенденція до мікромініатюризації пристроїв промислової електроніки сприяла розробці двотактних підсилювачів потужності з безтрансформаторним виходом. Каскади, в яких використовуються транзистори з різним типом про­відності р-п-р і п-р-п, називаються каскадами з додатковою симетрією (рис.3.8).