 |
Безтрансформаторні двотактні підсилювачі потужності
|
|
|
|
Ввімкнення навантаження у вихідне коло транзистора без трансформатора дозволяє усунути частотні, фазові і нелінійні спотворення і зменшити масу, об’єм і вартість підсилювального каскаду, а також підвищити к.к.д.
Однак, у звичайних однотактних схемах безпосереднє ввімкнення навантаження є неможливим у зв’язку із зниженням вихідної потужності і к.к.д. до (5-6)%. У цьому випадку застосування двотактної безтрансформаторної схеми підсилення потужності дозволяє усунути постійну складову струму через навантаження і підвищити к.к.д., а також зменшити частотні і фазові спотворення (за рахунок усунення трансформатора), масу, габарити і його вартість.
Одна з розповсюджених схем - це безтрансформаторний двотактний каскад підсилення потужності з паралельним (несиметричним) виходом (рис.1.79). Такий каскад вимагає подання на вхід двох рівних за значенням напруг вхідного сигналу 
і 
, які мають протилежні фази (двох парофазних вхідних сигналів). Живлення каскаду здійснюється від двох постійних напруг 
і 
, які з’єднані послідовно. При симетрії схеми постійна складова струму не проходить через навантаження, оскільки середні значення струмів обох транзисторів рівні зазначенням 
, але направлені в протилежні сторони. Одночасно змінні складові сигналу 
і 
проходять через навантаження в одному напрямку і додаються. Схема каскаду несиметрична, оскільки транзистор 
ввімкнений в схемі з спільним колектором, а транзистор 
- з спільним емітером.
Рис.1.79. Безтрансформаторний двотактний підсилювач потужності з несиметричним виходом з двома джерелами живлення
Якщо необхідно використовувати одне джерело живлення, то застосовують схему каскаду підсилення потужності, в якій навантаження вмикають через розділювальний конденсатор 
(рис.1.80). В цій схемі постійна складова струму не проходить через навантаження і воно вмикається відносно спільної точки схеми. По відношенню до джерела живлення Ек обидва транзистори ввімкнені послідовно, а по відношенню до навантаження (або за змінним струмом) - паралельно.
|
|
|
Рис.1.80. Безтрансформаторний двотактний підсилювач потужності з несиметричним виходом і одним джерелом живлення
Розглянуті каскади підсилення потужності можна спростити, якщо застосувати транзистори з однаковими параметрами, але з різним типами провідності (рис.1.81).
Рис.1.81. Схема безтрансформаторного двотактний підсилювач потужності з додатковою симетрією (комплементарний повторювач напруги) з двома джерелами живлення
Така схема не вимагає фазоінверсного каскаду, оскільки при подачі одного і того ж сигналу на бази обох транзисторі, струм колектора одного транзистора буде зростати, а другого зменшуватися, а схема буде працювати як двотактна. Таку схему безтрасформаторного підсилювача потужності називають двотактним каскадом підсилення потужності з додатковою симетрією. Оскільки транзистори ввімкнені в такій схемі з спільним колектором, то такі каскади називають також комплементарними повторювачами напруги. Такі каскади підсилення потужності можуть працювати в режимах А і В. Переважно вони працюють в режимі А або АВ. При 
обидва транзистори закриті, а струм спокою дуже малий. При додатній полярності вхідного сигналу VT 1 працює як емітерний повторювач, а VT 2 - закритий. При від’ємній полярності вхідного сигналу VT 1 закривається, а працює як емітерний повторювач. З відкритого стану у закритий проходить протягом певного проміжку часу, тому коли тривалість періоду сигналу менша від цього проміжку, то обидва транзистори будуть відкриті. В цьому випадку VT 1 буде ще відкритий, а VT 2 вже відкритий і через обидва відкриті транзистори буде проходити великий струм, який може їх зруйнувати. Цей струм називають також наскрізним. Для захисту транзисторів від цього наскрізного струму необхідно передбачити обмеження струму. Найпростіший спосіб обмеження цього струму – застосування в колах емітерів обмежуючих резисторів R 1 і R 2.
|
|
|
Рис.1.82. Схема безтрансформаторного двотактний підсилювач потужності з додатковою симетрією (комплементарний повторювач напруги) з одним джерелами живлення
Якщо необхідно використовувати одне джерело живлення, то застосовують схему каскаду підсилення потужності, в якій навантаження вмикають через розділювальний конденсатор (рис.1.82). В цій схемі постійна складова струму не проходить через навантаження і воно вмикається відносно спільної точки схеми.
Основні параметри комплементарного повторювача напруги:
Вхідний опір
Вихідний опір
Коефіцієнт підсилення за напругою
Максимальна потужність на навантаженні
Максимальна потужність, яка виділяється на колекторі одного транзистора
Вихідна напруга при якій на колекторі виділяється максимальна потужність
Коефіцієнт корисної дії каскаду
|
|
|
Балансні та диференційні підсилювачі
Вибір потужності електродвигунів
Двотактний трансформаторний підсилювач потужності на транзисторах
Диференціатор на операційному підсилювачі
Класифікація підсилювачів
Логарифмічний перетворювач на операційному підсилювачі
Масштабні інвертуючи підсилювачі
Операційні підсилювачі
Операційні підсилювачі
