2.6. Принципиальные схемы усилителей мощности на транзисторах

Рис. 2.6.1. Принципиальная схема трансформаторного усилителя по схеме с общим эмиттером.

Входной сигнал U_вх подаётся через входной трансформатор T3 и прикладывается к базе транзистора. Рабочая точка (постоянная составляющая тока базы) задаётся потенциалом прикладываемым к базе с делителя напряжения R1 и R2 через вторичную обмотку входного трансформатора. Нагрузкой в данной схеме является трансформатор, включённый в цепь коллектора. Со вторичной обмотки трансформатора снимается выходной сигнал U_вых и прикладывается к нагрузке R_н.

Рис.2.6.2. Принципиальная схема двухтактного усилителя мощности.

Схема двухтактного усилителя мощности с использованием на входе и выходе трансформаторов со средней точкой.

Рабочая точка (ток базы ) определяется значением постоянного напряжения, прикладываемого через среднюю точку вторичной обмотки трансформатора к базам одного и другого транзисторов с делителя напряжения .

Параллельное включение транзисторов к общей нагрузке, в качестве которой выступает входная обмотка трансформатора, обеспечивает сложение мощности сигнала на выходе усилителя мощности.

Рис.2.6.3. Принципиальная схема безтрансформаторного

усилителя мощности.

Принципиальная схема безтрансформаторного усилителя мощности обладает достоинством – отсутствием громоздких трансформаторов.

Первая ступень усилителя представляет собой включение в последовательную цепь двух эмиттерных повторителей. Что обеспечивает достаточно большое входное сопротивление каскада в целом. Сигналы с нагрузок эмиттерных повторителей прикладываются к базам транзисторов vT3 и vT4, включенным по схеме с общим эмиттером в общую последовательную цепочку. Суммарный входной сигнал через емкость выделяется на общей нагрузке Rн.

Первая ступень усилителя представляет собой включение в последовательную цепь двух эмиттерных повторителей. Что обеспечивает достаточно большое входное сопротивление каскада в целом. Сигналы с нагрузок эмиттерных повторителей прикладываются к базам транзисторов vT3 и vT4, включенным по схеме с общим эмиттером в общую последовательную цепочку. Суммарный входной сигнал через емкость выделяется на общей нагрузке Rн.

2.7.Принципиальные схемы резонансных усилителей высокой частоты

Рис.2.7.1.Принципиальная схема транзисторного резонансного усилителя.

Особенностью схемы является включения в цепь коллектора входного каскада резонансного колебательного контура LC, настроенного на частоту колебаний входного сигнала за счет резонансных свойств колебательного контура. Входной сигнал усиливается в десятки раз (коэффициент усилителя во многом определяется добротностью колебательного контура LC).

Усиленный во много раз сигнал через емкость C1 поступает на вход эмиттерного повторителя, который имеет большое входное сопротивление и не шунтирует предыдущий каскад (резонансный усилитель.)

Рис.2.7.2. Принципиальная схема резонансного усилителя на полевом транзисторе.

Входной сигнал с колебательного контура предыдущего каскада через конденсатор прикладывается к нижнему затвору полевого транзистора. К этому же затвору прикладывается постоянное напряжение с делителя напряжения, чем определяется рабочая точка каскада усиления на полевом транзисторе. В цепи стока полевого транзистора включена первичная обмотка трансформатора. Вторичная обмотка трансформатора вместе с конденсатором переменной емкости образуют резонансный колебательный контур, настроенный на частоту входного сигнала.

Рис.2.7.3. Каскадный усилитель с АРУ на микросхеме.

В настоящее время выпускается большое число интегральных микросхем, предназначенных для различных задач по формированию, усилению и обработки сигналов.

Подключение дополнительных элементов (конденсаторов, сопротивлений, индуктивностей) позволяет создавать различные функциональные радиотехнические устройства.

На рис. 2.7.2 приведена каскадная схема на микросхеме К174УВЧ (дифференциальный усилитель).

Микросхема работает следующим образом: входной ВЧ сигнал поступает на колебательный контур LC и через ВЧ трансформатор и ёмкость подаётся на базу транзистора VT4 и усиливается в коллекторной цепи транзистора VT4. Переменная составляющая коллектора тока транзистора VT4 создаёт переменную составляющую эмиттерных токов транзисторов VT2 и VT3. В эмиттерную цепь транзистора VT2 ответвляется тем большая часть тока чем выше регулируемое напряжение, смещённое на его базе.

Положительное смещение автоматической регулировки усиления (УРЧ) подаётся на базу транзистора VT2. Напряжение на базе транзистора VT3 жёстко фиксировано благодаря несклонному делителю, поэтому увеличение напряжения на базе транзистора VT2 приводит к перераспределению не только переменных, но и постоянных токов, так как ток через транзистор VT4 остаётся неизменным.

Таким образом, входной сигнал поступающий в эмиттерную цепь транзистора VT2 через VT4 усиливается в его коллекторной цепи за счёт коэффициента усиления этого каскада с учётом резонансных свойств колебательного контура LC в качестве нагрузки.