1.3 Двухтактные усилители звуковой частоты с бестрансформаторной связью.

Усилители данного типа имеют множество схемотехнических решений, отличающихся способами включения нагрузки и подачи входного сигнала. Этот сигнал может подаваться без трансформатора с выхода предварительного фазоинверсного каскада, либо непосредственно подается однофазный входной сигнал на базовые выводы транзисторов относительно общей точки. В соответствии с этим меняется конфигурация схемы включения транзисторов. Электропитание схем может осуществляться от одного либо двух автономных источников, подключенных относительно общей точки. В первом случае применяют конденсатор С, включенный последовательно с нагрузкой, рис.1.7.

В схеме рис.1.7а управление осуществляется противофазными входными сигналами через разделительные конденсаторы иот фазоинверсного каскада. Резисторыиспользуются в качестве делителей напряжения для формирования постоянных потенциалов на базах транзисторов и реализации режима работы класса АВ. Базовые токи смещения задаются не только в соответствии с выбранным режимом работы, но и с учетом равенства эквивалентных сопротивлений транзисторов между выводами коллектор – эмиттер в режиме покоя. Для этого предусмотрена подстройка схемы с помощью потенциометровR₅ и R₆. Тогда постоянное напряжение в точке соединения эмиттера и коллектора транзисторов VT1 и VT2 можно установить равным / 2. В этом случае конденсатор С зарядится с указанной на схеме полярностью через сопротивление также до половины значения. Емкость конденсатора выбирается достаточно большой, так как при малом сопротивлениипостоянная времени цепи = Сбудет определять величину искажений на нижнейчастоте диапазона. Если частотные искажения , вносимые конденсаторомС, заданы, то его емкость определяется выражением: , мкФ.

а)

б)

Рис. 1.7. Схемы двухтактных бестрансформаторных усилителей с управлением от фазоинверсного каскада (а) и односигнальным

управлением (б)

Как показано на рис. 1.7а, в интервале времени положительной полуволны напряжения на базе транзистора VT1 и отрицательной полуволны на VT2 первый транзистор открывается из-за возрастающего базового тока, а второй закрыт, т.к. его базовый ток равен нулю. В результате конденсатор С получает дополнительный заряд по сравнению с режимом постоянного тока от источника питания через открытый транзистор VT1 и сопротивление , направление тока в нагрузке показано стрелкой. После изменения полярности напряжения входных сигналов закрывается транзисторVT1 и открывается VT2. При этом заряженный конденсатор С выполняет роль второго источника питания, создавая ток в цепи нагрузки противоположного направления. Пульсации напряжения на конденсаторе невелики, если на нижней частоте рабочего диапазона <<.

В схеме рис.1.7б нагрузка подключена также через конденсатор С, однако здесь нет необходимости в двух противофазных входных сигналах благодаря применению различных типов транзисторов p-n-p и n-p-n. Режим класса АВ обеспечивается резистивным делителем напряжения . Усилитель мощности выполнен по схеме ОК, поэтому его входное сопротивление достаточно велико, а ток в цепи делителяможно выбрать небольшим, что позволяет увеличить резисторыив отличие от схемы ОЭ. В результате протекания тока делителя на сопротивленияхи выделяется постоянное напряжение, которое создает прямой ток смещения через переходы база-эмиттер транзисторов. Сопротивления этих резисторов равны и выбираются такой величины, чтобы с одной стороны на них не создавалось заметного падения напряжения входного сигнала, а с другой обеспечивался заданный режим работы схемы по постоянному току. Совместить выполнение указанных требований можно, варьируя величиной тока делителя, однако при этом будет изменяться входное сопротивление каскада. При настройке схемы соотношение сопротивлений резисторов и может измениться в небольших пределах.

С повышением мощности выходного каскада и возрастанием тока в цепи нагрузки приходится увеличивать емкость конденсатора С для сохранения в заданных пределах частотных искажений, что увеличивает массу и габариты устройства. Можно исключить указанный конденсатор путем применения двух источников питания, включенных по схеме рис. 1.8. На схеме сопротивление непосредственно включено в общую эмиттерную цепь транзисторов относительно общей точки. Такое включение может привести к возникновению постоянного тока в цепи нагрузки и нелинейным искажениям выходного напряжения. Для устранения этих искажений необходимо использовать близкие по своим параметрам транзисторы и выполнить настройку схемы таким образом, чтобы при одинаковых напряжениях источников питания получить равенство эквивалентных сопротивлений транзисторов между выводами коллектор-эмиттер в режиме покоя.

Рис. 1.8. Схема двухтактного бестрансформаторного каскада

с питанием от двух источников