18. Двухтактный усилитель мощности: устройство, принцип действия, диаграммы работы.

П ри работе транзистора в режиме A невозможно реализовать высокий к.п.д. усилителя. В качестве альтернативы может подойти режим работы B, но он приводит к значительным нелинейным искажениям. Однако если реализовать два усилителя, работающие в режиме B, и заставить их усиливать положительную и отрицательную полуволны синусоиды отдельно, а затем соединить эти полуволны вместе, то получится усилитель, работающий почти без искажений. Подобный усилитель получил название двухтактного усилителя.

Простейший линейный двухтактный каскад - комплементарный эмиттерный повторитель образуется встречным включением двух эмиттерных повторителей на транзисторах n-p-n- (верхнее плечо) и p-n-p-структуры (нижнее плечо). При нулевом управляющем напряжении оба транзистора закрыты, ток нагрузки равен нулю. При превышении порога включения транзистора, (порядка 0.5 В), верхний транзистор плавно открывается, соединяя положительную шину питания с нагрузкой. При дальнейшем росте управляющего напряжения выходное напряжение повторяет входное со сдвигом на 0,5…0,8 В, но нижний транзистор остаётся закрытым. Аналогично, при отрицательных управляющих напряжениях открывается нижний транзистор, соединяя нагрузку с отрицательной шиной питания, а верхний остаётся закрытым. В области малых управляющих напряжений, когда оба транзистора закрыты, наблюдаются характерные коммутационные искажения формы сигнала в виде ступеньки.

19. Операционные усилители: инвертирующий и неинвертирующий усилитель.

Термин «операционный усилитель» относится к усилителям постоянного тока с большим коэффициентом усиления, имеющим дифференциальный вход, прямой, инверсный и один общий выход. Название этих усилителей связано с первоначальным их применением главным образом для выполнения различных операций над аналоговыми сигналами: сложение, вычитание, умножение, деление, интегрирование, дифференцирование и др.

Один из входов называется инвертирующим (Вх₁), второй - неивертирующим (Вх₂). При подаче сигнала на инвертирующий вход выходной сигнал находится в противофазе с входным сигналом; при подаче сигнала на неинвертирующий (прямой) вход выходной сигнал совпадает по фазе с входным. Инвертирующий вход используют, как правило, для создания ООС.

На рисунке изображена схема инвертирующего усилителя.

_{Входной сигнал подается на инвертирующий вход через резистор} R₁. В эту же точку инвертирующего входа поступает сигнал параллельной ООС с выхода усилителя через резистор R_OC с коэффициентом передачи Это параллельная обратная связь. Неинвертирующий вход связывается с общим проводом с помощью резистора R2, выравнивающего падение напряжения на входах от токов смещения : Рассмотрим основные показатели схемы для идеализированного ОУ, в котором К_Uоу→∞, R_вх→∞, R_вых→0, I_см=0, f_в→∞.

Тогда входной ток (по инвертирующему входу): I_BX = I_OC.

Что соответствует выражению: .

Поскольку

Тогда и выходное напряжение U_вых = - R_ОС·U_вх/R₁