Безтрансформаторні двотактні каскади підсилення

В транзисторних підсилювачах потужності для узгодження низькоомного навантаження та вихідного опору можна не використовувати трансформатори (рис. 1, а, б).

Рисунок 1. Безтрансформаторні двотактні каскади підсилення потужності

З двома (а) та одним (б) джерелами живлення

 

Схема підсилювача потужності на двох транзисторах протилежних типів електропровідності, але з однаковими параметрами (комплементарна пара) показані на рис. 1, а. Режими транзисторів по постійному струму задаються базовим подільником R1R2 та вибираються таким чином, щоб потенціал U0 загальної точки транзисторів був рівний напрузі ЕК. В цьому випадку постійного струму в навантаженні не буде.

Вхідний сигнал UC через роздільний конденсатор С одночасно надходить на бази транзисторів VT1 та VT2. Додатний півперіод 1 сигналу збільшує струм бази транзистора VT1 та зменшує струм бази транзистора VT2. При цьому збільшується струм колектора транзистора VT1 та зменшується струм колектора транзистора VT2, що рівносильно появі в цих струмах змінних складових, які співпадають по напряму та додаються в навантаженні. В півперіод 2 збільшуються базовий та колекторний струми транзистора VT2, а ці струми транзистора VT1 зменшуються. В навантаженні знову відбувається додавання змінних складових струмів колекторів, тобто утворюється другий півперіод вихідної напруги. Таким чином, по постійному струму відносно джерела живлення транзистори ввімкнені послідовно, а по змінному відносно навантаження – паралельно.

Так безтрансформаторні підсилювачі працюють в режимі А. Крім того вони можуть працювати в режимах В та АВ. Основними перевагами цих схем підсилювачів є відсутність узгоджувального трансформатора (так як вихідний опір транзисторів, увімкнених по схемі із спільним колектором, складає декілька Ом) та керування двома транзисторами загальним сигналом, а недолік – необхідність в двох однакових джерелах живлення. Таку схему застосовують для високоякісних підсилювачів потужності.

Схема підсилювача з одним джерелом живлення напруги 2ЕК показана на рис. 1, б. Резистор навантаження RН ввімкнений через роздільний конденсатор С3 (його можна підключити також до додатного полюса джерела живлення). Напруга U0 складає половину напруги живлення, тобто конденсатор С3, заряджений до напруги ЕК, також використовується в якості джерела живлення в режимі В або АВ, коли транзистор VT1 закритий, а транзистор VT2 відкритий, та розряджається через відкритий транзистор VT2 і резистор навантаження RН. Таку схему застосовують для простих підсилювачів потужності. Відмінність її від схеми, що вказана на рис. 6, а, полягає в тому, що для керування транзисторами одного типу електропровідності необхідні рівні та протифазні сигнали. Крім того, транзистор VT1 ввімкнений з спільним колектором, а транзистор VT2 – з спільним емітером, тому вихідний опір транзистора VT2 значно більший, ніж транзистора VT1, що обумовлює високий рівень нелінійних спотворень.

Питання для самоконтролю

1. Вкажіть призначення підсилювачів в радіоелектронних схемах.

2. Назвіть основні параметри підсилювачів.

3. Вкажіть характерні переваги схем включення біполярних транзисторів в підсилювальних каскадах.

4. Наведіть типову схему підсилювального каскаду.

5. Поясніть призначення елементів підсилювального каскаду.

6. Поясніть суть методу забезпечення робочої точки транзистора «зміщенням струмом».

7. Поясніть суть методу забезпечення робочої точки транзистора «зміщенням напругою».

8. Поясніть принцип забезпечення температурної стабільності роботи підсилювального каскаду.

9. Які види зворотного зв’язку застосовують у підсилювачах?

10. Як впливають зворотні зв’язки на роботу підсилювального каскаду?

11. Поясніть суть роботи підсилювального каскаду в режимі «класу А».

12. Поясніть суть роботи підсилювального каскаду в режимі «класу В».

13. Поясніть суть роботи підсилювального каскаду в режимі «класу АВ».

14. Які переваги та недоліки режимів А, АВ та В?

15. Поясніть принцип роботи однотактного трансформаторного підсилювача потужності.

16. Поясніть принцип роботи двотактного трансформаторного підсилювача потужності за принциповою схемою.

17. Поясніть принцип роботи безтрансформаторного двотактного підсилювача потужності за структурною схемою.

18. Якими перевагами володіє двотактний підсилювач потужності в порівнянні з однотактним?