
- •Пояснительная записка
- •1. Обзор технической литературы
- •Классификация усилителей
- •Принципы построения многокаскадных усилителей
- •Усилители с непосредственной связью между каскадами
- •Усилители с rc-связью между каскадами
- •Усилители с трансформаторной связью между каскадами
- •Усилители на основе оу
- •Усилители на имс частного применения
- •Усилители мощности
- •1.8.1. Режимы работы транзисторов в выходных каскадах
- •1.8.2. Однотактные выходные каскады
- •1.8.3. Трансформаторные двухтактные выходные каскады
- •1.8.4. Безтрансформаторные выходные каскады
- •1.8.4.1. Схемы безтрансформаторных выходных каскадов
- •1.8.4.2. Расчёт бестрансформаторных выходных каскадов
- •1.8.5. Особенности выходных каскадов на пт
- •1.8.6. Схемы усилителей мощности на основе имс
- •1.8.7. Применение интегральных оу в усилителях мощности
- •Синтез структурной схемы
- •Расчет 1 каскада (инвертирующий на оу)
- •Расчет 2 каскада (неинвертирующий на оу)
- •Расчет 3 каскада (инвертирующего на оу)
- •Расчет 4 каскада (инвертирующий оэ на vt)
- •Расчет двухтактного усилителя мощности (оконечного каскада)
- •Расчет номиналов конденсаторов
- •Расчет ачх усилителя
- •Принципиальная схема широкополосного усилителя
- •Анализ ачх усилителя
- •11.1. Анализ ачх усилителя в области низких частот
- •11.2. Анализ ачх усилителя в области высоких частот
- •Оценка устойчивости схемы
- •Расчет коэффициента нелинейных искажений усилителя
- •Оценка работы схемы усилителя
- •14.1. Оценка работы схемы на нч
- •14.2. Оценка работы схемы на вч
- •Расчет источника питания ивэ
- •Список используемой литературы
1.8.3. Трансформаторные двухтактные выходные каскады
Трансформаторные двухтактные выходные каскады в основном используются в режиме класса АВ, при котором КПД превышает 50%. В этом режиме расход энергии источника питания очень мал при отсутствии сигнала и увеличивается с повышением уровня сигнала, а уровень нелинейных искажений больше, чем при работе в режиме класса А. [8]
Рис.11. Схемы двухтактных трансформаторных выходных каскадов:
а – на одиночных БТ; б – на составных БТ.
Типовая схема трансформаторного двухкаскадного каскада приведена на рис.11а. Смещение на базу подаётся с делителя напряжения R1R2. Применена эмиттерная стабилизация режима транзисторов (резисторRЭ). Для улучшения стабилизации режима следует уменьшать сопротивления делителя напряжения, что приводит к снижению КПД каскада. При большом интервале рабочих температур в каскадах, работающих в режиме класса АВ или В, стабилизацию режима проводят способом термокомпенсации. Для этого один из резисторов делителя напряжения должен быть температурно-зависимым. Вместо резистораR2следует использовать позистор, вместо резистораR1– термистор или полупроводниковый диод при прямом включении. При повышении температуры сопротивление диода уменьшается, что приводит к уменьшению отпирающего напряжения на базе транзистора. [8]
Транзисторы для двухтактного каскада,
работающего в режиме класса АВ, выбирают
так, чтобы выполнялись условия
;
.
[8]
Для выбора режима транзисторов на
семействе выходных статических
характеристик (рис.12) следует определить
границы линейной области. Минимальное
напряжение на коллекторе UКminдолжно соответствовать началу линейного
участка выходных характеристик (для
маломощных транзисторовUКmin
=0,51В). Ток
коллектора в рабочей точкеIК0выбирается равным 35
% максимального тока для данного типа
транзисторов (для маломощных транзисторовIК0=0,71
мА). Рабочая точка будет находиться на
пересечении прямыхUК
= UК0
ЕиIК= IК0(точка 0 на рис.12). Напряжение смещения
на базу определяется по входной
характеристике (рис.13), снятой дляUК
= UК0, в зависимости от тока
базы в рабочей точкеIБ0.
Отрезок ОА нагрузочной прямой для
переменного тока соответствует
максимальной мощности на выходе каскада,
которая определяется по формуле.
[8]
Максимальная мощность, рассеиваемая
на коллекторе транзистора, определяется
по формуле
,
необходимое сопротивление нагрузки в
цепи коллекторов – по формуле
,
необходимый коэффициент трансформации
– по формуле
.
[8]
Сопротивления делителя напряжения выбирают из условия стабилизации режима транзисторов. Если усилитель предназначен для работы в узком интервале температур (1020С), то для повышения его КПД при расчёте делителя напряжения следует выбирать ток через резисторR1равным максимальному току базы одного транзистора или несколько меньше. Напряжение смещения на базу уточняют при наладке усилителя. [8]
Рис.12. Построение динамической характеристики двухтактного выходного каскада.
Рис.13. Входные характеристики БТ.
1.8.4. Безтрансформаторные выходные каскады
Безтрансформаторные выходные каскады характеризуются более широким диапазоном рабочих частот, чем трансформаторные, меньшими габаритными размерами и массой. Они могут иметь непосредственную связь с предшествующим каскадом, что позволяет охватывать их цепями ООС по постоянному току, решая таким образом задачу стабилизации режима работы. Отсутствие намоточных узлов и разделительных конденсаторов позволяет изготовлять безтрансформаторные усилители мощности в интегральном исполнении. [8]