1.4 Структурная схема типового усилителя низкой частоты

Усилитель низкой частоты должен обеспечивать усиление слабых сигналов, поступающих на вход, до заданной мощности в нагрузке. Эта задача решается обычно в два этапа: вначале сигнал усиливается каскадами предварительного усиления до значения, достаточного для управлениями мощными выходными (оконечными) каскадами, а затем выходными каскадами сигнал усиливается до необходимой мощности в нагрузке.

УНЧ состоит, как правило, из следующих функционально-необходимых элементов (рис. 1.1): предварительного усилителя (УП) и усилителя мощности (УМ).

Рисунок 1.10. Структурная схема усилителя низкой частоты

В предварительном усилителе реализуются регулировки громкости, баланса и тембра. Поскольку УНЧ не должен шунтировать источник сигнала (диодный детектор приемника) в предварительный усилитель включают согласующий каскад, имеющий достаточно большое входное сопротивление. Предварительный усилитель может включать несколько каскадов усиления, которые строятся обычно по однотактной (реостатной или трансформаторной) схеме, работающей в режиме А.

Усилитель мощности обеспечивает основное усиление сигнала по мощности до уровня, заданного в техническом задании. Нагрузкой усилителя мощности является акустический преобразователь (громкоговоритель). Усилитель мощности включает, как правило, два каскада: входной и оконечный каскады. Поскольку основным назначением усилителя мощности является усиление сигнала по мощности при работе на низкоомную нагрузку, то оконечный каскад строится обычно по схеме эмиттерного повторителя. Наиболее часто используется двухтактная схема, обеспечивающая работу в экономичном режиме В. Двухтактный каскад по сравнению с однотактным отдает вдвое большую мощность и имеет меньший коэффициент гармоник. В последнее время оконечные каскады строятся обычно по бестрансформаторной схеме.

1.5 Общие сведения о расчете усилителей низкой частоты

Расчет усилителей низкой частоты начинают с выходных каскадов. В этих каскадах транзисторы работают в режиме большого сигнала и расчет усилителя проводится графоаналитическим методом по характеристикам транзистора. Выходные каскады могут быть однотактными и двухтактными.

В однотактных усилителях используют режим класса А, при котором коэффициент полезного действия не превышает 50%, и усилитель в режиме покоя потребляет значительную энергию. Такой усилитель может иметь коэффициент нелинейных искажений до 7%.

Двухтактный усилитель работает или в режиме В, или в режиме АВ.

В режиме В теоретически КПД может достигать 78% при коэффициенте нелинейных искажений - 6... 10%. Двухтактный усилитель в режиме АВ обеспечивает меньшие нелинейные искажения при меньшем КПД.

Согласование сопротивления нагрузки с выходным сопротивлением однотактного усилителя осуществляется с помощью трансформатора в двухтактных усилителях такое согласование может быть осуществлено как с помощью трансформатора, так и без него.

Предварительное усиление сигнала обычно осуществляется многокаскадным усилителем, который может состоять из входного, промежуточного и предварительного каскадов.

Связь между каскадами усилителя может быть реостатно-емкостная, трансформаторная и гальваническая.