Лекція 15
Тема: Схеми підсилювачів різного призначення.
1 Двотактний підсилювач потужності.
2 принципова схема трьох каскадного підсилювача.
1 Двотактним називають підсилювач потужності, який при роботі у класі В підсилює усі на півперіоди вхідного сигналу синусоїдальної форми.
Схема двотактного підсилювача потужності представляє собою паралельне з'єднання двох однотактних каскадів з трансформаторним виходом (рисунок 15.1)
Рисунок 15.1—Схема двотактного підсилювача потужності.
У наведеній на рисунку 15.1 схемі, елементи мають наступні призначення:
R1-R2—це дільник, за допомогою якого на бази транзисторів подається напруга зміщення і за рахунок цього забезпечується режим класу В;
Т1—вхідний трансформатор з виводом від середньої точки вторинної обмотки (Uвх1=Uвх2), який виконує наступні функції:
1) розділяє вхідні кола чи поля транзисторів по постійному струму, тобто виконує такі ж функції як і відповідні розділяючи конденсатори.
2) забезпечує подачу на базу транзисторів напруг різного знаку.
Т2—вихідний узгоджений трансформатор, який виконує такі ж функції як і відповідний трансформатор у однотактному підсилювачі.
Працює схема наступним чином.
Припустимо , що у перший напівперіод полярність напруги на базах транзистора така як показана на схемі. У цьому випадку транзистор VT1—відкритий, а транзистор VT2—закритий.
Колекторний струм Ік1=0; Ік2 змінюється так, як змінюється у цей напівперіод напруга (рисунок 15.2)
Часова діаграма роботи двотактного підсилювача потужності зображена на рисунку 15.2
0
Ік1
0
Ік2
0
Uвих
0
Рисунок 15.2—Часові діаграми роботи двотактного підсилювача потужності.
Під дією струму Ік2 у осерді трансформатора Т2 індуктується змінний магнітний потік, який у свою чергу індукує у вторинній обмотці напругу, форма якої визначається формою струму Ік2.
У другий напівперіод полярність напруги на базах транзисторів змінюються на зворотній. Транзистор VT1 відкривається, а транзистор VT2—закривається. Струм Ік2=0 і усі процеси у трансформаторі Т2 проходять під дією струму Ік1. Таким чином, у двотактному підсилювачі потужності транзистори працюють по черзі. Кожен з них підсилює визначені (парні або непарні) напівперіоди вхідного сигналу. Завдяки цьому, у формі вихідного сигналу відсутні похибки.
-
Скласти принципову схему підсилювача за структурною схемою зображеною на рисунку 12.2.
Рисунок 15.3—Принципова схема трьохкаскадного підсилювача
Лекція 16
Тема: Підсилювачі постійного струму (ППС)
1 Особливості схеми підсилювачів постійного струму.
2 Схема підсилювачів постійного струму з гальванічним зв’язком.
1. Підсилювачами постійного струму називають такі підсилювачі напруги, частота вхідного сигналу яких змінюється в межах від 0 до 100 Гц. Це робоча частота, однак не забороняється використовувати ці підсилювачі на більших частотах.
Якщо ППС працює у робочому діапазоні частот, то його іноді називають підсилювачем сигналів, які повільно змінюються.
Особливості схем підсилювачів постійного струму наступні:
1) для побудови схем неможливе використання ні трансформаторів, ні конденсаторів. Таким чином, до складу схем ППС можуть входити тільки резистори і транзистори;
2) у схемах ППС має місце явище яке називається “дрейф нуля” або “дрейф”. Це довільна зміна вихідної напруги при постійній вхідній (“дрейф”), або при її відсутності (“дрейф нуля”). Ці явища продемонстровані на рисунку 16.1
U
Uвих
0 t
а)
U Uдрейф
Uвих
Uвх
0 t
б)
Рисунок 16.1—“Дрейф” (а), “дрейф нуля” (б) у ППС.
Причиною “дрейфу” у ППС є нестабільність характеристик джерела живлення та нестабільність характеристик транзисторів.
У ПНЧ “дрейф” виникає, але він подавляється конденсаторами.
Небезпека “дрейфа” полягає у тому що у багатьох випадках величина напруги “дрейфу” може бути більшою ніж величина корисної вихідної напруги.
2. Найпростішою системою ППС є двокаскадна схема з гальванічним зв’язком або з безпосереднім зв’язком між каскадами.
Схема підсилювача постійного струму з безпосереднім зв’язком зображена на рисунку 16.2.
Рисунок 16.2—Схема підсилювача постійного струму з безпосереднім зв’язком.
Призначення елементів:
R1-R2—дільники;
R3-R4—резистори колекторного навантаження транзисторів;
R5-R6—зміщення;
R7-R8—резистори емітерного навантаження, які обмежують величину струму емітера.
Припустимо, що вхідна напруга на вході підсилювача змінюється, це призводить до зміни величини колекторного струму Ік1 першого транзистора. У свою чергу це призводить до зміну потенціалу точки а. Ця зміна потенціалу подається на базу транзистора VT2, колекторний струм Ік2 цього транзистора змінюється, це призводить до зміни потенціалу в точці в, тобто вихідної напруги. Таким чином зміна вхідної напруги передається на вихід схеми. Оскільки ця передача проходить за допомогою транзисторів, то зміна вихідної напруги буде більшою ніж зміна вхідної, тобто має місце підсилення вхідного сигналу.
Припустимо тепер, що величина вхідної напруги не змінюється, або вхідна напруга дорівнює нулю, але при цьому повільно змінюється величина напруги живлення Ек. Це призведе до зміни величини струмів Ік1 та Ік2, потенціалів точок а і в, та вихідної напруги першого та другого каскаду. Теж саме буде мати місце при зміні характеристик транзисторів.