34. Вихідні каскади підсилювачів, режими їх роботи

Каскад, який, як правило, є підсилювачем потужності. Він може бути вихідним каскадом. Такі каскади виконують за двотактними схемами, що працюють в режимі В або АВ, або у вигляді потужних емітерних чи витокових повторювачів, якщо підсилювач повинен працювати на низькоомне навантаження.

В якості вихідних каскадів, як правило, використовують двотактні схеми, що працюють в режимі В або АВ завдяки їх високому ККД.

Виділяють безтрансформаторні і трансформаторні схеми підсилювачів.

Перші характеризуються малими масогабаритними показниками і реалізуються в інтегральних схемах.

Другі як правило застосовують вхідний і вихідний диференційний трансформатор з виводом від середньої точки відповідно вторинної і перевинної обмотки.

В таких схемах одне плече забезпечує підсилення одного півперіоду синусоїдального сигналу. ЕРС, що наводиться у первинній обмотці вхідного трансформатора забезпечує аналогічну полярність ЕРС у вторинній обмотці. За рахунок її диференційності, напруга прикладається до баз транзисторів.

В один півперіод полярність ЕРС перевинної обмотки VT2 буде відкриваючою для VT1 і закриваючою для VT2.

Струм протікатиме через відкритий VT1 і половину первинної обмотки ТР2. в другий півперіод полярність ЕРС на вторинній обмотці ТР1 буде протилежною і відкритим стане транзистор VT2. струм у первинній обмотці ТР2 буде протікати по іншій частині обмотки і в протилежному напрямку, а полярність ЕРС на навантаженні Rн змінити свій напрямок.

Без трансформаторні вихідні каскади виконують на транзисторах однакового або різного типу провідності.

Вхідний сигнал будь якої полярності автоматично є відкриваючим для одного транзистора і закриваючим для іншого. Завдяки використанню двополярного джерела живлення струм у навантаженні матиме протилежний напрямок в різні півперіоди вхідного сигналу.

Якщо використати транзистори однакового типу провідності, то для забезпечення стабільності роботи транзистора навантаження вмикають через роздільний конденсатор, акумулюють транзистор з допомогою додаткового фазоінвертуючого каскаду.

35. Однотактний вихідний каскад

Каскады усиления могут быть однотактными и двухтактными.

Однотактный усилитель — усилитель, в котором входной сигнал поступает во входную цепь одного усилительного элемента или одной группы элементов, соединённых параллельно.

36. Двотактний вихідний каскад.

Двухтактный усилитель — усилитель, в котором входной сигнал поступает одновременно во входные цепи двух усилительных элементов или двух групп усилительных элементов, соединённых параллельно, со сдвигом по фазе на 180°.

37.Зворотні зв’язки у підсилювачах. Їх класифікація

Зворотним зв'язком (ОС) у підсилювачі називається передача частини енергії з його виходу на вхід. Зворотний зв'язок негативна, якщо зменшує коефіцієнт підсилення підсилювача, у противному випадку вона позитивна. Зворотні зв'язки бувають корисними, якщо створюються цілеспрямовано, і паразитними (шкідливими), якщо виникають мимовільно. За місцем перебування зворотні зв'язки можуть бути внутрішніми, якщо здійснюються усередині ланцюга самого підсилювального каскаду, і зовнішніми, якщо їхнього ланцюга охоплюють підсилювальний каскад зовні.

У загальному випадку ланцюг зовнішньої ОС являє собою пасивний чотириполюсник, що своїми виводами підключається до вихідного й вхідного ланцюгів ОУ. Відзначимо, що в загальному випадку напруга й струм на вході підсилювача зі зворотним зв'язком і однойменні величини на вході ОУ не збігаються. Позитивна ОС у підсилювачах практично не застосовується, але лежить в основі роботи різного роду автогенераторів синусоїдальних коливань і регенеративних пристроїв. Негативна ОС використовується в підсилювачах дуже широко.

Вона дозволяє створювати пристрою різного функціонального призначення, а також поліпшує параметри підсилювачів: зменшує значення вихідного опору, збільшує значення граничної частоти Ранків, а отже, і смугу частот посилення сигналів, зменшує нелінійні перекручування напруги на виході й залежність значень параметрів підсилювача від дестабілізуючих факторів (звичайно температури). Корисні властивості негативного зворотного зв'язку досягаються за рахунок зменшення значень коефіцієнта підсилення напруги підсилювача. Це, однак, не має істотного значення, тому що власний коефіцієнт підсилення напруги ОУ дуже великий.

Підсилювачі з негативним зворотним зв'язком. Розглянемо приклади підсилювачів з негативним зворотним зв'язком на основі ОУ, думаючи їх ідеальними.

У не підсилювачі, що інвертує, використовується послідовна негативна ОС по напрузі. Надалі замість чотириполюсника зворотного зв'язку на схемах підсилювачів будемо зображувати тільки елементи його схеми заміщення. Напруги на вході й виході підсилювача, що інвертує, мають різні полярності, а відношення їхніх абсолютних значень визначає коефіцієнт підсилення напруги

Повторювач напруги. При виконанні умови значення коефіцієнта підсилення напруги не підсилювача, що інвертує, прагне до одиниці. У граничному випадку не підсилювач, що інвертує, перетвориться в повторювач напруги.

підсилювач, Що Інвертує. У підсилювачі, що інвертує, використовується паралельний негативний зворотний зв'язок по напрузі, а ланцюга джерела сигналу й зворотного зв'язку з опорами ?, і "ос підключаються до входу, що інвертує, операційного підсилювача.

Вибірний підсилювач. У вибірному підсилювачі ланцюг паралельного негативного зворотного зв'язку по напрузі містить резонансний загороджувальний фільтр. При синусоїдальній напрузі для розрахунку підсилювача застосуємо комплексний метод. Для поділу постійні й змінної тридцятимільйонні токи в ланцюг зворотного зв'язку включений конденсатор великої ємності опором якого можна зневажити.

Замінивши в напруги комплексними напругами а опір ланцюга негативного зворотного зв'язку "ос комплексним опором загороджувального фільтра. При резонансній кутовій частоті значення коефіцієнта підсилення напруги безперервна лінія.

З урахуванням втрат енергії в реальному резонансному загороджувальному фільтрі АЧХ вибірного підсилювача буде відрізнятися від ідеальної- штрихова лінія). Використання в ланцюзі зворотного зв'язку загороджувального приводить до аналогічних результатів. Однак простіше для практичної реалізації й тому в багатьох випадках виявляються переважніше резонансних загороджувальних. Такі фільтри на основі ОУ називають активними

Підсилювачі потужності. Підсилювач потужності звичайно є останнім каскадом у ланцюзі посилення сигналу. До його виходу підключається приймач великої потужності. Тому одним з важливих параметрів підсилювача потужності є його КПД. Для посилення синусоїдальних і інших двох полярних сигналів найбільшим КПД володіє двотактний підсилювач потужності, типова схема якого на основі з малими вихідними опорами. Постійніі тридцятилітні напруг на резисторах забезпечують зсуву між эмиттерами й базами транзисторів, необхідні для роботи повторювачів у класах В або АВ.

При цьому КПД підсилювача потужності двох джерел живлення з постійними Эдск і ланцюга навантаження за умови, а напруга на виході близько за формою до синусоїдальної напруги на вході. Зміна температури змінює значення граничної напруги провідності переходу між эмиттерами й базами транзисторів, що порушує їхню погоджену роботу. Для усунення цього явища замість резисторів включають зміщені в прямому напрямку діоди, гранична напруга провідності яких має такий же температурний коефіцієнт.

38. Вплив зворотніх зв’язків на параметри підсилювача. Вплив зворотніх зв’язків на спотворення у підсилювачах

Позитивний зворотній звязок підвтщує коефіцієнт підсилення. Одночастно зменшується стабільність підсилювача та підвищується рівень не лінійних перетворень. Тому ПЗЗ у підсилювачах майже не застосовується.

НЗЗ зменшує коефіцієнт підсилення.

При цььому також:

• Підвищується стабільність коефіцієнта підсилення.

• Знижується рівень нелінійних спотворень.

• Зменшується вихідний та підвищується вхідний опір.

НЗЗ застосовується дуже часто.