Типы усилительных каскадов.

1. Однотактные каскады.

2. Двухтактные каскады.

. Все рассмотренные ранее усилительные каскады являются однотактными, поскольку один усилительный элемент усиливает и отрицательные, и положительные полуволны входного гармонического сигнала. Используется режим класса А.

. Двухтактными называются каскады, содержащие усилительные элементы, работающие в противофазе на общую нагрузку, т.е. один усилительный элемент усиливает положительную полуволну, а другой усилительный элемент усиливает отрицательную полуволну. Используются режимы класса В, АВ.

Каскады мощного усиления (входные каскады).

Основное назначение каскадов МУ – это отдача в заданное сопротивление нагрузки в заданной мощности при допустимых уровнях нелинейных искажений и возможно большем КПД.

является второстепенным фактором, и он обычно много меньше, чем у каскадов предварительного усилителя. На вход каскадов МУ уже поступает сигнал большой амплитуды, поэтому параметры УЭ сильно меняются за период сигнала, и в этой связи расчет производят обычно графически, т.к. аналитические методы дают большую погрешность.

Особенностью работы каскадов МУ является работа на низкоомную нагрузку .

Современные каскады МУ строятся по двухтактной схеме. Расчет можно вести для половины периода, для одного усилительного элемента. При этом мощность, отдаваемая в нагрузку одним усилительным элементом равна выходной мощности всего каскада мощного усиления.

Схема состоит из двух однотактных эмиттерных повторителей (плеч), работающих попеременно в течение одного полупериода сигнала.

Транзисторы VT1 и VT2 – комплиментарные (одинаковые параметры, но противоположная проводимость).

В точках А и В постоянная составляющая напряжения равна 0.

Построение по данной схеме каскада мощного усиления параметризируется небольшими частотными искажениями , поскольку используется схема эмиттерного повторителя (100% последовательная ООС по току). Но поскольку действующее в схеме напряжения и токи близки к максимально допустимым, то возникают линейные искажения.

; ; .

Каскады предварительного усиления

Назначение – усиление сигнала до величины, необходимой для подачи на вход каскадов мощного усиления при допустимом уровне частотных и нелинейных искажений.

Используются маломощные транзисторы с большим , включенные обычно по схеме ОЭ. При расчете используют аналитические выражения, связывающие входной и выходной токи и напряжения. В результате расчета выбирают тип транзистора и определяют номиналы элементов, а также вносимые каскадом частотные искажения. Нелинейные искажения обычно не вычисляют, поскольку предполагается, что каскады предварительного усиления работают на линейном участке сквозной характеристики. Кроме того, расчитывают цепь обратной связи.

Практические схемы усилительных каскадов на транзисторах. Их параметры и характеристики.

Поскольку емкостное сопротивление зависит от частоты, то различают эквивалентные схемы для низких, средних и высоких частот.

Эквивалентная схема каскада на средних частотах, когда емкостями конденсаторов можно пренебречь:

омическое сопротивление базы;

для схемы об;

1. Входное сопротивление каскада:

2. Выходное сопротивление

Определяется при отсутствии и при подключении к вых. зажимам источника напряжения . Если принять, что при этом часть тока, ответвляющаяся в базу ничтожно мала, то будем использовать только 2-ю половину схемы:

;

3. Коэффициент усиления по току

(Эквивалентный генератор: )

Заменим генератор напряжения на генератор тока

4. Коэффициент усиления по напряжению (сквозной):

(«-» вх. и вых. Напряжения в противофазе)

; ;

; ;

Если не шунтируется :