Тема 4.2 ОКОНЕЧНЫЕ КАСКАДЫ УСИЛЕНИЯ МОЩНОСТИ

Существенное множество схем оконечных каскадов, из которых мы рассмотрим следующие:

Двухтактный трансформаторный каскад (рисунок 31)

Рис.31 Двухтактный трансформаторный каскад на транзисторах n-p-n с общим коллектором

Строится схема на двух одинаковых транзисторах по схеме с ОЭ или ОК. Плечи должны быть симметричны: каждая из них представляет однотактный каскад, и оба работают через один трансформатор на внешнюю нагрузку.

Транзисторы должны работать в противофазе, чтобы потоки в сердечнике трансформатора, создаваемые их переменными токами, складывались.

Для этого на вход подается два равных по величине и противоположных по фазе сигнала. Для увеличения мощности плечи каскада могут быть построены на составных транзисторах – это позволяет получить большее усиление тока и увеличить входное сопротивление.

Вывод: схема сложнее, чем однотактная, но позволяет получить выше КПД, больше полезную мощность и меньше потери, т.к можно использовать режим В и АВ. А также отсутствует подмагничивание сердечника, так как постоянные составляющие проходят в противоположных направлениях.

Смещение осуществляется путем включения параллельно источнику питания делителя R_б1 - Д. Диод или стабилитрон, на котором создается напряжение смещения Uбэо, является термозависимым элементом, на котором с повышением температуры уменьшается напряжение. Это напряжение действует между базой и эмиттером каждого транзистора - к базе оно приложено через соответствующую половину вторичной обмотки входного трансформатора, создающего два противофазных входных сигнала.

Принцип действия схем с общим эмиттером и общим коллектором одинаков, а свойства каскада с ОК отличаются тем, что он не усиливает напряжение и для получения требуемой мощности нужен большой входной сигнал и большой ток базы, т.е предоконечный каскад должен быть достаточно мощным.

Применяемая схема с ОК позволяет получить малые нелинейные искажения (не больше1%), нечувствительность к разбросу коэффициентов усиления тока транзисторов, малое выходное сопротивление и стабильность усиления напряжения.

Двухтактный бестрансформаторный каскад на транзисторах одного типа с общим эмиттером

Наличие в схемах каскада трансформатора значительно усложняет схему, делает её дороже и более громоздкой, а также увеличиваются все виды искажений. В данном каскаде (рис.32) нагрузка подключается непосредственно в выходную цепь без согласующего трансформатора, а т.к. транзисторы работают при сравнительно низких напряжениях, то непосредственное включение допустимо с точки зрения техники безопасности.

В таких каскадах оба транзистора питаются от одного или двух источников постоянного тока или одного выпрямителя с выводом от средней точки.

Входные цепи транзисторов в VТ1 и VТ2 не имеют общей точки, поэтому противофазные входные сигналы могут быть поданы только от двух отдельных вторичных обмоток входного трансформатора.

Рис.32 Двухтактный бестрансформаторный каскад на транзисторах одного типа

с общим эмиттером

Такая схема используется в оконечном каскаде 6У34.

В этой схеме питание VТ1 и VТ2 осуществляется от двух источников Е_к1 и Е_к2, включенных последовательно. Нагрузка R_н включена между точкой соединения эмиттера VТ1 и коллектора VТ2 и средней точкой источников питания. Таким образом, входные сигналы подаются между базой и эмиттером транзисторов, а нагрузка включается между эмиттером и коллектором. Пунктиром показаны элементы, создающие смещение. Вид стабилизации исходного режима - параметрическая с автоматическим смещением.

Работают транзисторы в режиме В, то есть открываются поочередно.

Свойства схемы:

- велики нелинейные искажения;

- большое выходное сопротивление;

- нестабилен коэффициент усиления напряжения.

Поэтому в промышленной аппаратуре для исправления указанных недостатков вводят глубокую ООС по напряжению, охватывающую несколько последних каскадов.

Двухтактный бестрансформаторный каскад на разного типа транзисторах

с общим коллектором

Схема имеет однотактный вход, чем отличается от предыдущей – значит, что на базы обоих транзисторов подается один и тот же сигнал, поэтому они одновременно возбуждаются, а токи пульсируют в противофазе, что и требуется для работы двухтактной схемы.

Рис.33 Двухтактный бестрансформаторный каскад на транзисторах разного типа (p-n-p и n-p-n)

Схема не требует входного трансформатора, нагрузка включается между эмиттером и коллектором. Входной ток, ток базы; входной сигнал подается между базой и коллектором, а выходной снимается с сопротивления нагрузки R_н между эмиттером и коллектором.

Преимущества схемы: малое выходное сопротивление, малые нелинейные искажения, стабильный K_u и выходное напряжение, большое входное сопротивление.

Недостатки: отсутствие усиления по напряжению и трудность подбора мощных транзисторов с одинаковыми предельными параметрами.

Такая схема применена в мощном предоконечном каскаде 6У34.

Двухтактный бестрансформаторный каскад на составных транзисторах разного типа с общим коллектором (схема Лина)

Схема построена на четырех транзисторах, три из которых имеют одну проводимость (n-p-n), а четвертый - другую (p-n-p). Транзисторы VТ1 и VТ3 представляют собой составной транзистор, коллекторы которых соединены вместе (рис.34). Он включен по схеме с ОК: входной сигнал поступает на базу относительно общего провода, а нагрузка включена между эмиттером и коллектором через источник Ек1. Это составной транзистор n-p-n - типа.

В нижнем плече работают VТ2 и VТ4 – входной сигнал поступает на базу VТ2, усиливается, и с его коллектора (R_к2) поступает на базу VT4 - следовательно VT2 включен по схеме с общим эмиттером. Далее сигнал усиливается VT4 и снимается с нагрузки R_н, которая включена между коллектором и эмиттером VT4 (ОЭ). Транзисторы VT2 и VT4

Рис.34 Двухтактный бестрансформаторный каскад на составных транзисторах

охвачены 100% - ной ООС по напряжению, так как выходное напряжение приложено к эмиттеру VT2 и действует на входе последовательно и в противофазе с входным сигналом, это позволяет считать нижнее плечо эквивалентным составным транзистором со свойствами схемы с ОК. Он составлен из транзисторов разного типа, эквивалентен транзистору p-n-p, так как смещение на его базе отрицательное, и он открывается отрицательной полуволной сигнала.

Такая схема имеет симметричные плечи, сохраняют все преимущества каскада ОК, возбуждается одним сигналом, который поступает на оба плеча. Выходные мощные транзисторы VT3 и VT4 легко подобрать, так как они одного типа. Управляющие транзисторы VT1 и VT2 разного типа, но их не трудно подобрать, так как они не очень большой мощности. Использование составных транзисторов позволяет получить достаточно большой коэффициент по току и применить относительно маломощный предоконечный каскад. Схема положена в основу оконечного каскада в мощных блоках аппаратуры серии «Звук Т».

Дата добавления: 2014-10-10; просмотров: 1094; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!