ДВОТАКТНІ ТРАНСФОРМАТОРНІ ПІДСИЛЮВАЧИ ПОТУЖНОСТІ

Недоліків однотактного трансформаторного підсилювача потужності позбавленій двотактній підсилювач потужності рис.67.

Рисунок 67 – Двотактний трансформаторний підсилювач потужності

 

Підсилювач складається з двох однотактних каскадів, виконаних на транзисторах VT1 і VT2. Параметри транзисторів повинні бути практично однаковими. Трансформатор TV1 призначений для подачі на вхід підсилювача двох напруг U_вх1 та U _вх2 , рівних за величинами, але зсунутих за фазою на 180 ел.град. Трансформатор TV2 узгоджує вихід підсилювача з навантаженням, тобто забезпечує виконання умови передачі максимальної потужності. Резистори R₁, R₂ (дільники напруги) призначені для створення режиму спокою (в режимі класу АВ) для обидвох транзисторів.

Цей підсилювач може працювати у класі В або АВ. У трансформатора TV2 стале підмагнічування відсутнє, оскільки по одній його напівобмотці постійний струм тече в одному напрямку, а по другій – у протилежному, причому І_ОК1 = І _ОК2

Розглянемо роботу підсилювача за наявності U_вх1.

Якщо полярність U_вх1 відповідає вказаній на схемі без дужок, транзистор VT2 закритий, а VT1 працює в режимі підсилення. При цьому в колекторному колі VT1 з′являється підсилена напівхвиля струму, яка через верхню первинну напівобмотку трансформатора TV2 передається до навантаження.

При полярності U_вх1 , вказаній у дужках, транзистор VT1 закритий, а VT2 знаходиться в режимі підсилення під дією U_вх2 . Напівхвиля струму, що протікає у колекторному колі VT2, має протилежний напрямок і через нижню напівобмотку трансформатора TV2 передається до навантаження. Таким чином, транзистори VT1 і VT2 працюють по черзі, створюючи підсилену змінну напругу на навантаженні за два такти.

Р_вих = І_m U_m /2,

де Р_вих – корисна потужність, що віддається в навантаження;

U_m– амплітуда змінної складової напруги на колекторі;

І_m – амплітуда змінної складової струму колектора.

Потужність, яка споживається кожним транзистором від джерела живлення

P₀ = І_Ксер Е_К,

де І_Ксер - середнє значення струму кожного транзистора.

Унаслідок симетрії схеми к.к.д. двотактного каскаду в режимі В рівний

η_В = 2Р_вих /2Р₀ = Р_вих /Р₀ .

Різниця потужностей, яка споживається кожним транзистором від джерела живлення і корисної

Р_К = P₀ – Р_вих  = Р₀ (1 - η_В)

розсіюється у вигляді тепла на колекторі транзистора. Високий К.К.Д. вказує, що в режимі В на колекторі транзистора розсіюється відносно невелика частина (близько 30%) потужності, споживаної транзистором від джерела живлення. Тому при заданій допустимій величині потужності Р_Кmax в режимі В транзистор може віддати потужність у декілька разів більшу, ніж в режимі А.

ДВОТАКТНІ БЕЗТРАНСФОРМАТОРНІ ПІДСИЛЮВАЧІ НА БІПОЛЯРНИХ ТРАНЗИСТОРАХ

Безтрансформаторні потужні вихідні каскади дозволяють здійснити безпосередній зв'язок з навантаженням, що дає можливість обійтися без громіздких трансформаторів і розділових конденсаторів; мають хороші частотні і амплітудні характеристики; легко можуть бути виконані за інтегральною технологією. Між каскадами можна вводити глибокі загальні від′ємні ЗЗ як по змінному, так і за постійним струмами, що істотно покращує характеристики перетворення всього пристрою.

Безтрансформаторні вихідні каскади підсилення використовують як у складі ІМС, так і в дискретному виконанні.

Безтрансформаторні потужні вихідні каскади збирають в основному по двотактних схемах на транзисторах, працюючих в режимі В або АВ і включених за схемами зі СК або СЕ. У цих схемах можливе поєднання в одному каскаді або однакових транзисторів (рис.68), або транзисторів з різним типом електропровідності (рис.69). Каскади, в яких використані транзистори з різним типом електропровідності (р-n-р або n-p-n), називаються каскадами з додатковою симетрією.

Схему такого каскаду, виконану на однотипних транзисторах n-p-n – типу, наведено на рис.25.

Рисунок 68 – Безтрансформаторний каскад підсилення на однотипних транзисторах

 

Рисунок 69 – Каскад підсилення на транзисторах різного типу провідності

 

Транзистор VT2 і навантаження R_н утворюють каскад зі СК, а VT3 і R_н – каскад зі СЕ. Сигнали, що підсилюються, надходять на входи транзисторів VT2, VT3 із зміщенням за фазою на 180º, одержання двох протифазних напруг забезпечує фазоінверсний каскад на транзисторі VT1.

Транзистори VТ2 і VТЗ ­ по­перемінно відкриваються позитивними напівперіодами, зумовлюючи протікання в навантаженні змінного струму.

 

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ:

1 Які схеми підсилювачів потужності застосовують в режимі класу В?

2 Які каскади використовують у складі ІМС?

3 Задача 1. Визначити опір резистора  в колі колектора R_К, якщо напруга живлення транзисторного каскаду U = 30 В, а струм колектора спокою І_К0 = 2 мА.

                                                                                                    (Відповідь: 7,5 кОм).

4 Задача 2. Визначити струм спокою колектора транзисторного каскаду зі СЕ на базі транзистора КТ502Г, що забезпечує на резисторі R_К = 6,2 кОм максимальну амплітуду вихідної напруги. Напруга живлення каскаду U = 40 В.

                                                                                                     (Відповідь: 3,18 мА).

5 Задача 3. В транзисторному каскаді зі спільним емітером на транзисторі МП40 струм спокою бази І_Б0 = 0,5 мА. Напруга U_БЕ0 = 0,31 В. Визначити опори резисторів дільника R₁ , R₂ , якщо через резистор R₁ проходить струм І₁ = 2 мА, напруга живлення каскаду U = 10 В, опір резистора R_К = 2,4 кОм.

                                                                    (Відповідь: R₁ = 3,68 кОм; R₂ = 405 Ом).

6 Задача 4. Визначити діапазон зміни вихідної напруги транзисторного каскаду зі спільним емітером на транзисторі КТ819Б, якщо напруга живлення каскаду U = 40 В.

                                                                                      (Відповідь: 5 В < u_вих < 40 В).

 

ВИКЛАДАЧ– Ковальова Т.І.

 

ЛЕКЦІЯ № 21 (2 год.)

---

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 1269; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!