Двотактний безтрансформаторний каскад

Особливістю схем бестрансформаторних двотактних каскадів УМ є застосування в них транзисторів разноименной полярності, тобто в одному плечі каскаду включений транзистор типу р-n-р, а в іншому плечі - транзистор типу n-p-n. Обидва транзистора мають однакові коефіцієнтами по току, а також однаковими зворотними струмами колекторів.

Застосування разноструктурних транзисторів усуває необхідність фазоінвертірованія вхідного каскаду.

У цих каскадах УМ транзистори включають за схемою із загальним колектором, що створює послідовну негативний зворотний зв'язок по напрузі, зменшуючи нелінійні і частотні спотворення вихідного сигналу і розширюючи цим смугу пропускання Df = fв гран - fн гран

Працюючи в режимі класу В або АВ1 такі низькочастотні каскади УМ мають найбільший ККД (до 45 - 70%) в тих випадках, коли у вихідних транзисторів верхня гранична частота приблизно в 1,5 - 2 рази більше максимальної частоти підсилюється сигналу fс макс. При невиконанні цієї умови ККД каскаду значно знижується, так як відбувається збільшення споживаного струму, який збільшує потужність, марно розсіюється колекторами транзисторів, що може вивести їх з ладу. Наприклад, якщо при біполярних транзисторах типу П201А відбувається помітне зменшення ККД каскаду на частотах більше 3 - 5 кГц, то при використанні среднечастотних транзисторів типу П601 - П602 це явище настає при частотах понад 50 - 100 кГц, а при транзисторах типу П212 - понад 20 - 50 кГц.

Максимальна корисна вихідна потужність таких каскадів УМ зростає зі збільшенням напруги джерела живлення.

Основними вимогами, яким повинен задовольняти крайовий каскад:

1. Отримання високого ККД. Чим вище ККД, тим більша частина витраченої потужності джерела перетвориться в корисну потужність, що віддається в навантаження, тим менше потрібно енергії джерела живлення для отримання необхідної потужності в навантаженні. Кінцеві каскади різної потужності (від одиниць Вт до одиниць КВт) є в мільйонах приймачах, багатоканальної, вимірювальної апаратури, кінцевих пристроях, підсилюючих пристроях радіопередавачів і т. Д. Тому проблема підвищення ККД в кінцевих каскадах підсилювачів має важливе економічне значення для збройних сил.

2. Отримання максимальної потужності в навантаженні. Умовою отримання максимальної потужності в навантаженні є узгодження вихідного опору підсилювального елемента з навантаженням. Умова узгодження - рівність опору навантаження вихідного опору підсилювального елемента.

3. Отримання мінімальних нелінійних спотворень. Для отримання великої потужності на виході кінцевого каскаду і особливо великого ККД на вхід підсилювального елемента необхідно подавати такі амплітуди напруги, які передбачають використання більшої частини характеристики транзистора (лампи), включаючи і нелінійні ділянки. При цьому форма сигналу спотворюється, т. Е. Виникають нелінійні спотворення. Т.О. виникає суперечність між вимогою отримання найбільшого ККД і мінімальних нелінійних спотворень. Отже, в кожному окремому випадку потрібно визначити умови подолання цього протиріччя, тобто можливості отримання максимального ККД при мінімальних нелінійних спотвореннях.

4. Отримання мінімальних частотних і фазових спотворень. Вирішення цієї проблеми відбувається таким же шляхом, як і в попередніх каскадах, тому що причини цих спотворень в обох випадках однакові: наявність у схемі реактивних елементів L і C.

Рис.3 Схема електрична принципова кінцевого каскаду УМ при роботі транзисторів в режимі АВ

Схожі статті