Розповідаючи на початку цієї статті про призначення каскадів підсилювача, я, як би забігаючи вперед, сказав, що в вихідних каскадах, є підсилювачами потужності, радіоаматори використовують такі ж малопотужні транзистори, як і в каскадах посилення напруги. У вас тоді, природно, міг виникнути питання, а може бути виникало: як це досягається? Відповідаю на нього зараз. Такі каскади називають двотактними підсилювачами потужності. Причому вони можуть бути трансформаторними, тобто з використанням в них трансформаторів, або безтрансформаторним. У ваших конструкціях будуть застосовані обидва різновиди двотактного підсилювача коливань звукової частоти. Розберемося в принципі їх роботи. Спрощена схема двотактного трансформаторного каскаду посилення потужності і графіки, що ілюструють його роботу, наведені на (рис. 6). У ньому, як бачите, два трансформатора і два транзистора. Трансформатор Т1 Межкаскадная, що зв'язує предоконечний каскад зі входом підсилювача потужності, а трансформатор Т2 - вихідний. Транзистори V1 і V2 включені за схемою ОЕ. Їх емітери, як і середній висновок вторинної обмотки міжкаскадного трансформатора, «заземлені» - з'єднані із загальним провідником джерела живлення Uі.п. - негативна напруга живлення на колектори транзисторів подається через первинну обмотку вихідного трансформатора Т2: на колектор транзистора V1 - через секцію Іа, на колектор транзистора V2 - через секцію Іб. Кожен транзистор і відносяться до нього секції вторинної обмотки міжкаскадного трансформатора і первинної обмотки вихідного трансформатора представляють звичайний, вже знайомий вам однотактний підсилювач. У цьому неважко переконатися, якщо прикрити листком паперу одне з таких плечей каскаду. Разом же вони утворюють двотактний підсилювач потужності.
Мал. 6 Двотактний трансформаторний підсилювач потужності і графіки, що ілюструють його роботу.
Суть роботи двотактного підсилювача полягає в наступному. Коливання звукової частоти (графіка на рис. 6) з предоконечного каскаду подаються на бази обох транзисторів так, що напруги на них змінюються в будь-який момент часу в протилежних напрямках, тобто в протифазі. При цьому транзистори працюють по черзі, на два такту за кожен період підводиться до них напруги. Коли, наприклад, на базі транзистора V1 негативна полуволна, він відкривається і через секцію Іа первинної обмотки вихідного трансформатора йде струм тільки цього транзистора (графік б). В цей час транзистор V2 закритий, так як на його, базі позитивна полуволна напруги. Наступний напівперіод, навпаки, позитивна полуволна буде на базі транзистора V1, а негативна - на базі транзистора V2. Тепер відкривається транзистор V2 і через секцію Іб первинної обмотки вихідного трансформатора йде струм його колектора (графік в), а транзистор V1, закриваючись, «відпочиває». І так при кожному періоді звукових коливань, що підводяться до підсилювача. В обмотці трансформатора колекторні струми обох транзисторів підсумовуються (графік г), в результаті на виході підсилювача виходять більш потужні електричні коливання звукової частоти, ніж в звичайному однотактному підсилювачі. Динамічна головка В, підключена до вторинної обмотки трансформатора, перетворює їх в звук. Тепер, користуючись схемою на (рис. 7), розберемося в принципі роботи бестрансформаторного двотактного підсилювача потужності. Тут також два транзистора, але вони різної структури: транзистор Vl - p - n - p, транзистор V2 - n - p - n. По постійному струму транзистори включені послідовно, утворюючи як би дільник напруги живлячої їх джерела постійного струму. При цьому на колекторі транзистора V1 щодо середньої точки між ними, званої точкою симетрії, створюється негативна напруга, рівне половині напруги джерела живлення, а на колекторі транзистора V2 - позитивне, і також рівну половині напруги джерела живлення Uн.п. Динамічна головка В включена в емітерний ланцюга транзисторів: для транзистора V1 - через конденсатор С2, для транзистора V2 - через конденсатор С1. Таким чином, транзистори по змінному струмі включені за схемою ОК (еміттерними повторителями) і працюють на одну загальну навантаження - головку В.
Мал. 7 Двотактний безтрансформаторний підсилювач потужності.
На базах обох транзисторів підсилювача діє однакове за значенням і частоті змінну напругу, що надходить від предоконечного каскаду. А так як транзистори різної структури, то і працюють вони по черзі, на два такту: при негативній напівхвиль напруги відкривається тільки транзистор V1 і в ланцюзі головка В - конденсатор С2 з'являється імпульс колекторного струму (на рис. 6 - графік б), а при позитивній полуволне відкривається тільки транзистор V2 і в ланцюзі головка - конденсатор С1 з'являється імпульс колекторного струму цього транзистора (на рис. 6 - графік в). Таким чином, через головку тече сумарний струм транзисторів (графік г на рис. 6), що представляє собою посилені по потужності коливання звукової частоти, які вона перетворює в звукові коливання. Практично виходить той же ефект, що і в підсилювачі з трансформаторами, але, завдяки використанню транзисторів різної структури, відпадає потреба в пристрої для подачі на бази транзисторів сигналу в протифазі. Ви повинні були помітити одне протиріччя в моєму поясненні роботи двотактних підсилювачів потужності: на бази транзисторів не подавались напруги зсуву. Ви маєте рацію, але особливої помилки тут немає. Справа в тому, що транзистори двотактного каскаду можуть працювати без початкового напруги зсуву. Але тоді в підсилюється сигналі з'являються спотворення типу «сходинка». особливо сильно відчуваються при слабкому вхідному сигналі. Сходинкою ж їх - називають тому, що на осциллограмме синусоїдального сигналу вони мають ступінчасту форму (рис. 8). Найбільш простий спосіб усунення таких спотворень - подача на бази транзисторів напруги зсуву, що і роблять на практиці.
Мал. 8 Спотворення типу "Сходинка".
Тепер, перш ніж почати розмову про підсилювачі, що забезпечують гучне звуковідтворення, хочу познайомити вас з деякими параметрами і класами посилення характеризують підсилювач НЧ. Нижче будуть детально розглянуті всі плюси двотактних підсилювачів.