Главная -> Книги

(0) (1) ( 2 ) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (2)

Вследствие этого усилительный каскад может оказаться неработоспособным.

Несколько лучшая схема усилителя изображена на рис. 2.36. Она выполнена с фиксированным напряжением смещения. Такое название означает, что постоянное напряжение на базе f/бо остается практически неизменным при изменении параметров транзистора. Постоянство напряжения От достигается применением целителя из резисторов Rbi и Res-

"ex Пег

-•Бл

"вых

Рис. 2.36. Схема резисторного каскада на транзисторе с общим эмиттером (с фиксированным напряжением смещения)

Сопротивления делителя обычно бывают порядка единиц или десятков килоом. Поэтому данный вариант схемы менее экономичен. Но зато она успешно работает при изменении температуры окружающей среды на ±20-5-30° от номинальной.

Стабилизация исходного режима транзисторных усилителей в широком интервале температур достигается применением отрицательной обратной связи. Такие схемы рассматриваются в § 6.

§ 5. УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ

1. Особенности усилителей мощности низкой частоты

В радиоприемниках усилителем мощности низкой частоты называют оконечный (выходной) каскад, работающий на какой-либо акустический прибор. Задача усилителя мощности заключается в эффективном преобразовании энергии постоянного тока источника питания в энергию переменного тока звуковой частоты, выделяемую на полезной нагрузке. Такой типичной нагрузкой является электродинамический громкоговоритель. Его сопротивление весьма мало (единицы ом). В дальнейшем оно считается активным по характеру. Это допущение верно в области средних звуковых частот.




Выделение значительной мощности на малом сопротивлении нагрузки возможно только при большом токе полезного сигнала. Поэтому в оконечном каскаде приемника могут возникать заметные нелинейные искажения усиливаемых колебаний. Наиболее часто они бывают несимметричные (рис. 2.12). Изменение формы полезных сигналов означает, что на выходе усилителя появляются новые часготы (высшие гармоники), которых нет на входе. Их уровень оценивают при помощи коэффициента гармоник (см. § 2).

Для теоретического расчета коэффициента гармоник разработаны специальные методы. Один из них поясняется рис. 2.37, где показан график искаженного выходного тока сигнала.

В соответствии с принятыми там обозначениями

Точность определения коэффициента гармоник по данной формуле получается невысокой, но она вполне достаточна для ориентировочных расчетов.

Коэффициент гармоник обычно мно-Рис. 2.37. Пример искажай го меньше единицы. Его часто выра-• " жают в процентах. Допустимая величи-

на Кг зависит от назначения приемника. Для уменьшения нелинейных искажений, возникающих в усилителе, принимают специальные меры.

Основными показателями оконечного усилителя приемника являются:

- выходная полезная мощность при заданном коэффициенте гармоник;

- мощность, потребляемая от источника питания;

- мощность потерь, расходуемая на нагрев усилительного прибора (или приборов);

- коэффициент полезного действия;

- коэффициенты частотных искажений на граничных частотах полосы пропускания.

В современных приемниках усилители мощности выполняются по однотактной или двухтактной схеме. Наиболее часто они являются трансформаторными каскадами. Бестрансформаторные усилители мощности используются значительно реже.

Основное достоинство всех трансформаторных усилителей заключается в том, что они позволяют получать на малом активном сопротивлении нагрузки большую выходную мошность полезного сигнала, так как с помощью трансформатора можно осуществить сагласовамие небольшого сопротивления полезной нагрузки с большим выходным сопротивлением усилительного прибора.

Для упрощения графического и аналитического анализа свойств усилителей мощности будет использоваться испытательный синусоидальный сигнал средней звуковой частоты.



1ко *he


Рис. 2.38. Схе.ма однотактного трансформаторного уси.пите.пя на транзисторе р~п - р с общим эмиттером

Это усилитель с фиксированным током смещения. Его величина рассчитывается по формуле 2.66. Допустим, что выбранное сопротивление Re обеспечивает работу транзистора в режиме класса А.

Первичная обмотка трансформатора служит коллекторной нагрузкой транзистора. Ее эквивалентное сопротивление /?н.т для переменной составляющей коллекторного тока достаточно велико. Оно зависит от коэффициента трансформации трансформатора и сопротивления реальной нагрузки Rn, подключенной ко вторичной обмотке. Поскольку сопротивление Rn считается активным, то и сопротивление нагрузки транзистора /?н. т также активно. Его вели-Ч1ина приближенно определяется по уравнению

R,..{-y-R,. (2.96)

Более точно сопротивление /?„. т определяют с учетом эквивалентной схемы трансформатора.

Однотактные трансформаторные усилители работают только в режиме класса А. В этом режиме выходной ток усилительного прибора (транзистора нли лампы) протекает непрерывно, а его величина изменяется по закону усиливаемого сигнала.

а) Однотактный трансформаторный усилитель на транзисторе

В трансформаторных усгшителях транзисторы обычно включают с общим эмиттером. Простейший вариант схемы трансформаторного каскада с таким включением транзистора показан на рис. 2.38.



(0) (1) ( 2 ) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86)