Главная страница  Транзисторные схемы 

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 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 [ 141 ] 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

ристики вблизи нуля (рис. 12-11). Величину и влияние этого излома, особенно существенного у кремниевых транзисторов, можно значительно уменьшить, задавая небольшое положительное смещение на эмиттеры (рис. 12-12, а). Тогда суммарная характеристика будет более плавной, как видно из рис. 12-12, б.

Смещение лучше осуществлять не с помощью обычного делителя, а используя плоскостной диод в том плече, с которого снимается э. д. с. смещения, подобно тому, как это сделано на рис. 12-6. При наличии смещения каскад работает в классе АВ, поскольку ток покоя IA может иметь значительную величину. При этом к. п. д. коллекторной цели соответственно уменьшается, а ток и мощность в источнике питания возрастают. Эти изменения можно оценить


- Us

* 0.

Рис. 12-12. Уменьшение входных нелинейных искажений с помощью смещения. а - схема; б - суммарная входная характеристика.

ПО формулам (12-17) - (12-19), используя величину Ia ~ / о + +с/вд. где ток IsA легко найти из рис. 12-12, б. Входная мощность определяется формулой (12-27), в которой сопротивление Rb меньше, чем в схеме без смещения, и обычно близко к величине i? (см. рис. 12-3).

Общая особенность нелинейных искажений в двухтактных каскадах состоит в пониженной роли четных гармоник, прежде всего 2-й.- В случае идеальной симметрии схемы четные гармоники вообще отсутствуют и расчет коэффициента нелинейных искажений поформуле (12-1) невозможен. В реальных,-т. е. не совсем симметричных, схемах результирующая 2-я гармоника в нагрузке хотя и Меньше, чем в каждом из плеч, но все же обычно существенна, так что коэффициент /< можно грубо оценить методом трех ординат (рис. 12-5), используя, конечно, составные характеристики,-



Особенности двухтактного каскада, в котором транзисторы включены по схеме ОЭ, в основном те же, что и в однотактном каскаде класса А (§ 12-1): меньшая входная мощность, несколько меньший к. п. д. и несколько большие нелинейные искажения.

Следует отметить, что в двухтактных схемах ОЭ в отличие от однотактных понятие оптимального сопротивления R (см. конец §12-1) имеет другой смысл:

оно обеспечивает не равенство амплитуд положительной и отрицательной полуволн тока , а лишь меньшие искажения каждой из полуволн, т. е. уменьшение нечетных гармоник. Обычно значение R оказывается заметно большим, чем /?экв. что невыгодно с точки зрения передачи мощности от предоконечного каскада. Поэтому, как правило, выбирают R skb а коэффициент трансформации входного трансформатора находят из условия

1=-

:]/. (12-2S)

Это условие соответствует согласованию данного каскада с выходом предыдущего.

Важным средством уменьшения нелинейных искажений является использование отрицательной обратной связи - как общей, так и местной. Варианты схем мощных усилителей с местной обратной связью можно найти в [112].

Каскад с дополнительной симметрией. Выше рассматривались классические мощные усилители с трансформаторной связью, структура которых в сущности та же, что и при использовании ламп. Такое же структурное сходство свойственно и некоторым специальным типам мощных каскадов, применяемых в энергетических установках и автоматике [136]: усилителям среднего значения тока, усилителям с питанием от напряжения переменного тока и усилителям с импульсным режимом работы транзистора [137], в частности усилителям класса Д.

Однако в транзисторной технике возможны и некоторые оригинальные решения, к числу которых относятся двухтактные каскады, построенные на транзисторах с разным типом проводимости: р-п-р и п-р-п. Сочетание транзисторов р-п-р и п~р-п используется не только в усилительной, но и в импульсной технике. Такие схемы получили название схем с дополнительной симметрией.

Двухтактный каскад с дополнительной симметрией показан на рис. 12-13. Характерная особенность каскада - отсутствие трансформаторов, что особенно важно в случае интегрального (микроэлектронного) исполнения, поскольку в интегральных схемах применение трансформаторов в виде навесных компонентов

* Выравнивание положительной и отрицательной амплитуд в двухтактных схемах достигается путем симметрирования.



Вход.

крайне нежелательно, а их реализация в виде полупроводниковых или пленочных компонентов полностью исключается .

В отсутствие сигнала ток в нагрузке отсутствует, а через транзисторы протекает небольшой начальный ток, обусловленный смещениями -Ь у Ur (на транзисторе и - f/y?, (на транзисторе Т.

Эти смещения соответствуют э. д. с. на рис. 12-12, б, т. е. каскад работает в классе АВ. Обычно ток делителя - R - /?з много больше начальных базовых токов, а сопротивление R много

меньше R и R. Поэтому начальные смещения ±Ui можно

считать равными IR, где / ~ 2EI(Ri + Rs) - ток делителя.

Если сопротивление Rz достаточно мало (а именно, если R < R\;3 II Рбх1 где Rgj, - входное сопротивление открытого плеча схемы), то можно считать обе базы соединенными по переменному току и подавать сигнал от предоконечного касиада на одну из баз (рис. 12-13). Поскольку входной сигнал приходит в фазе на оба транзистора, последние работают поочередно, как в обычном классе В (точнее, учитывая начальное смещение, - в классе АВ). При этом нагрузка включена в эмиттерные цепи транзисторов, т. е. они работают по схеме ОК, как эмиттерные повторители; следовательно, входной сигнал должен быть равен выходному напряжению на нагрузке. Соответственно, как отмечалось во введении, коэффициент усиления мощности оказывается меньше, чем при включении ОЭ.

Обычно вместо резистора Rz ставят диод, работающий в прямом направлении (на рис. 12-13 показан пунктиром). В таком варианте начальные смещения на базах составляют ±и/2, а роль сопротивления R (при передаче сигнала на базу транзистора Т) играет дифференциальное сопротивление диода. При достаточно больших токах дифференциальное сопротивление диода значи-

Рис. 12-13, Двухтактный каскад класса АВ с дополнительной симметрией.

* Вообще говоря, используя транзисторы одного типа проводимости, можно построить схему так, чтобы избежать применения выходного трансформатора, но схема получается электрически несимметричной, а главное, возникают трудности, связанные с необходимостью противофазных входных сигналов, т. е. требуется либо входной трансформатор, либо специальный каскад для расщепления фазы.

Средняя точка резистора имеет нулевой потенциал, что достигается регулировкой сопротивлений и 3. Если транзисторы идентичны, то Rt = Ra-

В общем случае сигнал от предоконечного каскада следует подавать на обе базы через два отдельных конденсатора.



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 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 [ 141 ] 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

© 2000 - 2021 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.