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

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.