Лекция №6.
1. Усилители мощности низкой частоты (унч).
Пример построения усилителя с отрицательной обратной связью. Два каскада, схема с общим эмиттером (схема p-n-p):
Рис.6.1.
Двухкаскадный усилитель с межкаскадными связями.
R’ос Rэ1 – последовательная отрицательная обратная связь по напряжению (в противофазе входному напряжению);
R-C-цепочка нужна для термостабилизации;
Входное сопротивление увеличивается, а выходное – уменьшается.
C’p5R”ос – параллельная отрицательная обратная связь по току.
Исключаем из цепи Cэ , чтобы не было искажений по переменной составляющей.
Межкаскадная отрицательная обратная связь (ООС) – с выхода второго каскада на вход первого каскада.
Местная последовательная ООС по току проходит через Rэ1 .
1.местная ООС по току (по переменному току местной ООС нет).
2.местная ООС по току (и по постоянному, и по переменному токам).
Усилители мощности являются выходными каскадами многокаскадного усилителя и служат для обеспечения в нагрузке заданной мощности (нагрузка является низкоомной 3-12 Ом).
В связи с тем, что требуется большая мощность и выходное напряжение довольно большой амплитуды, то ток достигает больших величин.
Необходимо усилить и ток, и напряжение.
Особое значение приобретает коэффициент полезного действия (КПД), поскольку уже в режиме покоя будут потребляться большие токи и большие напряжения, выделяться большая мощность (КПД сильно снижается, если работает в режиме класса А на линейном участке характеристики (схема с общим эмиттером (ОЭ))).
Рис.6.2.
В схему включают еще один транзистор, потому что один из транзисторов пропускает верхнюю часть графика, а другой – нижнюю, и, таким образом, на нагрузку попадает все напряжение).
Рис.6.3.
Рис.6.4.
Достаточно большие нелинейные искажения, обусловленные довольно большой нелинейностью на начальном участке характеристики.
Режим класса АВ:
А
АВ
t
Рис.6.5. t
Рис.6.6.
Нелинейные искажения сильно уменьшаются. Режим класса АВ является основным усилителем мощности.
Режим класса В:
Pн – мощность, выделяемая на нагрузке;
Pсум – общая мощность;
;
Eп – напряжение питания, 𝛾 – коэффициент использования Eп
Eп
= 𝛾
,
0<𝛾<1;
𝛾 =
1: 
;
Pсум = IсрEп ;
;
Pсум
= 
;
;
𝛾 =
1: 𝛈
= 
=0,785 = 78,5% = 𝛈max;
Режим класса А:
𝛈 = 20%;
Типовая схема выходного каскада в режиме класса АВ:
VT1
VD1
VD2
VT2
Рис.6.7.
Двухтактный выходной каскад, схема включения с общим коллектором (ОК).
Основная проблема режима АВ – поддержка неизменным от температуры тока покоя – в этом и состоит задача термостабилизации выходного каскада.
VD1,VD2 – элементы термокомпенсации.
С увеличением температуры увеличиваются обратные токи, токи коллектора.
Чем выше температура, тем меньше напряжение на диодах.
ООС по току стабилизирует уходы тока.