рис. 2.45Рассмотрим двухтактный усилитель мощности на биполярных транзисторах различного типа проводимости (комплементарный эмиттерный повторитель, усилитель с дополнительной симметрией) (рис. 2.45).

 Транзисторы усилителя работают в режиме класса «В». При поступлении на вход усилителя положительной полуволны напряжения uвх транзистор Т1 работает в режиме усиления, а транзистор Т2 — в режиме отсечки. При поступлении отрицательной полуволны транзисторы меняются ролями. Так как напряжение между базой и эмиттером открытого транзистора мало (около 0,7 В), напряжение uвых близко к напряжению uвх.

Однако выходное напряжение оказывается искаженным из-за влияния нелинейностей входных характеристик транзисторов. Для рассматриваемого усилителя максимально возможная амплитуда напряжения на нагрузке Um равна Е. Поэтому максимально возможная мощность нагрузки определяется выражением

РН max= ( Um / √2 )2 · 1/ RН = E2 / 2RН

Можно показать, что при максимальной мощности нагрузки усилитель потребляет от источников питания мощность, определяемую выражением

Рпотр max= 2 · Е/ ( π · RН )

Отсюда получаем максимально возможный коэффициент полезного действия усилителя

ηmax = РН max / Рпотр max = π / 4 ≈ 0,78

Для уменьшения нелинейных искажений обеспечивают некоторое начальное смещение на входах транзисторов и тем самым переводят их в режим класса «АВ» (рис. 2.46).

рис. 2.46

При этом коэффициент полезного действия несколько уменьшается.

Рассмотрим двухтактный усилитель мощности с операционным усилителем (рис. 2.47).

рис. 2.47

В схеме использована общая отрицательная обратная связь (резисторы R1 и R2 ), охватывающая оба каскада (на операционном усилителе и на биполярных транзисторах), благодаря которой схема создает настолько малые нелинейные искажения, что часто не требует дополнительных цепей смещения для каскада на транзисторах T1 и Т2. Поскольку напряжение на нагрузке RH примерно равно напряжению на выходе ОУ, то мощность на выходе всего усилителя ограничивается выходным напряжением ОУ.


Рекомендуйте эту статью другим!