Бестрансформаторные усилители мощности — схема и принцип работы


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 u вх.

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 РНmax= (Um/ √2 )2 · 1/RН=E2/ 2RН

Можно показать, что при максимальной мощности нагрузки усилитель потребляет от источников питания мощность, определяемую выражением Рпотрmax= 2 · Е2 / (π·RН)


Отсюда получаем максимально возможный коэффициент полезного действия усилителя ηmax= РНmax/Рпотрmax=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.


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: