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

u

вх


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

u

вых


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



Р

Н


max


= (

Um

/ √2 )2 · 1/

R

Н


=

E

2


/ 2

R

Н


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



Р

потр


max


= 2 · Е2 / (

π

·

R

Н


)

Отсюда получаем максимально возможный коэффициент полезного действия усилителя



η

max


= Р

Н


max


/

Р

потр


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!