14. Усилители мощности. Однотактные и двухтактные усилители. Схемы включения.

В двухтактном положительная полуволна усиливается одним транзистором, отрицательная – другим; в однотактном и положительная и отрицательная полуволны усиливаются одним транзистором.

Однотактный усилитель малой мощности:

Режим работы по постоянному току выбирается таким образом, чтобы φ точки А при отсутствии входного сигнала был равен 0, для исключения протекания постоянного тока через динамик.

Двухтактный усилитель мощности:

Когда положительная полуволна на входе достигает напряжения для отпирания VT1 (0,6 В), последний открывается, ток от источника питания через транзистор протекает в нагрузку, выделяя на ней напряжение практически идентичное входному, VT2 при этом заперт.

При отрицательной полуволне отпирается VT2, VT1 закрыт отрицательным потенциалом.

При входном напряжении < 0,6В оба транзистора закрыты.

Диоды находятся вблизи транзисторов и имеют с ними непосредственный тепловой контакт.

При использовании переменных резисторов, можно устанавливать положение рабочей точки исходя из требуемой экономичности и величины нелинейных искажений.

15. Составные транзисторы: схемы Дарлингтона и Шиклаи. Применение.

Каскад на VT1 – источник тока (с целью увеличения К_U).

Каскад на VT2 обеспечивает положение рабочей точки. VT2 открывается и закрывается таким образом, чтобы его напряжение БЭ было ≈0,6В. В нижнем положении движка потенциометра (переменного резистора) (R₂=0) U_кэ2=0,6В, в верхнем положении (R₂=5,1 кОм) U_кэ2=3,6В.

VT2 располагается вблизи транзисторов VT7 или VT5.

Изменяя положение движка R₂, меняем положение рабочей точки и устанавливаем ток покоя УМ.

R _вх≈ R_вх.тр.∙h₂₁;R_вых≈

Схема Дарлингтона(верхнее положение движка R₂):

h₂₁≥ h₂₁₍₄₎∙ h₂₁₍₅₎;

U_{бэ экв}≈1,2В(U_бэ4+ U_бэ5);

U_{к экв}>0,7В(U_кэ4+ U_бэ5).

Схема Шиклаи: позволяет применять одинаковые транзисторы в выходном каскаде,

h_21э≥ h₂₁₍₆₎∙ h₂₁₍₇₎;

U_{бэ экв}≈0,6В(U_бэ6); напряжение насыщ

U_{к экв}>0,7В(U_кэ6+ U_бэ7).

VD3 предназначен для симметрирования усилителей положительной и отрицательной полуволн по входящему напряжению. Он должен быть мощным и высокочастотным.

R предназначен для предотвращения отпирания транзисторов. При отпирании за счет их токов утечки, за счет альтернативного протекания их тока утечки.

Сочетание транзисторов Дарлингтона и Шиклаи позволяют создать 2хконтактные усилители Р с выходными транзисторами одной структуры: (р-н-р). Предвыходные транзисторы подобрать легче.

Составные транзисторы обладают меньшим быстродействием, чем исходные. Они выпускаются промышленностью в виде готовых изделий.

для стабилизаторов напряжения или выходных каскадов усилителей мощности В транзисторе Дарлингтона падение напряжения между базой и эмиттером в два раза больше обычного, а напряжение насыщения равно по крайней мере падению напряжения на диоде (так как потенциал эмиттера транзистора Т₁ должен превышать потенциал эмиттера транзистора Т₂, на величину падения напряжения на диоде). Кроме того, соединенные таким образом транзисторы ведут себя как один транзистор с достаточно малым быстродействием, так как транзистор T₁ не может быстро выключить транзистор Т₂. С учетом этого свойства обычно между базой и эмиттером транзистора Т₂ включают резистор (рис. 2.61). Резистор R предотвращает смешение транзистора Т₂ в область проводимости за счет токов утечки транзисторов Т₁ и Т₂. Сопротивление резистора выбирают так, чтобы токи утечки (измеряемые в наноамперах для малосигнальных транзисторов и в сотнях микроампер для мощных транзисторов) создавали на нем падение напряжения, не превышающее падения напряжения на диоде, и вместе с тем чтобы через него протекал ток. малый по сравнению с базовым током транзистора Т₂. Обычно сопротивление R составляет несколько сотен ом в мощном транзисторе Дарлингтона и несколько тысяч ом в малосигнальном транзисторе Дарлингтона.

Шиклаи представляет собой схему, подобную той. которую мы только что рассмотрели. Она также обеспечивает увеличение коэффициента β. Иногда такое соединение называют комплементарным транзистором Дарлингтона (рис. 2.62). Схема ведет себя как транзистор n-p-n - типа, обладающий большим коэффициентом β. В схеме действует одно напряжение между базой и эмиттером, а напряжение насыщения, как и в предыдущей схеме, равно по крайней мере падению напряжения на диоде. Между базой и эмиттером транзистора Т₂ рекомендуется включать резистор с небольшим сопротивлением. Разработчики применяют эту схему в мощных двухтактных выходных каскадах