Войшвилло Г.В. Усилительные устройства (2-е издание, 1983) (1095412), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Переменная составляюшая коллекторного тока ведомого транзистора направлена навстречу его постоянной составляюшей, т. е. от зажима — Е, через Ю, )г3 н далее, через нагрузку, т. е, так же, как и от транзистора )'2. Отсюда следует, что через внешшою нагрузку протекает сумма переменных токов от обоих транзисторов. Для симметричной работы плеч двухтактного каскада стремятся, подбирая сопротивления резистора )с2 получить одинаковыми амплнтудгя этих токов, а в таких )словиях сопротивление нагрузки (в области средних частот) отдельно взятого транзпстора близко к удвоенному сопротивлению внешней нагрузки. В рассматриваемом каскаде резистор )г! предназначен для получения достаточного постоянного тока, протекающего через стабилитрон ~'!. Постоянство токов покоя транзисторов обеспе- 206 пинается цепью эмиттерной стабилизации, элементом которой является резистор ЕЗ.
Для расширения полосы пропускания мож„о попользовать эмиттерную коррекцию, осуществляемую путем ,пунтирования резистора ЯЗ конденсатором небольшой емкости. Теперь перейдем к каскаду с ОЭ (рис. 6.25). При подаче на базу транзистора )г4 положительного напряжения сигнала увеличивается коллекторный ток, что обусловливает направление переменной составляющей от корпуса, через нагрузку, Х1, ЕЗ, коллектор — эмиттер 1'4, Е4 к зажиму — Ее, а оттуда через источник питания снова к корпусу; возникающее на резисторе связи )тРЗ отрицательное переменное напряжение через диоды И, 92 передается на базу транзистора Ю; в результате его переменный коллекторный ток окажется направленным навстречу току покоя, т, е, от корпуса через нагрузку, Х1, 1'3 к зажиму +Е, и к корпусу, т.
е. и у этого каскада через внешнюю нагрузку проходит ток с амплитудой, равной сумме амплитуд 1 ме +1и мз.А это значит, что сопротивление нагрузки отдельно взятого транзистора в области средних часто~ равно удвоенному сопротивлению внешней нагрузки. В качестве элементов цепи передачи напряжения сигнала к базе ведомого транзистора удобнее использовать диоды', а не конденсаторы, поскольку первые способны выполнять свою функцию и при 1- 0 и, кроме того, создают стабилизирующий эффект.
Резистор 1тд4 в змиттерной цепи способствует стабилизации тока покоя транзисторов. Стабилизация постоянных коллекторных напряжений требует применения общей ОС, охватывающей выходной каскад и часть каскадов или весь блок А1. Схема с ОК в этом нуждается в меньшей степени, так собственная ОС обладает большей глубиной. Оба рассмотренных каскада, выполненные на транзисторах одной и той же структуры, рассчитаны на работу только в режиме А, хотя использование режима В (точнее АВ) в принципе возможно для каскада с ОЭ, но не рекомендуется из-за того, что трудно добиться симметрии плеч, в частности за счет очень глубокой ОС и добавленйя новых элементов — транзистора, диодов, Резисторов 14, 9]. Выходные группы, образованные из составных попарно комплементарных транзисторов.
Составные транзисторы, образующие попарно комплементарные группы, преимущественно включены по схеме с ОК вЂ” ОК (Рис. 4.19ра), ОК вЂ” ОК вЂ” ОК илп ОЭ вЂ” ОЭ с ОС (рнс. 4.19,б). Так, в усилителе, схема которого изображена на рис. 626, выходная двухтактная группа содержит два составных транзистора с ОК вЂ” ОК. Для получения напряжения смещения б и „и „„„дпм р и р д рп, р м когда досгаточно применить одни диод: кроме того, вместо диодов монгно исподьзовать комбинации из транзистора (транзисторов) с резистораин 207 иен транзистор )г5 с подстроечным резистором )т!1, предназначенным для установки требуемого тока покоя транзисторов 1'6 — Ь9, Отдельные усилители, как и рассматриваемый, имеют дв>х. тактные предвыходные каскады, работающие в режиме Л.
У такого каскада, состоящего из двух усилительных элементов )гВ, 1г4, отсутствует элемент связи с выходной группой. Другимн ело. вами, транзисторы )гЗ и р4 находятся в одинаковых условиях и на их базы подается однофазное напряжение сигнала, получаемое от А1 через С1, 175 в одном плече и С2, 116 в другом. Создаваемые транзисторами ГЗ, 'я'4 однонаправленные токи сумгииртются и поочередно управляют работой транзисторов 1'6, РВ и У7, 1г9, поскольку имеется в виду режим В. Рис. б.2б.
Принципиальная схема усилителя мошностн с лвухтактным прелвыходным каскалом и выхохнои группой на попарно комплементарных транавсторах, вклюяеяных по схеме с ОК В этом усилителе для поддержания равномерного распределения питающего напряжения 2Ес между половинами выходной двухтактной группы используется гальваническая ОС, цепь которой образована из элементов ЯВ и 115, Я4, Яб, )т7.
В непп ОС для сигнала, предназначенной, как обычно, для уменьшения коэффициента гармоник, фона и выходного сопротивления, вместо Р5, Иб используются конденсаторы С1, С2. Рассмотрим теперь усилитель с бестрансформаторной группои, ч которого составные транзисторы включены по схеме с ОЭ (рнс. 6.27). Плечо группы У7, 1'9 по своей схеме близко к составномУ транзистору рис. 4.19,5 с тем отличием от пего, что используемая здесь ОС не является 100ого-ной, поскольку цепь ее содержит делитель напряжения )т'7, 115 1сопротлвление конденсатора СВ большой емкости для частот сигнала может быть принято равным нулю), Эта особенность играет весьма важную роль.
Дело в том, что при последовательной ОС по напряжению с коэффициентом 208 В~1 коэффициент усиления Кк=К/(!+ВК))1, а при этом от предвыходного транзистора 1здесь )'3) не требуется высокого выходного напряжения. Поэтому в качестве элемента связи можно использовать обычный резистор, в данном случае Яб. Для транзисторов вы..одной группы применяется диодная стабилизация, реализуемая с помощью транзисторов )г4, Ы и низкоомного резистора Яб.
~2с Рис. б 27. Принципиальная схема усилителя с однотактным предвыходным наскадом и выходной группой на попарно комплементарных транзисторах, включенных по схеме с ОЭ На входе схемы расположен несимметричный дифференциальный каскад на транзисторах И, )г2; на базу И поступает напряжение входного сигнала, а па базу )г2 — напряжение обратной связи 1по сигналу, прошедшее от выхода через цепь ОС в форме делителя напряжения КЗ, Р4; сопротивление конденсатора С1 большой емкости не принимается во внимание, а цепь гальванической ОС, естественно, состоит только из одного резистора 1с4). Выходные группы, образованные из квазикомплементарных транзисторов.
При использовании в бестрансформаторных усилителях одинаковых выходных транзисторов Рт и Ра (рис. 6.28) предшестврющий им каскад должен быть фазоинверсным, так как 1'т включен по схеме с ОК, а Ра — по схеме с ОЭ. Требуемое для возбуждения этих транзисторов двухфазное напряжение (О и 18О') создается транзисторами 1~а и Ка, включенными соответственно по схемам с ОК и ОЭ. Комбинации транзисторов )га, 1'т и )'а )'а представляют собой составные транзисторы 1рис. 4.19,а и ) которые при работе в режиме В открываются напряжениями соответственно положительной и отрицательной полярности и по~~ому эквивалентны транзисторам и — р — л- и р — и — р-структур. Т~кого вида составные транзисторы принято называть квазикомп- лементарными.
Схема рассматриваемого усилителя подобна показанной на р"с 6.23, исключая то, что здесь вместо двух диодов используют- 209 ся три, поскольку существующее на них постоянное напряжение приложено к промежуткам база — эмиттер транзисторов (гш ( а. Выходные группы на квазикохпплементарных транзисторах широко используются, так как изготовление мощных комплемептарных транзисторов в полупроводниковых ИМС связано с большими технологическими трудностями.
е2 се +адв Рис. 6.26. Схема усилителя с выходной группой на квазикомплементарных транзисто- рах Рис, б.29, Упрощенная схема зашиты выходных транзисторов одного плеча двухтактной группы от перегрузки сигналом и короткого замыкания на выходе Схемы защиты от перегрузки. Рассмотрим схемы защиты выходных транзисторов и акустических систем, применяемые в высококачественных бестрансформаторных усилителях большой мощности. Так, в выходном блоке усилителя «АМФИТОН АР О1 СТЕРЕОь (рис.
6.29) мощностью 2Х70 Вт применена защита выходных транзисторов от перегрузки сигналом большой ампдитуды, а также от короткого замыкания на выходе. При перегрузке сигналом или при коротком замыкании резко увеличивается размах импульсов выходного тока (рис. 6.1!,а) н напряжения на резисторе )ту, прп которых открывается транзистор У2 и диод У(, в результате от части усилителя, расположенной слева, потребляется дополнительный ток, яз.за чего происходит ослабление сигнала, т. е.