Усилитель мощности с трансформаторным выходом, работающий в режимах класса А и В

На рис. 4 представлена схема двухтактного транзисторного каскада усиления с трансформаторным входом и выходом.

Верхнее плечо усилителя образует транзистор VТ 1 типа n-p-n, включенный  по схеме с ОЭ, и верхние полуобмотки трансформаторов Т 1 и Т 2. Нижнее плечо включает в свой состав транзистор VТ 2 типа n-p-n, включенный  по схеме с ОЭ, и нижние полуобмотки трансформаторов Т 1 и Т 2. В идеальном случае оба плеча совершенно одинаковы и схема симметрична относительно горизонтальной оси, проходящей через средние точки трансформаторов.

Рис.4

Усилитель может работать как в режиме класса А, так и класса В. Для перевода каскада в режим В достаточно уменьшить напряжение смещения на R ₂(увеличить сопротивление R ₁ и уменьшить R ₂), либо вообще исключить цепи смещения, отключив R ₁ и закоротив R ₂. Рассмотрим режим класса В.

Трансформатор Т 1 предназначен для получения двух одинаковых по амплитуде и противоположных по фазе напряжений, а также согласования сопротивлений источника сигнала с входным сопротивлением усилителя.

Трансформатор Т 2 обеспечивает согласование сопротивлений нагрузки с выходным сопротивлением коллекторных цепей транзисторов.

Конденсатор С _бл1 блокирует R ₂ по переменному току, уменьшая потери переменной составляющей входного сигнала.

Делитель R ₁, R ₂ обеспечивает требуемое положение рабочей точки на характеристиках транзисторов.

При отсутствии входного сигнала (U _вх=0) оба  транзистора закрыты. Через трансформатор Т2 ток не протекает, и напряжение на нагрузке Rн  равно нулю. Таким образом, в статическом режиме постоянные токи через транзисторы не протекают, т.е. в режиме В ток покоя транзисторов практически равен нулю, что уже предопределяет пониженный расход тока питания.

При подаче на вход схемы переменного напряжения U _вх , например, гармонического сигнала, на вторичных обмотках трансформатора Т1 образуются два одинаковых по величине вторичных напряжения U1 (см. рис. 4), амплитуды которых определяются величиной U _вх и коэффициентом трансформации n трансформатора Т1. В результате один из транзисторов, например, верхний VT1 переходит в активный режим (открывается) и форма тока через него приблизительно повторяет форму приложенного напряжения. Полуволна тока через верхний трансформатор протекает по цепи: + Uп, верхняя полуобмотка Т2 – коллектор VT1 - коллекторный переход VT1 – эмиттерный переход VT1 – эмиттер VT1 – общая точка (┴). Он индуцирует по вторичной обмотке T2 полуволну тока, протекающего через нагрузку Rн. В это время нижний транзистор VT2 находится в режиме отсечки и через нижнюю полуобмотку трансформатора Т2 ток не протекает.

При смене полярности входного напряжения состояние транзисторов изменяется на противоположное. В результате во вторичной обмотке трансформатора Т2 возбуждается ток обратного направления.

Таким образом, через нагрузку протекает ток, форма которого совпадает с формой управляющего напряжения (U _вх).

Электрические фильтры