Краткое содержание лекции. Трансформаторы имеют большие габариты, вес, стоимость, вносят дополнительные нелинейные и частотные искажения

Трансформаторы имеют большие габариты, вес, стоимость, вносят дополнительные нелинейные и частотные искажения, их невозможно выполнить по интегральной технологии. Поэтому, если сопротивление нагрузки низкоомно, но постоянно, то выгоднее применять двухтактактные бестрансформаторные каскады.

В двухтактактных бестрансформаторных каскадах меньшие нелинейные и частотные искажения, они могут быть выполнены по интегральной технологии, отсутствуют потери мощности сигнала в трансформаторе.

Бестрансформаторные двух­тактные каскады с параллельным включением транзисторов

Рис.1

Такие каскады требуют подачи на вход двух равных напряжений сигнала противоположных полярностей, которые, как и в обычной двухтактной схеме, подаются от инверс­ного каскада. Питание коллекторных цепей транзисторов в схеме рис. 1.а производится от двух одинаковых источников питания, соединенных, последовательно, или от одного источника со средней точкой. Если желательно использовать один источник питания без средней точки, применяют схему рис.1.б; нагрузку здесь вклю­чают через разделительный конденсатор С. При одинаковых верх­ней и нижней половинках схемы рис. 1.а постоянная составляющая тока через нагрузку R_H, включенную в средний провод, не проходит, так как средние значения токов питания плеч Iко1 и Iко2 равные по величине, в этом проводе направлены в противополож­ные стороны и взаимно уничтожаются. Переменные составляющие токов плеч проходят через нагрузку в одном направле­нии и складываются. В схемах рис. 1 усилительные элементы по отношению к ис­точнику (или источникам) питания, т. е. по постоянному току, включены последовательно, а по отношению к нагрузке или по пе­ременному току — параллельно; последнее снижает расчетное со­противление нагрузки и приближает его к сопротивлению обычных электродинамических громкоговорителей.

Напряжение литания и режим работы каскада выбирают такими, чтобы заданное сопротивление нагрузки R_Hобеспечивало пол­ное использование усилительных элементов, как по току, так и по напряжению. В транзисторных каскадах, работающих на громко­говоритель, напряжение питания Е и режим работы каскада под­бирают так, чтобы сопротивление громкоговорителя оказалось равным расчетному сопротивлению коллекторной нагрузки.

Задание: 1. На схеме рис. 1.а укажите полярности входных сигналов, для которых указаны направления токов. Сделайте вывод.

2. Чтобы доказать, что схема на рис. 1.а является двухтактной, запишите и покажите пути протекания постоянных Iко1, Iко2 и переменных I_~1, I_~2 составляющих токов верхнего и нижнего плеча. Сделайте вывод.

Iко1:

Iко2:

I_~1:

I_~2:

Вывод:

Двух­тактными каскадами с дополнительной симметрией

Рассмотренный бестрансформаторный двухтактный каскад можно упростить, если, использовать в нем транзисторы с одинако­выми параметрами и характеристиками, но с противоположным характером проводимости — в одном плече транзистор типа р-п-р, в другом — транзистор типа п-р-п (комплементарную пару). Такой каскад не нужда­ется в инверсном каскаде, так как входные цепи его плечей можно объединить; при подаче одного и того же напряжения сигнала на управляющие элек­троды обоих плеч ток в одном плече будет расти, а в другом — падать и схема будет работать как двухтактная. Схемы рис. 2 называют двух­тактными каскадами с дополнительной симметрией — в них, так же как и в схемах рис. 1, вы­ходные цепи усилительных элементов по постоянному току вклю­чены последовательно, а по переменному — параллельно. Каскады с дополнительной симметрией при работе как в режиме А, так и в режиме В позволяют использовать в качестве предыдущего каскада не инверсный, а обычный однотактный резисторный каскад.

Рис.2

Задание: Чтобы доказать, что схемы на рис. 2.а и б является двухтактной, запишите и покажите пути протекания постоянных Iко1, Iко2 и переменных I_~1, I_~2 составляющих токов верхнего и нижнего плеча для каждой из схем. Сделайте вывод.

Вывод:

Контрольные вопросы

1. Каковы недостатки двухтактных трансформаторных каскадов?

2. Каковы достоинства двухтактных бестрансформаторных каскадов?

3. Докажите, что схема на рис. 1б является двухтактной.

4. Докажите, что схема на рис. 2б является двухтактной.

5. Каковы достоинства двух­тактных каскадов с дополнительной симметрией?

6. Какие транзисторы являются комплементарной парой?

7. Почему в схемах рис. 1а,б можно подключить нагрузку без согласующих элементов?