Электроника - практический курс - Джонс М.Х.
ISBN 5-901095-01-4
Скачать (прямая ссылка):
такую конструкцию называют двухтактным выходом (push-pull), поскольку
транзистор Т2 "проталкивает снизу" (to push) отрицательную полуволну, а
затем наступает очередь транзистору Г, "протаскивать сверху" (to pull)
положительную полуволну.
По определению, схема работает в режиме В, если рабочая точка транзистора
выбрана так, что он проводит ток только в пределах половины периода
входного сигнала. Это прямо противоположно режиму А, применяемому в
большинстве схем усилителей напряжения, когда ток течет через транзистор
в течение всего периода входного сигнала. Третий случай - режим С - это,
по определению, работа транзистора в таких условиях, когда
Мощный выходной каскад на эмиттерных повторителях 119
Рис. 5.23. Простейший эмиттерный повторитель на комплементарной паре
транзисторов, работающих в режиме В. Транзисторы 2N3053 и 2N4037 -
противоположной полярности (п-р-п и р-п-р соответственно). Цоколевка у
этих транзисторов такая же, как у транзистора ВС107.
он проводит менее, чем в пределах полупериода входного сигнала, но такой
режим применяется только в выходных каскадах радиопередатчиков вместе с
узкополосными резонансными цепями.
Мы можем определить коэффициент полезного действия усилительного каскада
как долю, которую составляет мощность переменного сигнала, фактически
развиваемая на нагрузке, к полной мощности, потребляемой от источника
питания. При работе в режиме А к.п.д. не может превосходить максимально
достижимых 50%; можно показать, что в режиме В предельное значение к.п.д.
равняется 78%, а в режиме С к.п.д. может достигать 100%.
Как можно догадаться, эта схема из-за своей крайней простоты не пригодна
в тех случаях, когда требуются малые искажения. Каждому транзистору нужны
0,6 В на переходе база-эмиттер, чтобы через него пошел заметный ток, так
что малые сигналы (с полным размахом меньше 1 В) не передаются вовсе.
Схема будет работать с большими сигналами, но при этом будут иметь место
искажения типа "ступеньки", показанные на рис. 5.24. Вблизи точек, в
которых колебание пересекает ноль, коэффициент усиления падает до нуля, в
результате чего происходит указанный на рисунке резкий "излом". При
работе в диапазоне звуковых частот искажения такого типа особенно
нежелательны, поскольку проявляются тем сильнее, чем меньше уровень
сигнала.
Хотя простая схема, приведенная на рис. 5.23, и годится для некоторых
приложений в автоматике, все же она нуждается в улучшении, чтобы
результаты в диапазоне звуковых частот были приемлемыми. Необходимо
приложить к транзисторам какое-то смещение, чтобы переходы база-эмиттер
были готовы пропускать малейшие входные сигналы. Обычно для работы в
линейном режиме на транзисторы подается такое смещение, что по ним течет
небольшой коллекторный ток покоя даже в отсутствие входного сиг-
Выходное напряжение Входное напряжение
120 Согласование сопротивлений
Рис. 5.24. Типичные входное и выходное колебания в схеме на рис. 5.23,
демонстрирующие сильные искажения типа "ступеньки".
- 9 В
Рис. 5.25. Эмиттерный повторитель на комплементарной паре транзисторов,
работающих в режиме АВ.
Мощный выходной каскад на эмиттерных повторителях 121
нала. Когда сигналы малы, этот каскад работает в режиме А и оба
транзистора находятся в проводящем состоянии, тогда как при сигналах
большей величины только один транзистор оказывается открытым в пределах
каждой полуволны. Такой режим работы называют режимом АВ и именно так
бывают, как правило, устроены усилители мощности звукового диапазона.
На рис. 5.25 показано, как следует модифицировать рассмотренную выше
простую схему с режимом В для работы в режиме АВ. Вместо того, чтобы
непосредственно соединять базы одну с другой, их разделяют парой диодов
Z), и D2 , смешенных в прямом направлении, которые как раз и обеспечивают
достаточное смещение для транзисторов, при котором в них течет ток в
режиме покоя. С помощью эмиттерных резисторов R3 и R4 создается небольшая
обратная связь по току, улучшающая стабильность по постоянному току.
Во всех усилителях с режимом АВ исходное состояние транзисторов в большой
степени зависит от разности потенциалов в прямом направлении VBE на
переходах база-эмиттер. Небольшие изменения VBE , обусловленные
колебаниями температуры, могут приводить к значительным изменениям
коллекторного тока покоя. Применение диодов для создания смещения
обеспечивает температурную компенсацию: если температура окружающей среды
растет и величина VBE падает, то разность потенциалов на каждом из диодов
также падает, в результате чего базовые токи, а значит, и коллекторные
токи поддерживаются относительно неизменными. В идеальном случае диоды
нужно размешать рядом с транзисторами, чтобы те и другие испытывали одни
и те же колебания температуры. Коллекторный ток покоя следует выбирать в
районе 5-10 мА.
о
Усс-- 9 В
Рис. 5.26. (а) Эмиттерный повторитель на комплементарной паре
транзисторов, работающих в режиме АВ со смещением от "умножителя УВ?".
