Файл: Боровиков, А. И. Усилители электрических сигналов в вопросах о ответах учеб. пособие для студентов РИСХМа специальностей 0636, 0501, 0502, 0504, 0509, 0531 и 0536.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 103

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

дой лампы поданы одинаковые напряжения смещения Ucoi3 Ucoz . Так как токи Doo, и Jaoz протекают в полу-

обмотках выходного трансформатора в разных направлениях, то ордината токов первой лампы направлена вверх, а второй лампы - вниз.

Ось времени входного сигнала проходит вдоль осей орди­

нат через

рабочие точки Aj и

обеих ламп (см.рис. 73).

Приложенное входное напряжение, как показано

на рис. 73,

положительной полуволной воздействует

на первую лампу, а

отрицательной полуволной - на вторую,

в результате на вы -

ходе выходного трансформатора будет получена усиленная

волна выходного сигнала.

 

 

 

При отсутствии входного сигнала через лампы, а

следо­

вательно,

и через полуобмотки

W|

выходного

трансфор­

матора протекают одинаковые и противоположно направленные

токи

покоя

7ао,

и

За<и

. Их магнитодвижущие

силы

( JooiW', * Ja.iW,

)

компенсируют друг друга (при

хорошей симметрии), поэтому постоянного подмагничивания железа сердечника выходного трансформатора в этой схеме нет. Это очень важное преимущество двухтактных схем.

Вследствие симметрии в выходной цепи полностью компен — сируются также все четные гармоники сигнала, поэтому

110

85. ЧТО ТАКОЕ ПАРАФАЗНЫЙ КАСКАД ?■

двухтактный усилитель вносит меньше нелинейных искажений, чем однотактный. Отсутствие постоянного подмагничивания сердечники позволяет конструировать выходной трансформатор меньших габаритов.

В целях повышения КПД усилителя двухтактные усилите­ ли большой мощности могут работать в режимах 'В ' и 'С '.

Для работы двухтактного усилителя мощности необ­ ходимо несимметричное

входное напряжение предварительного усилителя преобразовать

вдва одинаковые, но противофазные напряжения.

Вбольшинстве случаев преобразование входного напря -

жения осуществляется при помощи входного трансформатора,

у которого

вторичная

обмотка

имеет средний вывод

(см .п . 84).

Входное несимметричное напряжение подается на первич­

 

 

 

 

 

ную обмотку (см. рис. 74).

 

 

..

_

 

 

Средняя

точка вторичной о б -

Т

 

J

Wi

v/cl

мотки заземлена, поэтому на

I

...

■<

-----Т---------- ®

выводах

вторичной обмотки

 

 

 

 

 

 

(начало и конец) по отноше —

 

 

 

 

^ нию к средней точке

(земле)

 

 

 

 

 

будут действовать два противо­

 

 

 

 

 

фазных

напряжения

Uci

и

 

 

 

 

 

Uci

(см. п. 84).

 

 

 

Рис.

74

 

В тех случаях,

когда при­

 

 

 

 

 

менение

входного трансформа­

тора

нежелательно (для расширения полосы пропускания),

 

вместо входного трансформатора применяют электронные парафазные каскады, которые, как и входной трансформатор, на выходе образуют два симметричные по отношению к зем­ ле противофазные напряжения.

Существует много различных схем нарафазных каскадов, 1 заменяющих входной трансформатор в двухтактных усилите — лях мощности. Некоторые схемы таких усилителей приведены в п. 86. -

Ш


88. КАК

УСТРОЕНЫ НАИБОЛЕЕ

На рис.

75

приведена

ПРОСТЫЕ СХЕМЫ ПАРАФАЗНЫХ

схема

балансирующегося

КАСКАДОВ ?

 

 

 

фаэоинверсивного

(пара-

 

 

 

 

 

фазного) каскада. Пер­

триоде выдает напряжение

Uci

,

вый каскад

на левом

сдвинутое по

отношению

к входному

напряжению на

 

at

180°,

а второй каскад

(вторая половина лампы) сдвигает это напряжение еще раз

на 180° (

Ucz ).

 

 

 

Таким образом,

с вы­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ходов

усилителя снимаются

 

 

 

 

два противофазных напря -

 

 

 

 

жения

Uet

и

 

Uc?

 

 

 

 

Величины этих напряжений

 

 

 

 

устанавливаются

сопротивле­

 

 

 

 

ниями делителя

напряжения

 

 

 

 

Pi

Рг

Рз

приведена

 

 

 

 

 

На рис.

76

 

 

 

 

схема фазоинверсного каска­

 

 

 

 

да с разделенной

нагрузкой

 

 

 

 

на одном

триоде.

Одно

 

 

 

 

выходное

напряжение

Uci

 

 

 

 

снимается с анода лампы.

 

 

 

 

Это

напряжение

находится

в противофазе с входным напряжением.

 

 

 

 

 

 

Второе

выходное напряжение

U «г

,

снимаемое

с ка­

 

 

тода

лампы,

находится

в фазе с

 

 

входным

напряжением.

Величины

 

 

выходных напряжений выбираются

 

 

одинаковыми путем выбора сопро­

 

 

тивлений

(?а.( Rij R<ij Rm и

1?г,

 

 

 

Рассмотренный каскад

(рис.75 \

 

 

не только образует противофаз -

 

 

ные

напряжения,

но и усиливает

 

 

их.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

112


87.

КАК УСТАНАВЛИВАЕТСЯ

Усилительные каскады на

ТОК

СМЕЩЕНИЯ ТРАНЗИС -

транзисторах,

как и на

ТОРНОГО КАСКАДА ?

вакуумных приборах, мо -

 

 

гут работать

в режимах

"Д",

 

классов "А ",

"В ", "С " и

а также в промежуточных режимах "АВ^ "

и "АВ )".

 

Тот или иной режим по постоянному току устанавливается

выбором положения рабочей точки на динамической характе - ристике усилительного каскада.

Электронные лампы (триоды, пентоды

и др. ), как извест­

но, являются потенциальными приборами,

и для получения ' '

необходимых режимов работы на сетки ламп достаточно по -

дать определенные отрицательные потенциалы.

Токи

в

этом

случае но цепям сеток практически не проходят.

 

 

Транзистор

же является токовым прибором, и для полу­

чения необходимого режима работы в цепи эмиттер -

база

должен проходить также вполне определенный,

хотя

и неболь­

шой, ток базы,

создающий заданный коллекторный ток~покоя

3Ко

 

 

 

 

 

транзисто­

Следовательно, для требуемого режима работы

ра необходимо установить надлежа. щий ток смешения

J £' .

Следует обратить внимание еще на одну особенность

транзистора. Когда сетка электронной

лампы

имеет

нулевой

потенциал но

отношению к кнтоду, лампа открыта,

Л если ба­

за транзистора

имеет

нулевой потенциал по

отношению к

эмиттеру -

i ранзистир

закрыт.

»

 

 

 

 

 

 

Простейшей схемой для установления

 

 

 

режимов классов "А " и "АВ" являет­

 

 

 

ся схема с фиксированным током

 

 

 

смешения.

 

 

 

 

 

 

 

На рис.

77 приведена схема для

 

 

 

получения фиксированного т'ока сме­

 

 

 

шения транзистора тина р-п-р.

 

 

 

Величина тока смещения устанав­

 

 

 

ливается резистором

R см

 

ИЗ


 

 

R СИ —

^ ( Е к -U fe)

)

 

 

 

С|- О*-) о

 

где

Е к

- напряжение источника питания;

-коэффициент усиления по току (в схеме с обшей базой);

U л

-

напряжение смещения •

Jko

-

ток покоя транзистора в данном режиме.

Недостатком этой схемы является зависимость тока сме­ щения от изменения параметров транзистора (изменение тем - пературы и некоторые другие причины).

Чтобы получить более стабильный ток смещения часто, применяется схема с фиксированным напряжением, показанная на рис. 78. Фиксированное напряжение смещения снимается с

резистора

Ra

делителя напря -

жения R, - Ra

 

 

 

Отношение сопротивлений выбира­

ется

так,

чтобы

получить необходи

-

мое

напряжение,

а следовательно,

и

ток смещения базы. Чем больше ток

делителя,

тем выше стабилизация

режима:

 

EK_ Ufe

Ufo

К| —

3Sep 7<

R a ~ '

 

 

i

 

где Jeep

-

среднее

значение тока

,Рис. 78 базы при максимальном расчетном

значении сигнала:

- ток делителя. Обычно

J<f= ( I ~ 3) J Sч>

Схема с фиксированным напряжением смещения дает более

устойчивый режим работы, чем

схема с фиксированным током,

но она мало экономична, так как на делителе бесполезно рассеивается мощность от источника питания.

Оба рассмотренные виды смещений тока пригодны для каскадов, работающих при относительно малом интервале коле­ баний температуры.

Для повышения температурной стабильности иногда вво - дится отрицательная обратная связь по току (коллекторная стабилизация). Схема коллекторной стабилизации режима пред­ ставлена на рис. 79. Резистор смещения .. Rсм подключается

114