Рис. 10.7. Усилитель с непосредственной Рис. 10.8. Усилитель с потенциометриче-связью ской связью

Рис. 10.5 . УПТ с обратной связью

©

Рис. 10.lO. Парафазный УПТ

усилителя. Количественная оценка дрейфа производится по его уровню, приведенному ко входу усилителя.

Простейшая схема УПТ - с непосредственной связью между каскадами, показана на рис. 10.7.

Несколько большее усиление дает УПТ с потенциометрической связью (рис. 10.8), но для его осуществления требуется дополнительный компенсационный источник напряжения.

Стабильность режима УПТ существенно повышается, если обратной связью по постоянному току охватить несколько каскадов. Вариант такого двухкаскадиого УПТ показан на рис. 10.9.

Аналогом парафазного резнстивно-емкостного каскада является УПТ, выполненный по параллельной мостовой схеме с несимметричным входом (рис. 10.10). Каскад может работать и с симметричным входом - для этого достаточно на базу транзистора VT2 подать сигнал, контрфазный по отношению к сигналу на базе транзистора VT1. Мостовая параллельная схема используется практически во всех УПТ в интегральном исполнении в качестве входного каскада.

Оконечные усилители предназначены для обеспечения требуемой колебательной мощности в нагрузке прн допустимых искажениях сигнала. Основными показателями оконечных усилителей считают: выходную колебательную мощность Р^, коэффициент гармоник k, коэффициент полезного действия г\. Оконечные усилители осуществляют по трансформаторной или бестрансформаторной схемам, различая однотактные и двухтактные каскады.

Достоинством трансформаторных каскадов является более высокий к. п. д. и большая гибкость при согласовании АЭ с нагрузкой, недостатком - наличие громоздкой и дорогой детали - трансформатора. В бестрансформаторных каскадах легче обеспечить высокие показатели (М^, М^, k), но ус-

Рис. 10.11. Двухтактный оконечный каскад

ложняется источник питания, снижается к. п. д. и затрудняется согласование АЭ с нагрузкой.

Работа оконечных каскадов на транзисторах существенно зависит от величины выходного сопротивления источника сигнала R. Обычно R (3 ... 10) /?вх- Показатели оконечных усилительных каскадов в значительной мере зависят от коэффициента нагрузки а^- R/Rc. В усилителях на транзисторах применяют = 0,02 ... 0,15, получая максимальную колебательную мощность при близких к минимальным нелинейных искажениях.

Принципиальная схема однотактного каскада показана на рис. 10.6. Режим по постоянному току каскада выбирают по входным и выходным характеристикам АЭ. Во избежание значительного снижения к. п. д. стабилизацию осуществляют только базовым резистором.

Однотактный каскад реализуют только в режиме класса А.

Принципиальная схема двухтактного оконечного каскада с трансформатором показана на рис. 10.11. Для возбуждения каскада на базы транзисторов (затворы ПТ) подают равные по уровню и контрфазные напряжения. Выходные токи равны i , = /oi + вых~1. вых 2 = вых 02 - вых-2- Полярность переменных напряжений на входах усилительных приборов периодически меняется, и соответственно изменяются знаки в приведенных равенствах. Суммарный подмагничивающий ток, протекающий по первичной обмотке вы-

ходного трансформатора, равен разности токов плеч = 1, - i

вых 2-

В

случае полной симметрии плеч /в^х 01 = вых 02 и s =вых-i +вых~2. т. е. суммарный подмагничивающий ток содержит только переменную составляющую, близкую по форме к входному напряжению.

Двухтактные каскады обладают рядом достоинств по сравнению с одно-тактиыми той же мощности:

1. Эти каскады могут работать ие только в режиме А, но также и в более экономичных режимах В и АВ. Повышенная экономичность режимов В и АВ обусловлена малыми значениями постоянной составляющей токов вых1 вых2 особенно в паузах и при слабых сигналах.

2. Суммарный подмагничивающий ток симметричен (при симметрии плеч) и, следовательно, не содержит четных гармоник, поэтому нелинейные искажения в двухтактном каскаде меньше, чем в однотактном прн прочих равных условиях.

3. В суммарном магнитном потоке выходного трансформатора отсутствует постоянная составляющая (пои полной симметрии плеч), что позво-

Рис. 10.12. Двухтактный бестрансформаторный каскад

Рис. 10.13. Двухтактный бестрансформаторный каскад с одним источником питания

ляет уменьшить габаритные размеры и облегчить конструкцию трансформатора.

4. В общем питающем проводе (а - б на рис. 10.11) отсутствуют или значительно подавлены нечетные гармоники, в том числе и основная, что снижает требования к фильтрации питающих напряжений.

5. Сигналы, действующие на плечи синфазно (фон, наводки), проявляются значительно слабее, чем в однотактной схеме.

К недостаткам двухтактных каскадов относят более сложную схему возбуждения и необходимость симметрирования плеч.

Принципиальная схема простейшего двухтактного бестрансформаторно-ео каскада, работающего в классе В, показана на рис. 10.12. Здесь применены два идентичных по параметрам транзистора, но с разными типами проводимости (р -п-р и п-р-п), включенные по схеме ОЭ. В исходном режиме Uq = = О и оба плеча практически закрыты. Входы включены параллельно и в зависимости от полярности входного напряжения транзисторы открываются поочередно. Через нагрузку протекает разностный ток коллекторов 1= Ijj- - ij2> так что построение динамических и сквозной характеристик полностью аналогично построению, выполняемому для трансформаторного каскада, но в данном случае напряжение источника питания равно Е/2. Данному каскаду присущи следующие недостатки: 1. Трудности с симметрированием плеч, связанные с подбором мощных транзисторов разных структур с идентичными параметрами. 2. Необходимость применения источника питания с удвоенным напряжением (сравнительно с трансформаторной схемой). 3. Появление искажений, называемых искажениями типа ступеньки (эти искажения обусловлены значительным искривлением сквозных характеристик при малых уровнях возбуждающих сигналов).

Перечисленные недостатки проявляются меньше в усилителе, схема которого показана на рис. 10,13. Здесь мощные транзисторы однотипны (VT4, VT5), что облегчает их подбор с одинаковыми параметрами. Возбуждение их осуществляется фазоинверсным каскадом, выполненным на транзисторах разных структур {VT2 и VT3). Сигнал на базы фазоинверсного каскада поступаете выхода резистивно-емкостного каскада (VTl). Диод VD1 - гррмостабнлизирующий, он уменьшает зависимость тока покоя оконечных