Меню

Предоконечные каскады усилителей мощности

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Предоконечный каскад

Предоконечный каскад собран по схеме катодного повторителя. Входная емкость его мала, и это дает — возможность расширить характеристику в области высоких частот. Нижний конец его отрицателен по отношению к земле, а верхичя положителен, поэтому положение движка сказывается в конечном итоге на потенциале каждой пластины при сохранении определенного среднего потенциала между пластинами н фокусирующим анодом. [1]

Предоконечные каскады могут быть как усилителями мощности, так и усилителями напряжения. [2]

Предоконечные каскады обычно строятся на триодах, так как у мощных ламп выходного каскада максимально допустимое сопротивление утечки в цепи управляющей сетки невелико. Это ограничивает величину анодного сопротивления предоконечной лампы и преимущества пентода, обеспечивающего большой передаточный коэффициент только при большом анодном сопротивлении, теряются. [3]

Предоконечный каскад ( рис. 4.8 а) выполнен на пентоде ГУ-71Б по схеме с общим катодом. [4]

Предоконечный каскад выполнен на транзисторах 1 — V6 и 1 — V7 с различными типами проводимости, соединенными по последовательной двухтактной фазоинверсной схеме. Связь предоконечно-го каскада с усилителем мощности непосредственная, что улучшает частотную характеристику усилителя в области низких частот. [5]

Предоконечный каскад ( лампа Л2) собран по трансформаторной схеме. [7]

Предоконечный каскад выполнен на мощном кремниевом транзисторе Т27 типа КТ801А по схеме с общим коллектором. Транзистор отпирается импульсами положительной полярности, поступающими в цепь базы со вторичной обмотки трансформатора Трб. Импульсы открывают транзистор на время действия обратного хрда развертки. Нагрузкой предоконечного каскада является трансформатор Тр7, включенный в эмиттерную цепь транзистора. [9]

Предоконечный каскад выполняет также роль буферного каскада, устраняющего влияние выходного каскада на задающий генератор. [11]

Предоконечный каскад , работающий на выходной каскад класса В, должен отдавать мощность, приблизительно равную 1 — ilO % относительно величины максимально допустимой мощности в нагрузке. [12]

Предоконечный каскад служит для возбуждения оконечного каскада. [14]

Источник



Раздел 5. ПРЕДОКОНЕЧНЫЕ КАСКАДЫ

Назначение предоконечного каскада состоит в том, чтобы его выходным сигналом привести в действие оконечный каскад. Поэтому основные требования к нему — большая амплитуда неискаженного выходного сигнала и малое выходное сопротивление. В зависимости от схемы оконечного каскада драйвер должен развивать выходное напряжение однофазное, двухфазное или два отдельных, противоположных по фазе сигнала, не имеющих общей точки. Однофазный сигнал получают обычно от резисторного каскада с ОЭ, а противофазные получают от трансформаторного каскада или специального фазоинверсного каскада.

Читайте также:  Кабель 3х6 какая мощность

Рассмотрим некоторые из схем предоконечных каскадов.

Трансформаторный предоконечный каскад

Данный каскад может быть построен по трем схемам: рис 37-а, б, в, простейшим из которых (а) является тот, в котором первичная обмотка трансформатора включена непосредственно в цепь коллектора и через эту обмотку на коллектор подается напряжение источника питания. Вторичная обмотка имеет вывод от средней точки, относительно которой на ее половинах развивается два напряжения, равных по величине и противоположных по фазе.

Рис.37 Трансформаторный предоконечный каскад: а – со средней точкой вторичной обмотки;

б – с разделительным конденсатором; в – с двумя отдельными вторичными обмотками

Недостаток схемы: постоянное подмагничивание сердечника током покоя транзистора.

Чтобы избежать этого, включают сопротивление коллекторной нагрузки Rк, через которое подается питание на коллектор, а первичную обмотку трансформатора подключают к коллектору через разделительный конденсатор, не пропускающий в нее ток покоя транзистора (рис.37,б). Схема (в) имеет две отдельные вторичные обмотки без средней точки. Поэтому она применяется, если оконечный каскад выполнен по двухтактной бестрансформаторной схеме на транзисторах одного типа с ОЭ. Все приведенные схемы однотактные, поэтому работают в режиме А.

Фазоинверсный каскад с разделенной нагрузкой

Эта схема построена на одном транзисторе, нагрузка у которого состоит из резисторов Rк и Rэ. (рис.38) Они включены соответственно Rк — у коллектора, Rэ— у эмиттера, что позволяет снять с них два противоположных по фазе напряжения. Максимальное выходное напряжения плеча равно половине развиваемого в коллекторной цепи. Схема проста, имеет малые искажения, но не дает усиление по напряжению и построена несимметрично: верхнее плечо имеет свойства схемы с ОЭ, а нижнее — ОК, поэтому у них неравные выходные сопротивления, а, следовательно, и напряжения.

Рис.38 Фазоинверсный каскад с разделенной нагрузкой

Иногда для выравнивания симметрии последовательно с выходом нижнего плеча включают добавочный резистор Rдоб (на схеме показан пунктиром).

Фазоинверсный каскад с эмиттерной связью

В схеме с эмиттерной связью два плеча: ведущее — на транзисторе VT1 и ведомое — VT2 .(рис.39) Первое плечо (ОЭ) усиливает сигнал, переворачивая его по фазе, и он снимается с коллектора R′к — U′вых.

Эмиттеры транзисторов соединены в общую цепь, в которую

включено сопротивление эмиттерной связи Rэобщ — на нем разностным

переменным током двух транзисторов создается напряжение входного сигнала ведомого плеча VT2 — U″вых.

Читайте также:  Мощность выстрела мр 512

Рис.39 Фазоинверсная схема с эмиттерной связью транзисторов ОЭ и ОБ

База VT2 имеет по сигналу потенциал общего провода, поскольку соединена с ним через блокировочный конденсатор большой емкости Сб. Усиленный вторым плечом сигнал U″вых снимается с коллектора транзистора VT2 в той же фазе, что и на входе этого плеча (ОБ сигнал не переворачивает). Таким образом, схема дает два, противоположных по фазе относительно общего провода, сигнала.

В режиме покоя Rэобщ выполняет функции эмиттерной стабилизации режимов обоих транзисторов.

По принципу действия схема должны быть асимметричной, т.к. сигнал на входе VT2 создается разностным током, а значит, чем больше Rэобщ, тем меньше асимметрия плеч. Обычно она составляет 2 — 5%.

Причем, первоначальная асимметрия плеч в процессе работы стабилизируется тем точнее, чем больше Rэобщ. Это объясняется: пусть уменьшился ток VT2 (старение, замена), значит, уменьшилось U″вых, т.е. асимметрия возросла, но при этом увеличится разностный ток, следовательно, повысится входное напряжение VT2 на Rэобщ и возрастет его выходное напряжение U″вых , т.е. восстановится асимметрия. Это происходит за счет ООС по току в ведомом плече.

В этой схеме малы нелинейные искажения, фон переменного тока, максимальный неискаженный сигнал вдвое больше, чем в схеме с разделенной нагрузкой.

Дифференциальный каскад (рис.40)

Такой каскад не является привычным драйвером, но он используется перед предоконечным каскадом в аппаратуре серии «Звук Т» и входит в выходную часть оконечного усилителя, обхваченного общей петлей обратной связи. Его принцип действия удобно рассмотреть в этой теме, т.к. по построению эта схема практически не отличается от схемы с эмиттерной связью.

Дифференциальным называется каскад, имеющий два симметричных входа и дающий на выходе напряжение, пропорциональное разности входных сигналов («дифференциальный» — разностный). Его схема на рис 41.

На базы обоих транзисторов подаются два равных сигнала в противофазе, т.е. U″вх = — U′вх Выходной сигнал создается между коллекторами этих транзисторов, куда подключается следующий каскад или внешняя нагрузка Rн. Так как каждый транзистор усиливает и переворачивает сигнал (схемы с ОЭ), то на сопротивлениях коллекторов Rк′ и Rк″ развиваются выходные напряжения U′вых и U″вых, а выходное напряжение Uвых является разностью потенциалов между коллекторами и определяется:

Рис.40 Дифференциальный каскад

Читайте также:  Принцип действия индукционного реле мощности

где К – коэффициент усиления плеча схемы, то есть выходное напряжение пропорционально разности входных.

При нормальной работе каскада входные напряжения подаются в противофазе и их разность равна сумме абсолютных величин напряжений, т.е. Uвых ═ U′вых + U″вых .

В эмиттерную цепь транзисторов включено сопротивление эмиттерной связи Rэ общ, которое создает эмиттерную стабилизацию каждого транзистора и обеспечивает связь по току сигнала между эмиттерами транзисторов. Когда на вход поданы противофазные сигналы, через Rэобщ проходят переменные составляющие токов транзисторов в противоположных направлениях, и если схема симметрична, то они взаимно компенсируются, при этом не создают напряжения обратной связи по току и коэффициент усиления не уменьшается, а получается вдвое больше, чем для одного транзистора в схеме ОЭ.

Достоинства: нечувствителен к помехам, попадающим на входы в одинаковой фазе, т.к. выходное напряжение Uвых в симметричной схеме равно нулю, а переменные токи проходят при этом в одном направлении, складываются и создают глубокую ООС по току, резко уменьшающую их коэффициент усиления, что еще больше ослабляет чувствительность схемы. Температурная стабилизация режима тем эффективнее, чем больше сопротивление резистора Rэобщ.. Однако с ростом этого сопротивления растут и на нем потери напряжения (U) и мощности (P), потребляемой источника питания.

Такой каскад применяется в ИМС контрольного усилителя УК-37 («ЗвукТ»).

В оконечном усилителе «ЗвукТ» применена другая разновидность дифференциального каскада, в котором во-первых, на следующий каскад снимается только один частичный сигнал с коллектора VT1, а VT2 включен по схеме с ОК и на его вход подается напряжение обратной связи (Uос) с выхода всего усилителя; во-вторых, роль Rэобщ.. выполняет динамическое сопротивление в виде транзистора VT3 с ОБ, являющегося токостабилизирующим двухполюсником.

Эту же схему можно использовать в качестве предоконечного каскада, если подавать сигнал только на первый вход, а снимать два противофазных частичных сигнала с коллекторов VT1 и VT2 относительно общего провода. Входной сигнал для VT2 будет создаваться на Rэобщ разностью переменных токов, для чего должно соблюдаться условие: i′ к

Контрольные вопросы:

1. Назначение и требования, предъявляемые к предоконечному каскаду;

2. Перечислить известные схемы предоконечных каскадов;

3. Объяснить назначение элементов схем предоконечных каскадов;

4. Принцип работы и свойства схем предоконечных каскадов.

Дата добавления: 2014-10-10 ; просмотров: 880 ; Нарушение авторских прав

Источник