Структурные схемы усилителей
часть1
Принципиально все усилители состоят из:
входного каскада, предоконечного каскада,
и из оконечного каскада. Если пренебречь тонкостями, то условно все
каскады усилителя можно классифицировать следующим образом: (в скобках
будем указывать колличество транзисторов)
*
входной каскад. может быть простой (1),
дифференциальный
(2), дифференциальный с источником тока (3).
*
предоконечный каскад: простой (1), простой
с транзисторным
источником тока (2), дифференциальный с двойным источником тока (4) и
даже двойной дифференциальный (7).
выходной каскад: комплиментарный (2),
составной комплиментарный- 4 транзистора; мощные выходные-
комплиментарные, составной квазикомплиментарный- 4 транзистора; мощные
выходные обладают одинаковой проводимостью.
Также
выходной каскад может быть выполнен и на полевых транзисторах. Кроме
этого часто в выходном каскаде используется и большее число
транзисторов- не только составные пары, но и тройки и даже четверки!
Реальные схемы построения усилителей
могут содержать еще различные дополнительные цепи- стабилизация тока
покоя, цепи защиты и т.п., но так как на общий принцип построения они
не
влияют, то мы их специально упустим..
1.простой
усилитель (1-1-2): простой входной каскад,
один
предоконечный каскад и с комплиментарной парой на выходе:
Входной сигнал поступает на
разделительный конденсатор C1 на базу VT1. Напряжение смещения на базе
VT1 задается делителем R3, R2, R3. При этом цепь R3, C2 служит
развязывающим фильтром. Нагрузкой VT1 служит R4 и базовая цепь
транзистора VT2.
Транзистор VT1 стабилизирован при помощи
цепи R5, C3 включенных в эмиттер. Для рабочей частоты звукового
диапазона сопротивление конденсатора C3 можно считать равным "0",
поэтому по переменному току нижний (по схеме )конец резистора R5 имеет
нулевой потенциал.
Кроме этого здесь- же выполнена и ООС не
только входного каскада, но и всего усилителя по постоянному
напряжению: через R6, подключенного к выходному каскаду постоянная
составляющая эмиттера VT1 поступает на резистор R10 а затем на переход
коллектор-эмиттер VT4. При изменении постоянного напряжения на выходе
(точка соединения R9, R10) изменяется и потенциал на эмиттере
VT1? тем самым обеспечивая напряжение покоя выходного каскада. Номинал
R6 подбирается таким образом, чтобы на выходе (в точке соединения R9,
R10) напряжение было 1/2 питающего.
Полезный сигнал поступает с коллектора
VT1 на базу VT2. следует заметить что VT1 практически не усиливает
сигнал, усиление создает именно VT2, нагрузкой которого служат базовые
цепи VT3, VT4, а также цепь VD1, R7, R8.
VD1 и R7 необходимы для создания базового
смещения на VT3 и VT4, резистор R8 выполняет роль ПОС (Положительная
обратная связь). Так как он подключен непосредственно к нагрузке, то
через него переменное напряжение с выхода усилителя попадает снова в
базовую цепь выходных транзисторов, увеличивая амплитуду сигнала.
Оконечный каскад выполнен на
комплементарных транзисторах. Резисторы R9, R10 выполняют роль
эмиттерной стабилизации, уменьшая требования к разбросу параметров
транзисторов оконечного каскада.
Для развязки нагрузки по постоянному
напряжению служит конденсатор C4. Конденсатор C5 играет роль фильтра по
питанию, сглаживая уровень помех.
2.
Схема 1-1-4С. Простой входной каскад,
простой
предоконечный каскад, составной оконечный каскад с мощными
комплиментарными транзисторами.
Принцип построения схемы такой- же как и
1-1-2, с той лишь разницей что в качестве выходных транзисторов
используются составные транзисторы VT3, VT5 и VT4, VT6. Резисторы R11,
R12 служат для создания смещения на базах составных каскадов и при этом
еще образуют дополнительную местную ООС.
Следует
отметить что составные транзисторы могут быть и на транзисторах
одинаковой проводимости, тогда данная схема просто преобразуется в
вышеуказанную схему 1-1-2.
Составные каскады используются когда
возникает необходимость получить большую мощность от усилителя. Но
порою бывает трудно подобрать комплиментарную пару к транзистору, тогда
используют схему составного каскада с выходными транзисторами
одинаковой проводимости.
Отметим, что полярность питания усилителя
может и отличаться от указанных по схеме- на "общий" провод может
подключаться и "плюс" источника питания. В этом случае схемы будут
"зеркальными": следует изменить проводимость транзисторов и
"развернуть" полярные конденсаторы и диоды.
|
немного теории
|