Рис. 73. Печатная (а) и монтажная (б) платы усилителя мощности на комплементарных транзисторах

Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики нормально работающего усилителя приведены на рис. 74.

40 О

-10

jg zs 3Q № zqq 5QQ jq* z-]q* Ф ЫЗ*

Рис. 74. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики усилителя мощности на комплементарных транзисторах

Упрощенный вариант схемы усилителя мощности на комплементарных транзисторах. Он имеет следующие основные технические характеристики (см. также табл. 4):

Номинальная выходная мощность.......70 Вт

Коэффициент гармоник..........0,05%

Полоса рабочих частот.......... 20 ... 80 000 Гц

Отношение сигнал-шум..........87 дБ

Напряжение питания...........±40 В

Ток покоя.............. 100 мА

Усилитель работает в режиме АВ и выполнен с использованием схемотехники предыдущего усилителя (см.

рис. 73). Усилитель также обладает полной симметрией для входного синусоидального сигнала (одинаковость входных сопротивлений для положительной и отрицательной полуволн сигнала), что позволяет снизить нелинейные искажения.

Принципиальная схема усилителя приведена на рис. 75. Он содержит дифференциальный каскад на комплементарных транзисторах (VT1 - VT4), каскад усиления напряжения (VT5, VT7). и выходной каскад (VT8 - VT13). Напряжение питания входного каскада стабилизировано (с помощью стабилитронов VD1, VD2). Транзисторы выходного каскада включены по схеме с общим коллектором. Температурную стабилизацию тока покоя выходных транзисторов обеспечивают диоды VD3 - VD5, установленные на общем с транзисторами VT12, VT13 теплоотводе. Элементы LI, R35, R36, СП, R20, С7 предотвращают самовозбуждение усилителя на высоких частотах.

Рис. 75. Принципиальная схема упрощенного варианта усилителя мощности на комплементарных транзисторах

Рис. 76. Печатная (а) и монтажная (б) платы упрощенного варианта усилителя мощности на комплементарных транзисторах

~10 -20

m го so too гоо ш to*2-юъ sic3 гю*[4to" f,ra

Рис. 77. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики упрощенною варианта усилителя мощности на комплементарных транзисторах

Печатная плата, на которой размещают детали усилителя, показана на рис. 76. Диоды VD3 - VD5 располагают на радиаторе выходных транзисторов. Катушка L1 содержит 10 витков провода ПЭВ-2 0,8, намотанного на резисторе R35 (МЛТ-2).

Как и в предыдущем усилителе, вначале необходимо проверить исправность всех элементов. После монтажа (проверив его (Правильность) усилитель, аналогично предыдущему, подключают к источнику питания. Настройка заключается в установке резистором R29 начального тока выходных транзисторов в пределах 50 ... 70 мА.

Амплитудно- и фазо-частотная характеристики налаженного усилителя приведены на рис. 77. Усилитель мощности класса В с коррекцией искажений из-за использования прямой связи. Он имеет следующие основные технические характеристики (см. также табл. 4):

Номинальная выходная мощность.......60 Вт

Коэффициент гармоник..........0,04%

Полоса рабочих частот.......... 20... 100000 Гц

Отношение сигнал-шум..........90 дБ

Напряжение питания...........±40 В

Ток покоя...............О мА

Основным недостатком усилителя, работающего в режиме В, является довольно большой уровень нелинейных искажений, особенно при малых уровнях входного сигнала. Однако недостаток можно устранить, даже если использовать в выходном каскаде экономичный режим В. Такой принцип построения усилителей получил название feed forward error correction (коррекция искажений с использованием прямой связи). Работу усилителя можно рассмотреть на примере рис. 78.

Рис. 78. Схема, поясняющая принцип коррекции искажений в результате применения прямой связи

Усилитель состоит из усилителя A1, выходного каскада (на транзисторах VT1, VT2), работающего в режиме В, и элементов моста Rl, Cl, R2 и L1. Условие компенсации нелинейных искажений в таком устройстве совпадает с условием баланса моста: L1 = R1R2C2. Если исключить резистор R2, то устройство на рис. 78 можно рассматривать как обычный усилитель НЧ, где К1 обеспечивает ООС, С1 корректирует АЧХ, L1 предотвращает высокочастотную генерацию. В таком усилителе требование стабильности вызывает необходимость уменьшения значения ООС с ростом частоты сигнала, что естественно вызывает рост нелинейных искажений выходного тока i1. При подключении резистора R2 появляется компенсирующий ток i2 и происходит эффективная компенсация на средних и высоких частотах сигнала. На низких частотах баланс моста может нарушаться из-за активной составляющей в полном сопротивлении индуктивности L1.

Подобный метод впервые был использован в английском усилителе «Quad 405» и позволил получить коэффициент гармоник на средних частотах около 0,01%.