Когда на базы транзисторов будет подаваться положительное напряжение они будут находиться в открытом состоянии и через них будут протекать токи от плюса Ек, средняя точка Тр2, половина первичной обмотки Тр2, коллектор - эмиттерный переход транзистора, общий провод, минус Ек. Следовательно, в первичной обмотке Тр2 токи будут протекать от средней точки в разные стороны, за счёт чего магнитные потоки в сердечнике и наводимые во вторичной обмотке магнитные поля, а значит, и ток в нагрузке будут вычитаться.

То есть 1н = I1 - I2.

Ток в нагрузке будет иметь двойной размах по сравнению с каждым из токов транзистора, а следовательно, такая схема будет отдавать в нагрузку удвоенную мощность по сравнению с мощностью, рассеиваемой каждым из транзисторов.

Эта схема используется для усиления больших мощностей.

Достоинства: малые нелинейные искажения, так как в сердечнике отсутствует постоянная составляющая магнитного потока и не происходит насыщение; схема не чувствительна к пульсациям напряжения питания.

Недостатки: все недостатки трансформаторных схем - узкий диапазон частот, повышенные габариты и вес трансформатора, большие частотные искажения.

Частично недостатки трансформаторных каскадов можно устранить, если на входе вместо

трансформатора Тр1 поставить фазоинверсный каскад (или каскад с разделённой нагрузкой),

имеющий два выхода (смотрите рисунок 253).

Рис. 253

Напряжение с выхода 1 - ивых1 - будет в противофазе с входным напряжением, как для схемы с ОЭ, а напряжение с выхода 2 - ивых2 - будет в фазе с входным напряжением, как для схемы эмиттерного повторителя. Если при этом сопротивление Як будет равно сопротивлению Яэ, то и амплитуды напряжений с выходов 1 и 2 будут равны.

3) Двухтактный выходной бестрансформаторный каскад. Наиболее широкое распространение в выходных усилителях получили бестрансформаторные каскады на транзисторах разного типа проводимости (смотрите рисунок 254).

Рис. 254

При подаче на вход положительной полуволны напряжения транзистор VT1, структуры n-p-n, будет открыт, а транзистор VT2,структуры p-n-p, будет закрыт, и через нагрузку будет проте-цепи от плюса Ек1, коллектор - эмиттер VT1, Ян, общий провод, минус Ек1.

кать ток по

При отрицательной полуволне входного напряжения транзистор VT1 закрывается, а VT2 открывается, и через него будет протекать ток от плюса Бк2, Ян, эмиттер - коллектор VT2, минус Бк2.

Таким образом, токи в нагрузке будут вычитаться, за счёт чего в нагрузке появится удвоенная амплитуда тока, следовательно, и удвоенная мощность.

Достоинства: все достоинства двухтактных бестрансформаторных каскадов - большая выходная мощность, независимость от пульсаций ИП, малые нелинейные искажения. Кроме того, двухтактные бестрансформаторные каскады свободны от недостатков трансформаторных каскадов.

Недостаток данной схемы: быстрый выход из строя транзисторов при КЗ или перегрузке в нагрузке.

Усилители постоянного тока с непосредственными связями

1)Усилители постоянного тока с непосредственными связями.

2)Дифференциальный каскад УПТ.

1) Усилители постоянного тока (УПТ) с непосредственными связями. УПТ с

непосредственными связями называют усилителем прямого усиления (смотрите рисунок 255).

Рис. 255

Одной из особенностей УПТ с непосредственными связями является то, что на вход последующего каскада поступает не только усиливаемый сигнал, но и постоянная составляющая коллекторного напряжения предыдущего каскада. Поэтому напряжение между базой и эмиттером последующего каскада будет больше, чем напряжение, соответствующее выбранному положению рабочей точки. Чтобы избежать этого, сопротивление в цепи эмиттера каждого последующего каскада выбирается большим, чем в предыдущем каскаде, с тем, чтобы обеспечить соответствие выбранному положению рабочей точки. Вторая особенность - дрейф нуля.

Дрейфом нуля называется медленное изменение выходного напряжения, не зависимое от напряжения на входе, а происходящее за счёт внутренних процессов в схеме усилителя.

Дрейф нуля часто оценивается величиной дрейфа, приведённого ко входу.

тт.„ идр.вых. идр.вх. = --

где К - коэффициент усиления усилителя.

идр.вых. - это максимальное изменение выходного напряжения при закороченном входе за установленное время наблюдения.

Значительно лучше с точки зрения дрейфа нуля работают дифференциальные каскады усиления.

2) Дифференциальный каскад УПТ. Дифференциальным каскадом УПТ называется усилитель разности напряжений (смотрите рисунок 256). Як1 = Як2 = Як.

Рис. 256

Транзисторы VT1 и VT2 подбираются одинаковыми по коэффициенту усиления. Резисторы Як1 и Як2 также подбираются одинаковыми по величине своего сопротивления. Представим, что на оба входа подаём одинаковое напряжение ивх1 = ивх2. В этом случае токи через транзисторы VT1 и VT2 будут одинаковыми. Суммарный ток через Яэ обозначим через 1о. Тогда:

Ik1 = Ik2 = - ;

ивых = ик1 - ик2; ик1 = Ек - 1к1 • Як1;

Uk1 Ек

Uk 2 Ек

ых Ек -- Rk - Ек +- Rk 0 22

Представим, что ивх1 > ивх2. На первый вход подадим более положительное напряжение, чем на второй вход. В этом случае транзистор VT1 откроется в большей степени, чем транзистор VT2. Ток через транзистор VT1 увеличится на определённую величину AIo, а ток через VT2 уменьшится на такую же величину AIo, поскольку суммарный ток постоянен и равен Io.

Ш1 Ек -Ш2 Ек

AIo ) AIo 1

Rk Ек

Rk Ек

2 io 2

Rk -AIo Rk Rk + Aio Rk

ых Ек - - Rk - AIo Rk - Ек + - Rk - AIo Rk -2 Aio Rk

Если на первый вход будем подавать большее значение напряжение, чем на второй вход, то на выходе получится отрицательное значение напряжения, поэтому первый вход называется инвертирующим входом.

Если ивх1 < ивх2, то ивых = +2 • AIo • Як и поэтому второй вход дифференциального усилителя называется неинвертирующим входом.

Основной особенностью дифференциальных каскадов является то, что дрейф нуля будет значительно меньше, чем в УПТ прямого усиления. Это объясняется тем, что выходное напряжение равно разности коллекторных напряжений каждого из транзисторов, поэтому медленные изменения напряжения за счёт внутренних процессов схемы будут взаимно уничтожаться.