Безтрансформаторні підсилювачі потужності

Звичайно безтрансформаторні ПП працюють на низькоомне навантаження. Тому в них, як один з варіантів, використовують потужні складені емітерні повторювачі, що мають малий вихідний опір. Спрощена принципова схема такого вихідного каскаду показана на рис. 4.5. Вона містить два повторювача на комплементарних (доповнюючих один одну) транзисторах типів п-р-п і р-п-р. У каскаді використовуються два джерела живлення +Еп і Еп, що дозволяє роздільно посилювати обидві півхвилі сигналу. Повна симетрія схеми відносно навантаження збільшує лінійність посилення, так як виключаються всі парні гармоніки вихідного сигналу.

Часові діаграми, що ілюструють роботу схеми, приведені на рис. 4.6. Режим роботи транзисторів задається за допомогою джерел базового зміщення Е1. Величина Е1 визначає струм I0, що протікає через транзистори при відсутності вхідного сигналу. З збільшенням цього струму спотворення сигналу зменшуються, а режим каскаду зміщається у бік режиму А.

Каскад має наступні параметри:

(4.1)

(4.2)

(4.3)

(4.4)

(4.5)

Тут

- β коефіцієнт передачі струму бази;

- R_c опір джерела сигналу;

- S крутість транзисторів на максимальному струмі.

У випадку, коли параметри одиночних транзисторів не дозволяють отримати необхідне посилення по струму К_i, замість Т1 і Т2 використовують складені транзистори. Перевагу слід віддавати складеним схемам на різнопровідних структурах, що мають кращі характеристики.

Якщо одиночні транзистори не володіють необхідною потужністю розсіяння на колекторі, застосовують паралельне включення вихідних транзисторів з симетруючими резисторами в ланцюгах эмітерів.

Програма роботи

2.1Лабораторна робота проходить з використанням схеми зображеної на рис. 4.7.

2.2 Визначити вхідний опір каскаду в режимах А і В. Для цього з допомогою R5 визначити I_вх, вимірявши напругу на R5 і обчисливши iвх по формулі:

(4.6)

Потім вимірявши U_вх в точці К4 визначимо:

(4.7)

2.3 Визначити вихідний опір каскаду в режимах А і В.Для цього при постійній вхідній напрузі U_вх=5В визначити вихідні напруги U_н1 і U_н2 для значень R_н1=100Ом R_н2=50Ом. Значення R_вих розрахувати за формулою:

(4.8)

(4.9)

2.4 При умовах, вказаних в п.2 зняти і побудувати прохідні характеристики каскадів U_вих=f(U_вх) в режимах А і В. Результати вимірів занести в таблицю.

2.5 Змалювати осцилограми напруги на навантаженні в режимах А і В. Амплітуду напруги U_н( f ) встановити рівною 0.7 U_нm при частоті сигналу f=1000Гц.

2.6 Для каскаду в режимі А зняти і розрахувати наступні залежності від амплітуди вхідної напруги:

а) Потужності, що віддається в навантаження:

(4.10)