Меню

Бестрансформаторный усилитель мощности что это



Бестрансформаторные усилители мощности

date image2014-02-24
views image3155

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

В настоящее время наибольшее распространение находят бестрансформаторные усилители мощности. Рассмотрим двухтактный усилитель мощности на биполярных транзисторах различного типа проводимости (комплементарный эмиттерный повторитель, усилитель с дополнительной симметрией) (рис. 11.9). Транзисторы усилителя работают в режиме класса В. При поступлении на вход усилителя положительной полуволны напряжения uвх транзистор Т1 работает в режиме усиления, а транзистор Т2 – в режиме отсечки. При поступлении отрицательной полуволны транзисторы меняются ролями.

Рис. 11.9. Бестрансформаторный двухтактный усилитель мощности

Максимально возможная мощность нагрузки определяется выражением

При максимальной мощности нагрузки усилитель потребляет от источников питания мощность, определяемую выражением

Отсюда получаем максимально возможный коэффициент полезного действия усилителя

Для уменьшения нелинейных искажений обеспечивают некоторое начальное смещение на входах транзисторов и тем самым переводят их в режим класса АВ (рис. 11.10). При этом коэффициент полезного действия несколько уменьшается.

Рис. 11.10. Двухтактный усилитель АВ-класса

Рассмотрим двухтактный усилитель мощности с операционным усилителем (рис. 11.11). В схеме использована общая отрицательная обратная связь (резисторы R1 и R2), охватывающая оба каскада (на операционном усилителе и на биполярных транзисторах), благодаря которой схема создает настолько малые нелинейные искажения, что часто не требует дополнительных цепей смещения для каскада на транзисторах Т1 и Т2.

Рис. 11.11. Двухтактный усилитель мощности с операционным усилителем

Поскольку напряжение на нагрузке Rн примерно равно напряжению на выходе ОУ, то мощность на выходе всего усилителя ограничивается выходным напряжением ОУ.

Источник

Бестрансформаторные усилители мощности

Бестрансформаторные усилители мощности применяют с целью уменьшения габаритов и веса усилителей и улучшения их частотных характеристик [11]. Однако при этом существенно усложняются вопросы согласования сопротивления нагрузки с выходным сопротивлением транзисторного каскада. Необходимо обеспечить с помощью подбора типа транзистора, чтобы его выходное сопротивление примерно равнялось сопротивлению нагрузки. Поэтому при низкоомной нагрузке требуются мощные транзисторы.

Читайте также:  Как найти мощность трехфазного генератора

Рисунок 4.20 — Осциллограммы работы двухтактного усилителя
мощности в режиме класса «В»

Схема с непосредственным подключением нагрузки к выходу усилителя мощности на однотипных (p–n–p или n–p–n) транзисторах приведена на рис. 4.21 а, а с подключением нагрузки через конденсатор — на рис. 4.21 б.

Рисунок 4.21 — Бестрансформаторные усилители мощности
на однотипных транзисторах

Схемы требуют двух противофазных входных сигналов, которые не подключены к общей шине усилителя. Это создает некоторое техническое неудобство и ухудшает помехозащищенность схем по входам. Схема с непосредственным подключением нагрузки требует два источника питания, обеспечивающих потенциал точки 1 равным нулю (общей шины). Схема с подключением нагрузки через конденсатор C не требует потенциала точки 1 равного нулю (Рис. 4.21 б), поэтому схема питается от одного источника питания.

Под действием входных сигналов один из транзисторов открывается, другой — закрывается, что обеспечивает протекание тока через нагрузку в одном или в другом (противоположном) направлении. Равенство выходных сопротивлений транзисторов VT1 и VT2 сопротивлению нагрузки обеспечивает максимальную мощность в нагрузке

На рис.4.22 а, б приведены схемы усилителей мощности на разнотипных транзисторах, что позволяет использовать один (общий) источник входного сигнала. На рис. 4.22 а приведена схема с непосредственным подключением нагрузки, а на рис. 4.22 б — с подключением нагрузки через конденсатор. Недостатком этих схем также является низкая помехозащищенность, так как источник входного сигнала не может быть соединен с общей шиной усилителя.

Более полное описание различных схем бестрансформаторных усилителей мощности приведено в [11].

Рисунок 4.22 — Бестрансформаторные усилители мощности
на разнотипных транзисторах

14 АНАЛОГОВЫЕ МИКРОЭЛЕКТРОННЫЕ СТРУКТУРЫ.
ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ
МИКРОСХЕМАХ

8.1 Классификация аналоговых интегральных микросхем
и элементы их схемотехники, взаимные компоненты, входные каскады

Читайте также:  Номинальная мощность обмотки высшего напряжения

Построение аппаратуры на основе аналоговых интегральных микросхем (АИМС) основано на многоцелевом использовании ИМС в сочетании с различными внешними элементами. Например: на базе ОУПТ можно получить схемы сумматоров, вычитателей, умножителей, делителей, дифференциаторов, интеграторов, логарифматоров, антилогарифматоров и др.

Область применения линейных АИМС: аналоговая и цифровая схемотехника, измерительные приборы, блоки ЭВМ, блоки питания, устройства радиосвязи, систем телеметрии и пр.

Номенклатура АИМС [16]:

– усилители с одиночным каскадом, дифференциальным входным каскадом;

– блоки питания (стабилизации).

АИМС бывают малой, средней, большой и сверхбольшой степени интеграции.

МИС — усилители одиночные, многокаскадные, простейшие ОУ; число элементов на кристалле до 100.

СИС — элементы типа ЦАП, АЦП; количество элементов на кристалле до 10 3 .

БИС — процессор, элементы памяти; 10 4 элементов на кристалле.

СБИС — мощные процессоры, большие объемы памяти; более 10 5 элементов на кристалле.

Размеры кристалла от нескольких квадратных миллиметров до квадратных сантиметров.

– существенно меньшие габариты и вес, потребляемая мощность, чем сборные на дискретных компонентах;

– более высокая вибро-, ударо- и радиационная стойкость;

– очень высокая надежность (надежность ИМС приравнивается к показателю надежности одного типового элемента);

– существенно меньшая стоимость при массовом производстве;

– высокая идентичность параметров элементов микросхем;

– высокая температурная стабильность микросхемы (одинаковый температурный режим и одинаковые характеристики основных элементов).

1. ОУ — многоцелевые структуры на базе которых строятся различные функциональные устройства (компоненты цифровых устройств и приборов).

2. Инструментальные АИМС — многоцелевые высокоточные устройства, предназначенные для выполнения точных преобразований электрических сигналов. Они могут включать в себя и аналоговые и цифровые элементы схемотехники. Для повышения стабильности аналоговых устройств они применяются с сильными обратными связями.

3. Радиочастотные АИМС — для преобразования и усиления сигналов радиотехнических устройств, цепей, сетей связи, работающих в диапазоне радиочастот .

Читайте также:  Где применяются лампы мощность

4. Силовые АИМС — для применения в блоках питания и усилителях мощности (электронные стабилизаторы; мощные выходные каскады).

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник