|
| |
|
Главная Журналы § 3. ЭКВИВАЛЕНТНАЯ СХЕМА ДВУХТАКТНОГО ВЫХОДНОГО КАСКАДА При рассмотрении поведения каскадов при усилении различных: частот мы пользовалncfi эквивалентными схемами. Рассмотрим эквивалентную схему двухтактного выходного каскада (рис. У1П-12). Эта схема получена путем за.мены ламп эквивалентными генераторами с внутренними сопротивлениями й,. Сонротивление источника питания пере.мен-ному току невелико и не учитывается. Можно считать, что в прнведен-tioii эквивалентной схеме для переменной составляющей тока генераторы включены последовательно. Поэтому схему можно упростить, используя вместо двух генераторов один с удвоенной э. д. с. и удвоенным внутренним сонротивлением (рис. VIIТ-13, а). Такая так называемая последовательная эквивалентная схема (рис. VII1-13, б) справедлива лишь для релчима класса А при полной симметрии плеч и абсолютной линейности характеристик ламп. Для режимов клас- сов В и АБ удобнее преобразовать схе.му путем разделения контуров токов обоих генераторов и включения их параллельно па общую обмотку трансформатора  Рис. \ 111-12 Эквивалентная схема двухтактного выходною каскад) (2iUc Raa=R« С ЧИСЛОМ витков % Рис УПЫЛ Эквивалентная схема двухтактного выходного каскада в режиме к.дасса А заключается в замене двух (рис. Vin-14, а). Да.ль-нейшее преобразование параллельно соединенных генераторов одним с такой же э. д. с, \xU и внутренним сопротивлением й,5-у- (рис. V1II-14, б и в). Разделение контуров токов обоих генераторов возможно благодаря тому, что э. д. с, индуктируемые в половинах первичной обмотки, одинаковы, так как обмотку пронизывает общий магнитный поток. В последнет"! схеме i?,- сопротивление нагрузки суммарному току. Сопротивление нагрузки суммарному току является сопротивлением полезной нагрузки, приведен-дым к половине первичной об.мотки трансформатора: Частотные характеристики двухтактных каскадов ничем не отличаются от однотактных и имеют вид, показанный на рис. V11-43. Точно так же для уменыиения частотных пскалчений индуктивное сопротивление нервич- (-) -  Рис. Vlll-li Оквивалентые схемы двухтактного выходного каскада для режимов )wiaccoB Б и АВ НОЙ обмотки трансформатора должно быть даже на самых низких частотах больше эквивалентного сопротивления ламп, т. е. больше 2Я, для схемы рис. V1II-13, б (при режиме класса А). Влияние индуктивности трансформатора на частотную характеристику сказывается на ее западании на высоких частотах, поэтому индуктивность рассеяния должна быть по-возможности малой. В выходном трансформаторе двухтактной схемы из-за отсутствия постоянного подмагнпчивания сердечника трансформатора можно получить заданную индуктивность первичной обмотки при меньшем числе витков, чем в трансформаторе однотактного каскада, поэтому и индуктивность рассеяния может быть получена практически меньшей. § 4. ДВУХТАКТНЫЕ ВЫХОДНЫЕ КАСКАДЫ НА ТРАНЗИСТОРАХ Двухтактные выходные каскады могут быть построены не только на электронных лампах, но и на транзисторах, причем достоинство двухтактных схем заключается в применении как режима класса А, так и  Рис VlII-15. Схема двухтаптного выходного каскада на транзисторах режима класса Ё, когда транзисторы работают попеременно (в первый полупериод - один транзистор, во второй - другой). Включение транзисторов в выходных каскадах, в том числе и двухтактных, возможно но всем трем основным схемам: ОБ, ОЭ и ОК. Если рассмотреть схему двухтактного выходного каскада на транзисторах (рис. У1П-15), то в ней используются два трансформатора: Тр1 - входной и Тр2 - выходной. Первый трансформатор имеет вывод от средней i точки вторичной обмотки, BTopoii - от средней точки первичной обмотки. В ней одинаковые транзисторы (что делает схему симметричной) включены по схеме с общим эмиттером. Коллекторными нагрузками транзисторов служит нагрузочное сопротивление, пересчитанное в соответствующие половины первичной обмотки трансформатора Тр2. Коллекторные напряжения подаются одним проводом на оба транзистора через половины первичной обмотки того же трансформатора. Так как постоянные составляющие ко.ллекторных токов одинаковы и протекают по обмотке в разных направлениях от средней точки, магнитные потоки, создаваемые этими токами, взаимно компенсируют друг друга и в результате сердечник трансформатора Тр2 работает без постоянного подмагничивания. Схема работает точно так же, как двухтактный каскад на триодах. Усиливаемый сигнал, подведенный к первичной обмотке трансформатора Тр1, индуктирует в иротивоноложных концах вторичной обмотки напряжения, противофазные относите.льно средней точки. Когда потенциал базы транзистора Т-1 возрастает, потенциал базы транзистора Т-2 уменьшается. Соответственно изменяются и коллекторные токи транзисторов: один - уменьшается, в то время как второй - увеличивается. Значит, изменения токов в обмотках трансформатора Тр2 будут согласованными, оба тока в одинаковом нанравлении изменяют магнитные потоки, пронизывающие вторичную обмотку выходного трансформатора. Результирующий выходной сигнал про-  Рпс. VIII-16. Схема двухтактного выходного каскада, собранная па транзЕтсторах, включенных по схеме с ОБ порциопален двойному изменению тока каждого из транзисторов. Каскад (рис. У1П-16) также представляет собой обычную двухтактную схему, но собранную на транзисторах, включенных с общей базой. По сравнению с предыдущей эта схема дает наименьшие нелинейные искажения, зависящие главным образом от искажений во входной цепи, но имеет небольшой коэффициент усиления но мощности. Поэтому при ее использовании предо-копечный каскад должен быть достаточно мощным. Схема с общим эмиттером дает наибольшее усиление по мощности, но она весьма чувствительна к изменениям параметров транзисторов, чего нельзя сказать о включении с общим основанием. Важной характеристржой является величина выходного сопротивления. Схема с общей базой имеет наибольшее выходное сопротивление, и это следует отнести к ее недостаткам, так как д.ля согласования с нагрузкой требуется большой коэффициент трансформации трансформатора. Наименьшее выходное сопротивление у схемы с общим коллектором, что позволяет ипогда исключить из нее выходной трансформатор и неносредственно включить нагрузку в цепь транзисторов. Безтрансформаторные схемы представляют большой практический интерес, так как трансформаторы увеличивают вес, габариты и стоимость устройств, в частности усилителей на транзисторах. Входной трансформатор можно не применять, если использовать в предоконечном каскаде так называемую фазоинверсную схему. Схемы двухтактных каскадов без выходного трансформатора молено построить несколькими способами, па рис. VI11-17 дана схе.ма с последовательным включением «2 Рис. VIII-i7 Бестрансформа-тооная схема двухтактного каскада с последовательным включением двух транзисторов двух выходных транзисторов. Входной трансформатор имеет две раздельные вторичнь[е обмотки. Он развивает противофазные возбуждающие сигналы. Сопротивления и /?2 нужны для создания небольшого исходного смещения на базах транзисторов. Эмиттер транзистора Т-2 соединен с коллектором транзистора Т-1. Два одинаковых источника питания соединены последовательно и подключены между коллектором транзистора Т-2 и эмиттером транзистора Т-1. Постоянная составляющая тока источников протекает от плюса батареи Е через транзистор Т-1 транзистор Т-2 к минусу источника Е. Если транзисторы идентичны, то потенциал точки А равен потенциалу точки Б, так как падение напряжения постоянной составляющей на каячдом из транзисторов одинаково и равно ЕЕ.. Нагрузка включена между точками А и Б. Отрицательная полуволна входного сигнала делает более проводящим один из транзисторов и менее проводящим - другой. Таким же образом изменяются и сопротивления коллекторных цепей постоянному току. Потенциа.ч точки А становится более отрицательным, когда отрицательная полуволна напряжения на базе транзистора Т-2, и менее отрицательным, когда отрицательная полуволна на базе транзистора Т-1 (для типа п~р - п). В связи с этим через нагрузочное сопротив.ление i?,, протекает пере.менная составляющая тока, создаютцая в нагрузке колебательную мощность. Часто величина сопротивления звуковой катунши головки громкоговорителя соответствует наивыгоднейшему значению нагрузочного сопротивления. Это позволяет включать в качестве нагрузки громкоговоритель. Существует ряд других бестрансформаторных схем оконечных каскадов на транзисторах, однако рассмотрение их не входит в нашу задачу. § 5. ПРЕДОКОНЕЧНЫЕ КАСКАДЫ Назначение предоконечного каскада состоит в том, чтобы подать на вход оконечного каскада напряжение сигнала определенной величины, достаточной для его раскачки. В зависимости от схемы оконечного каскада - однотактной или двухтактной - используют любую схему усиления напряжения или специальную, обеспечивающую подачу к сеткам ламп выходного каскада переменного напрялчения со сдвигом по фазе на 180°. Иными словами, при работе предоконечного каскада на выходной, собранный по двухтактной схеме, он должен развивать на выходе два напряжения звуковой частоты, равные но величине и сдвинутые по фазе на 180° относительно общего провода.  (( 0 -А +А. Рис. \[Т1-18, Прииципиальиал схема двухкаеьадного усилителя: предоконечного и оконечного Такие напряжения можно получить от трансформаторного каскада, если во вторичной обмотке трансформатора сделать вывод от сродней точки. На рис. VI11-18 показана иринципиальная схема двухкаскадного усилителя, оконечный каскад которого собран но дву.хтактной схеме, а предоконечный - но дрос-сельно-трансформаторной. Такая схема в настоятцее время применяется крайне редко, так как лучпше результаты дают бестрансформаторпые схемы. Они nponi,e в изготовлении, экономичнее, вносят меньшие нелинейные и частотные искажения. Бестрансформаторные схемы, которые дают 1Юзмож-ность получить два равных по величине и противоположных по фазе переменных напряжения, называют фазоин-версными схемами. ПРОСТАЯ ФАЗОИНВЕРСНАЯ СХЕМА На рис. Vni-19 дана иринципиальная схема простого фазоинверсного каскада, использующего две лампы: и Л2- Первая служит для усиления напряжения, а вторая - для поворота фазы напряжения сиг- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 |