26Соединение многокаскадных усилителей.

Усилители разделяют на каскады. Каскады предварительного усиления обеспечивают усиление входных сигналов до уровня, достаточного для работы последующих каскадов, и так вплоть до усилителей мощности. Пассивные элементы (резисторы, конденсаторы, трансформаторы) подбирают так. чтобы они обеспечивали максимальный коэффициент усиления по напряжению. Поэтому транзисторы включают по схеме с ОЭ. Если намеченный коэффициент усиления не получается, используют несколько каскадов, включенных последовательно. Первый каскад, как правило, должен иметь фильтрующее звено и экранирование проводов, препятствующее воздействию внешних электромагнитных полей. Элементы связи между каскадами оказывают сильное влияние на частотные характеристики усилителей.

Непосредственная связь наиболее проста, экономична, надежна, обеспечивает широкий диапазон частот и минимальный уровень искажений. Недостатком является то, что одинаково эффективно передает как рабочие частоты, так и паразитные.

Резисторно-конденсаторная связь отличается наличием конденсатора между каскадами. Этот вид связи возможен только по переменному току, прост, надежен, имеет малые габаритные размеры. Однако невозможна передача низких частот (высоко емкостное сопротивление) и высоких частот (возрастают утечки емкости монтажа).

Дроссельно-конденсаторная связь и трансформаторная связь отличаются наличием индуктивности (дросселя или первичной катушки трансформатора) в цепи эмиттера. Роль дросселя могут играть обмотки реле или электродвигателя. Это позволяет повысить КПД усилителя, понизить напряжение источника питания.

Чтобы уменьшить число каскадов, применяют составные транзисторы. Схема Дарл ингтона ( а) имеет коэффициент усиления, равный произведению коэффициентов усиления обоих транзисторов, входное сопротивление значительно больше суммы сопротивлений одиночных транзисторов, выходное сопротивление меньше выходного сопротивления любого из транзисторов. Схему рассматривают как один транзистор и включают по схеме с ОЭ. Мощность нагрузки определяется транзистором VT2 , а частотные свойства относительно малым транзистором VT1.

Второй часто применяемый вариант составного транзистора—транзистор с дополнительной симметрией (б) выполнен на комплементарных транзисторах. Схема подобна эмиттерному повторителю: она не инвертирует входное напряжение, имеет большое входное сопротивление и малое выходное.

27Однотактные усилители мощности.

УМ являются выходными каскадами и служат для передачи мощности. Основными параметрами являются: выходная мощность, КПД, коэффициент гармоник. При высокоомных с опротивлениях они выполняются и рассчитываются по обычной схеме усилителя напряжения с ОЭ. При низкоомных нагрузках для увеличения КПД УМ выполняются по трансформаторной схеме. Первичная обмотка трансформатора по постоянному току имеет малое сопротивление. Нагрузочная характеристика проходит почти вертикально. Это приводит к тому, что ток коллектора имеет большое значение при малом размахе напряжения U_кэ. При числе витков w₂ вторичной обмотки, меньшем числа витков w₁ первичной обмотки можно получить достаточно большой ток через низкоомную нагрузку.

Достоинством трансформаторного каскада является высокий КПД, который может достигать 50%. Его достоинствами так же является возможность изменения фазы выходного сигнала (переключить обмотки трансформатора) и возможность использования низкого напряжения питания (малое напряжение U_кэ).

Недостатки: значительные размеры и масса; высокая зависимость параметров от частоты сигнала; появление дополнительных гармоник.