56. Усилитель мощности.
Любая из трех схем включения биполярного и полевого транзисторов в качестве усилителя усиливает мощность входного сигнала. В радиоэлектронике, однако, принято называть усилителями мощности усилители оконечных каскадов радиоэлектронных устройств, которые работают с максимальными значениями токов и напряжений. При этом переменные составляющие токов и напряжений оказываются сравнимыми с постоянными составляющими. Основным назначением усилителя мощности является выделение в нагрузке заданной мощности. Показателями усилителя мощности являются полезная мощность, отдаваемая в нагрузку, коэффициент полезного действия, полоса усиливаемых частот, коэффициент нелинейных искажений. Усилители мощности выполняют по однотактной и двухтактной схемам. Однотактные усилители мощности работают в линейном режиме усиления, который соответствует классу А. В этом режиме ток через транзистор протекает в течение всего периода входного сигнала. Примером типичного применения усилителя мощности является усилитель мощности звуковой частоты. Его нагрузкой является динамический громкоговоритель, сопротивление звуковой катушки которого можно считать чисто активным в диапазоне звуковых частот.
Рис.5.54. Однотактный усилитель мощности
Мощность,
подводимая к транзистору от источника
питания, равна:
.
(5.133). Мощность переменного тока, выделяемая
в первичной обмотке трансформатора,
равна:
,
(5.134) Где
И
-
максимально допустимые амплитуды тока
и напряжения.
Коэффициент
полезного действия выходной цепи
однотактного усилителя мощности равен
.
(5.135)
Однотактный усилитель мощности удовлетворяет достаточно высоким требованиям к линейности. В ряде случаев нелинейные искажения может вносить трансформатор за счет нелинейности кривой намагничивания материала сердечника. Для их уменьшения желательно иметь трансформатор с большой индуктивностью в первичной цепи, что требует увеличения габаритов выходного трансформатора. Недостатком однотактного усилителя мощности является низкий коэффициент полезного действия, что связано с линейным режимом работы усилителя.