Двухтактный трансформаторный каскад на лампах

Двухтактные схемы могут работать в режиме А и режиме В. Рассмотрим сначала ламповый двухтактный каскад (рисунок 1.46), рабо­тающий в режиме А. Обе части симметричны и работают в полном соответствии с тем, что было рассказано о работе однотактной схе­мы в режиме А, но их совместная работа протекает несколько иначе.

Начнем рассмотрение с того момента, когда входной сигнал от­сутствует. В это время в анодных цепях обеих ламп протекают анодные токи покоя I_ао. Однако направления этих токов в первич­ной обмотке трансформатора противоположны, поэтому они как бы уничтожают действие друг друга. Но вот на сетках ламп появилось напряжение сигнала. Обратите внимание, что полярность входного сигнала на сетках ламп противоположна. Например, если на сетке лампы VL₁ она положительна, то в этот момент на сетке лампы VL₂ она отрицательна. В

результате анодный ток лампы VL₁ возрастает, а анодный ток лампы VL₂

уменьшается. Однако суммарное действие этих изменений токов складывается. Действительно, симметрия то­ков, протекающих в первичной обмотке трансформатора, не была бы нарушена при увеличении тока i_а1 на ∆ i_а1 в том случае, если бы при этом увеличился и ток i_а2 на ∆ i_а2. Но произошло как раз обратное — ток i_а2 уменьшился на ∆ i_а2 т. е. на столько же, на сколько увели­чился ток i_а1. Поэтому результирующее действие изменения токов

будет

i_а.раз.= ∆ i_а1 + ∆ i_а2. (1.53)

Рисунок 1.46 - Принципиальная схема лампового двухтактного усилителя

мощности

Таким образом, двухтактная схема выгодно отличается от од­нотактной.

Например, при равенстве анодных токов отсутствует постоянное подмагничивание сердечника выходного трансформатора — ведь то­ки покоя I_ао равны и противоположны друг другу по знаку. Это позволяет выбрать размеры трансформатора значительно меньшие, чем в однотактной схеме.

Далее, при равенстве переменных составляющих анодных токов магнитный поток в сердечнике создается только нечетными гармо­никами сигнала, которые проходят в первичной обмотке трансфор­матора в одном направлении. Четные гармоники анодных токов маг­нитный поток в трансформаторе не создают, так как протекают в первичной обмотке навстречу друг другу. Поэтому двухтактный каскад вносит значительно меньшие нелинейные искажения, чем однотактный. Кроме того, двухтактная схема малочувствительна к пульсациям напряжения питания, так как одинаковые по величине и направлению изменения анодных токов магнитного потока в транс­форматоре не создают. Эта особенность двухтактного каскада по­зволяет упростить конструкцию фильтров выпрямителя.

Можно продолжить перечень достоинств двухтактных каскадов (например, они имеют малую паразитную связь с предыдущими кас­кадами, возникающую через общий источник питания, потому что к источнику проходят только четные гармоники, а на их частотах самовозбуждения усилителя не возникает), но все они проявляются лишь в том случае, если имеется хорошая симметрия, плеч каскада. Однако идеальной симметрии достигнуть очень трудно. Поэтому на практике симметрию считают удовлетворительной, если постоянные анодные или коллекторные токи отличаются не более чем на 10-15%.

Выходные каскады (однотактные и двухтактные), работающие в режиме А, неэкономичны. В самом деле, даже во время покоя они потребляют весьма значительный ток, так как рабочая точка нахо­дится на середине рабочего участка динамической характеристики. При этом амплитуда входного сигнала должна быть меньше значе­ния напряжения смещения, поэтому далее теоретически к. п. д. не может быть более 50%, а в действительности он не превышает 35— 40%. В этом отношении значительно экономичнее двухтактные кас­кады, работающие в режиме В — их к. п. д. 75% и выше.

Вопросы для самопроверки

1. Приведите классификацию усилителей мощности.

2. Нарисуйте схему двухтактного трансформаторного каскада и
поясните принцип работы.

3. Нарисуйте схему двухтактного бестрансформаторного каскада
на транзисторах одинакового типа и поясните принцип
работы

4. Нарисуйте схему двухтактного бестрансформаторного каскада
на транзисторах разного типа и поясните принцип работы.

5. Нарисуйте схему двухтактного бестрансформаторного каскада на транзисторах разного типа с одним источником электропитания и поясните принцип работы.

6. Нарисуйте схему смещения и параметрической стабилизации
исходного режима и поясните принцип работы.

7 Какие способы включения транзисторов применены в выходных каскадах

усилителя мощности?

8 Приведите основные достоинства двухтактных каскадов.

9. Перечислите основные методы параметрической стабилизации в двухтактной бестрансформаторной схеме

10. Перечислите достоинства трансформаторного двухтактного каскада

11 Сравните режим классов А, АВ, В и D по величине выходной мощности, КПД нелинейных искажений.

12 Какую роль выполняет конденсатор Ср в схеме на рисунке 1.38.

13 Можно ли на выходе усилителей мощности получить сигнал на напряжению больше, чем на входе усилителя?

Дата добавления: 2014-01-07