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.

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.

а) 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].

а) б)

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

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;

– многокаскадные усилители;

– операционные усилители;

– высокочастотные усилители;

– радиочастотные усилители;

– 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 10³.

БИС — процессор, элементы памяти; 10⁴ элементов на кристалле.

СБИС — мощные процессоры, большие объемы памяти; более 10⁵ элементов на кристалле.

Размеры кристалла от нескольких квадратных миллиметров до квадратных сантиметров.

Преимущества ИМС:

– 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).

Классификация:

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 .

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

Дата добавления: 2014-01-04