Дополнительный материал к лекции 7 для самостоятельной работы

Практическая схема двухтактного каскада на составных транзисторах

В отсутствии комплементарных пар транзисторов с необходимыми характеристиками, на практике применяются квазикомплементарные схемы оконечных каскадов. Такое включение комплементарных транзисторов с обратной связью называется схемой Шиклаи.

Рисунок 1.41 – Практическая схема двухтактного бестрансформаторного каскада

В схеме на рисунке 1.41 резисторы R_э3, R_э3'' и R_э4 способствует стабилизации режима и симметрии плеч оконечных транзисторов VT₃ и VT₄. Резисторы R_э1 и R_к2 позволяют уменьшить влияние токов покоя транзисторов VT₁ и VT₂. Кроме того, поскольку германиевые транзисторы р-п-р – типа (в качестве VT₁) имеют низкое пороговое напряжение U_бп по сравнению с кремниевыми п-р-п- типа и иногда обладают значительным обратным током эмиттерного перехода, в цепь эмиттера VT₂ включают резистор R. На этих элементах и R_э3'' создается дополнительное падение напряжение, и уравниваются требуемые смещения верхнего и нижнего плеча

Питание осуществляется от одного источника питания Е без вывода средней точки выпрямленного напряжения. Здесь плечи по построению выходных цепей остаются симметричными благодаря тому, что средняя точка напряжения питания создается искусственно с помощью конденсаторов С ₁ и С₂ точка соединения которых подключается к общему проводу. Сюда подключается внешняя нагрузка. В такой схеме постоянный ток через нагрузку не проходит даже при асимметрии плеч. Если по какой- то причине симметрия плеч нарушается и на R_н возникает постоянная разность потенциалов, то вызванный ею ток через R_н немного подзарядит один из конденсаторов и немного разряди другой, так что потенциал точки з станет равным потенциалу точки а. При этом исчезнет разность потенциалов на нагрузке, и постоянный ток через нагрузку не пройдет. на нагрузке, и постоянный ток через нагрузку не пойдет. Однако в этом случае при неодинаковых статических параметрах транзисторов напряжение источника питания Е_к делится между ними не строго пополам. Это может вызвать дополнительные нелинейные искажения больших сигналов из-за ограничения амплитуды коллекторного на­пряжения у транзистора с меньшим напряжением питания.

а) б)

Рисунок 1.42 - Работа выходных транзисторов в режиме В в первой (а) и

второй (б) полупериоды

Рассмотрим прохождение токов транзисторов VТ₃ и VT₄ при работе каскада в режиме В. В положительный полупериод входного сигнала VT₂ закрыт, а зна­чит, закрыт и VT₄, так что нижнее плечо не работает. В это время VT₁ открывается, и его током открывается VT₃ —работает верхнее плечо схемы.

Коллекторный ток транзистора VT₃ складывается из тока i₀, потреб­ляемого от источника питания, и разрядного тока конденсатора C₁

i_кЗ = i_o + i_{с1 раз}. (1.51)

Этот ток, изменяясь в течение полупериода синусоидально, проте­кает через нагрузку R_H (рисунок 1.42,а).

Ток источника питания, протекая от +.Е_К через VТ₃, R_н и С₂ к —Е_к заряжает конденсатор С₂; при этом

i_{С 2 зар} = i_o,

В следующий (отрицательный) полупериод входного сигнала закрывается верхнее пле­чо схемы и открывается нижнее.

Ток коллектора VT₄ также складывается из тока, потребляемого от источника питания, и разрядного тока С₂ (рисунок 1.42,б ):

i _к4 = i₀ + i_{с 2 раз}, (1.52)

Этот ток проходит через нагрузку в течение второго полупериода сигнала. В этот полупериод ток источника питания i₀ протекает от + Е_к через С₁, заряжая его, далее через Rн, VT₄ к —Е_к: i_{c1 3ар}= i_o.

Таким образом, ток через источник питания проходит в оба полупериода. Его максимальное значение вдвое меньше амплитуды тока сигнала в нагрузке. Выпрямитель работает в более благоприятных условиях, чем при включении нагрузки через разделительный конден­сатор (см. рисунок 1.38), где ток проходит через выпрямитель только и течение половины периода, а его максимальное значение равно амп­литуде тока сигнала (вдвое больше, чем в данной схеме, при одинаковых, средних значениях).

На основе рассмотренной практической схемы построены мощные оконечные каскады в транзисторных стационарных усилителях для кинотеатров (аппаратура «Звук Т»). В них применены транзисторы КТ807Б, ГТ905А и КТ805А.

Дата добавления: 2014-01-07