Введение. 
Бестрансформаторные двухтактные усилители мощности

Непосредственное включение внешней нагрузки в выходную цепь усилительных элементов позволяет исключить трансформатор. Трансформаторы создают частотные и нелинейные искажения. Трансформаторные каскады не способны пропускать широкую полосу частот, а за счет больших фазовых сдвигов в таких каскадах или становится невозможным применение глубокой обратной связи. Трансформаторы громоздки, обладают большей массой и, в отличие от транзисторов, диодов и резисторов, не могут являться элементами интегральных схем.

Транзисторные бестрансформаторные усилители получили большое распространение из-за своих весьма высоких качественных показателей. Они являются основным звеном современной аппаратуры высококачественного усиления звуковых частот и наиболее перспективны, так как могут быть реализованы в интегральном исполнении.

Принцип построения бестрансформаторного усилителя мощности

Бестрансформаторный усилитель представляет собой двухтактный каскад с последовательным питанием и параллельным возбуждением однофазным несимметричным напряжением, рис. 1.

Рис. 1. Бестрансформаторный усилитель мощности

По постоянному току транзисторы V2 и V3 включены последовательно, а по переменному — параллельно. Поэтому выходное сопротивление каскада уменьшается, что снижает оптимальное сопротивление нагрузки, приближая его к сопротивлению электродинамических громкоговорителей (4 или 8 Ом). Внешняя нагрузка подключается к общей точке эмиттеров через разделительный конденсатор С1, сопротивление которого на низшей рабочей частоте должно быть невелико по сравнению с. Поэтому эта емкость С1 выбирается с большим номиналом.

Использование транзисторов с одинаковыми параметрами, но разной структурой позволяет объединить входные цепи плеч и исключить фазоинверсный каскад, так как сигнал, открывающий транзистор типа р-n-р, будет закрывать транзистор n-р-n. Плечи работают в противофазе и поочередно. Отрицательная полярность сигнала открывает V2 и закрывает V3. Выходной ток, протекая через С1, заряжает ее до 0,5Е. При положительной полярности транзистор V2 закрывается и открывается V3_. Источником питания в этот период является заряд емкости С1. Следовательно, такой каскад может возбуждаться однофазным напряжением от обычного резисторного каскада с непосредственной связью.

Бестрансформаторные каскады могут работать как в режиме А, так и в режиме В, но более часто используется экономичный режим В. Транзисторы в режиме В могут работать и без смещения, однако в этом случае появляются искажения типа «ступеньки», характерные для режима В.

Для обеспечения начального смещения и выходных транзисторов V2 и V3 используют терморезистор или диод, включенный в коллекторную цепь транзистора V1 последовательно с резистором нагрузки. Ток покоя транзистора V1 предоконечного каскада, проходя через, создает на нем небольшое падение напряжения, которое равно суммарному напряжению смещения. Так как транзисторы оконечного каскада включаются последовательно по постоянному току, кроме того, их коллекторные напряжения должны быть одинаковыми, то общая точка эмиттеров транзисторов V2 и V3 будет иметь потенциал относительно общего провода, равный 0,5Е₀.

Терморезистор осуществляет стабилизацию тока покоя оконечных транзисторов, так как его сопротивление, а, следовательно, и падение напряжения смещения на нем уменьшаются при повышении температуры. Терморезистор или диод устанавливается на радиаторе одного из оконечных транзисторов в непосредственной близости от него, так что их температуры будут примерно одинаковыми. В первом каскаде используется эмиттерная стабилизация точки покоя транзистора V1.

Для стабилизации потенциала общей точки эмиттеров (0,5Е_о) используется отрицательная обратная связь (ООС), охватывающая оба каскада. Ее элементами являются резисторы R1 и R2, одновременно образующие делитель смещения в цепи базы транзистора V1. OOC не только стабилизирует напряжение 0,5Е₀, но и улучшает качественные показатели усилителя, так как она введена по постоянному и переменному токам.

Однако эта схема бестрансформаторного усилителя обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что обычный резисторный каскад не может обеспечить необходимой амплитуды возбуждения для полного использования выходных транзисторов, а это значительно снижает КПД усилителя. Так как выходные транзисторы оказываются включенными с общим коллектором (ОК), то напряжение возбуждения, подводимое к их входной цепи должно превышать выходное.

бестрансформаторный усилитель транзисторный.