А. Требования к оконечным каскадам

ТРЕБОВАНИЯ К усилителям мощности

Структурная схема полного усилителя низкой частоты УНЧ изображена на Рис.1.

Рис.1 Структурная схема УНЧ.

Входной каскад обеспечивает согласование с источником сигнала R_ВХ~ >> R_i и определяет шумовые свойства всего усилителя.

Регулировки позволяют оперативно устанавливать уровень выходной мощности (громкость, баланс) и изменять форму АЧХ (тембр).

Каскады предварительного усиления служат для увеличения уровня сигнала до стандартного значения 0,5…1 В, необходимого для нормальной работы усилителя мощности. Их количество определяет чувствительность усилителя.

Оконечные каскады усилителей мощности обеспечивают в нагрузке необходимую мощность при заданных нелинейных искажениях.

На Рис.2 приведены графики зависимостей основных параметров усилителя мощности от соотношения его выходного сопротивления R_ВЫХ~ и сопротивления нагрузки R_Н. Из них видно, что коэффициент усиления по мощности К_Р будет максимальный, а коэффициент гармоник К_Г - минимальным только при определенном соотношении R_ВЫХ~ ∕ R_Н — близкому к единице.

Рис.2. Зависимость Кр и Кг от условий согласования оконечного каскада с нагрузкой RВЫХ~ ∕ RН.

Поэтому обязательным условием для оконечных каскадов является оптимальное согласование выходного сопротивления транзистора с низкоомной нагрузкой, какой является полное звуковое сопротивление громкоговорителя R_Н= 4...8 Ом, то есть:

R_ВЫХ~ ≈ R_Н.

- 2 -

Из существующих способов согласования на практике наиболее часто встречаются следующие:

- применение понижающих выходных трансформаторов (Т);

- использование отрицательных обратных связей (ООС);

- включение транзисторов оконечных каскадов по схеме с ОК.

Схемы оконечных каскадов могут быть однотактными или двухтактными. Двухтактная схема содержит два транзистора, работающих в противофазе на общую нагрузку.

По способу подключения внешней нагрузки схемы оконечных каскадов делятся на трансформаторные в бестрансформаторные.

В каскадах с трансформаторным выходом в основном применяется схема включения транзисторов с ОЭ, которая имеет наибольший коэффициент усиления по мощности. В оконечных бестрансформаторных транзисторных каскадах применяется схема с ОК или с ОЭ, но с глубокой ООС по напряжению, имеющие малое R_ВЫХ, что дает возможность нагрузку включать непосредственно в выходную цепь транзисторов без выходного трансформатора.

Экономичный режим оконечного каскада достигается при максимальном использования усилительного элемента, когда амплитуда напряжения и тока сигнала соответствуют предельному использованию рабочей области выходных характеристик. Поэтому для расчета оконечных каскадов используют графоаналитические методы.