В. Однотактный трансформаторный УМ

Однотактный оконечный каскад обычно строится по трансформаторной схеме (Рис.3). Транзистор V1 включается по схеме с ОЭ для получения наибольшего усиления мощности. При таком включения выходное сопротивление транзистора лежит в пределах R_ВЫХ~ = 0,5...2 кОм. Для оптимального согласования его с низкоомной нагрузкой, которой является полное сопротивление звуковой катушки громноговорителя R_н= 4...8 Ом, используется выходной понижающий трансформатор Т2 с коэффициентом трансформации:

Необходимо помнить, что через полное звуковое сопротивление катушки динамического громкоговоритель R_н = 4...8 Ом недопустимо протекание постоянного тока от источника питания. При напряжении Е_К = 12…20 В величина постоянного тока достигает единиц Ампер и больше, что приводит к выходу его из строя.

Рис.3 Принципиальная схема однотактного оконечного каскада.

- 3 -

Выходной трансформатор является разделительным элементом и не пропускает через громкоговоритель постоянный ток, снижая нелинейные искажения и общую массу диффузора звуковой катушкой, что уменьшает его частотные искажения.

При трансформаторном включении нагрузки отсутствуют потери постоянного напряжения на первичной обмотке, через которую подается питание на транзистор, а значит, повышается эконо­мичность каскада (к.п.д.).

Согласующий трансформатор Т1 обеспечивает оптимальное согласование с предоконечным каскадом, так как он тоже входит в усилитель мощности. Назначение остальных радиоэлементов обвязки транзистора R1, R2, R_Э – стандартное. Блокировочный конденсатор С_б уменьшает потери сигнала на резисторе делителя R2, шунтируя его по переменному току на общий провод.

Однотактная схеме УМ не требует фазоинверсного предоконечного каскада и возбуждается сигналом от обычного каскада с ОЭ.

К существенным недостаткам однотактных усилителей мощности относятся:

1. Усилительный элемент может работать только в режиме А; отсюда - низкий к.п.д. и малая полезная мощность.

2. Сердечник трансформатора подмагничивается постоянным током I_ОК, проходящим по первичной обмотке, поэтому во избежание насыщения сердечника и резкого увеличения за счет этого нелинейных искажений приходится увеличивать размеры сердечника.

3. Наличие в трансформаторе реактивных сопротивлений вызывает частотные искажения за счет спада АЧХ. Уменьшить частот­ные искажения в области НЧ можно увеличением индуктивности первичной обмотки L1, что приводит к росту габаритов и веса трансформатора. Чтобы уменьшить индуктивность рассеяния L_S, от кото­рой зависят не только частотные и фазовые искажения в области ВЧ, но также нелинейные искажения, применяют секционирование обмоток.

4. Трансформатор является неунифицированным элементом, что резко снижает ремонтоспособность усилителя.

Недостатки однотактных оконечных каскадов ограничивает их применение в усилителях мощности свыше 0,5 Вт.