Усилители мощности с трансформаторной связью

Схема однотактного усилителя мощности.

Транзистор VT1 работает в режиме класса А, его рабочая точка задается резисторами R₁, R₂. Трансформатор Тр1 служит для передачи сигнала от источника сигнала на входе усилителя и их согласования, а поэтому называется согласующим. Трансформатор Тр2 служит для передачи сигнала в нагрузку, через него протекает большие токи и поэтому он называется силовым или выходным трансформатором.

Входной гармонический сигнал создает в выходной цепи трансформатора ток изменяющийся по гармоническому закону, при этом и положительная и отрицательная полуволна усиливается одним активным элементом как бы за один такт, поэтому эта схема называется однотактной. С помощью трансформатора Тр2 ток I_К преобразуется в выходное напряжение, который по форме совпадает с входным сигналом.

Схема двухтактного усилителя мощности.

Транзисторы VT1, VT2 образуют двухтактный выходной каскад. Они работают в режиме класса В. При нулевом входном сигнале оба они находятся в состоянии отсечки: i_K1=i_K2=0. При положительной полуволне в активном режиме А, VT2 остается в состоянии отсечки. i_K1 повторяет по форме входное напряжение. Во второй полу период VT1 в состоянии отсечки а VT2 в активном режиме. i_K2 повторяет форму входного напряжения (2-ой полу период). Токи i_K1, i_K2 в первичной обмотке трансформатора Тр2 протекают встречно друг другу, а потому на вторичной обмотке создают напряжение противоположного знака. В результате на выходе схемы возникает практически не искаженный входной сигнал, в то время как активные элементы работают в режиме класса В.

Достоинство схемы высокое КПД и малое нелинейное искажение. В двухтактном усилителе мощности режима класса В возникают специфические искажения типа «ступенька». Они связаны с особенностями входной ВАХ биполярного транзистора. Передаточная характеристика двухтактной схемы режима класса В имеет вид

Для устранения «ступеньки» транзисторы двухтактной схемы должны работать в режиме класса АВ, это достигается подбором резистора R₂ в предыдущей схеме.