![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Выходные каскады операционных усилителейЗадача выходных каскадов – обеспечить заданную (достаточно большую) мощность в нагрузке и, значит, достаточно большие токи и напряжения. Коэффициент усиления по напряжению для выходных каскадов является второстепенным параметром. На первый план выдвигаются такие параметры, как коэффициент полезного действия и коэффициент нелинейных искажений. Коэффициент полезного действия определяется как отношение мощности выходного сигнала к мощности, отбираемой от источника питания. Коэффициент нелинейных искажений характеризует отличие формы выходного сигнала от формы входного. Это отличие обусловлено нелинейностью передаточной характеристики каскада. Нелинейные искажения характерны появлением в выходном сигнале новых гармоник, отсутствующих во входном сигнале. Коэффициентом нелинейных искажений называют корень квадратный из отношения суммарной мощности высших гармоник на выходе усилителя к мощности первой гармоники. Допустимое значение данного коэффициента диктуется конкретными требованиями к той или иной аппаратуре. В зависимости от того, как расположена на передаточной характеристике исходная рабочая точка, различают несколько классов усиления: А, В, АВ и др. Эти классы различаются максимальными значениями к.п.д. и величинами нелинейных искажений. Класс А характерен тем, что рабочая точка в режиме покоя расположена в середине линейного участка передаточной характеристики. Нелинейные искажения в этом случае минимальны, но к.п.д. мал (не более 25%). Класс В характерен тем, что рабочая точка в режиме покоя расположена на границе линейного участка, которая соответствует запертому состоянию транзистора. Выходное напряжение в этом случае оказывается существенно несинусоидальным, т.е. содержит большое число высших гармоник. Коэффициент нелинейных искажений составляет около 70%. Поэтому в таком простейшем варианте класс В не используется. Для класса В характерна так называемая двухтактная схема, состоящая из двух усилителей, один из которых усиливает положительную полуволну сигнала, а другой – отрицательную (рис2). Схема выполнена на комплементарных транзисторах. Нагрузка включена в эмиттерную цепь транзисторов. Усиление мощности обусловлено усилением тока.
Для устранения отмеченного недостатка усилитель несколько усложняют, вводя раздельные смещения на базы транзисторов с помощью схемы сдвига уровня (рис.3). Поскольку параметры n-p-n и p-n-p т
Очевидно, что полуволны напряжения на нагрузке будут одинаковыми только в том случае, если будут одинаковыми коэффициенты усиления положительного и отрицательного входного сигнала. Это достигается при Rк=Rн. Таким образом, для создания качественных выходных усилителей необходимо обеспечить одинаковое усиление обеих полуволн усиливаемого сигнала.
|