Выходные каскады усилителей, Выходные каскады усиления напряжения - Дифференциальные усилительные каскады

Выходные каскады усиления напряжения

В качестве выходного каскада усиления напряжения часто используется дифференциальный каскад V1-V2 (оба транзистора включены по схеме с ОЭ). На оба каскада одновременно подается напряжение, равное по модулю, но противоположное по фазе. В результате, но с инверсией сигналов. Следовательно, ("минус" из-за дифференциального каскада).

Выходные каскады усиления напряжения работают на нагрузку, где нужно обеспечить максимальный размах (например, пластины электронно-лучевой трубки), поэтому качество каскада определяется величиной выходного напряжения (в данном случае).

Если плечи V1 и V2 симметричны, то через резистор Rэ не протекает переменная составляющая тока, поэтому отсутствует последовательная ООС по току через Rэ. В этом случае можно не ставить емкость Сэ. При симметричных плечах расчет ведется на одно плечо, как для обычного каскада с ОЭ, но при расчете смещения следует учитывать, что, потому что через Rэ протекают токи обоих плеч. В случае несимметричных плеч смещение для первого плеча рассчитывается по формуле, а для второго (так как транзисторы V1 и V2 имеют разные рабочие точки).

При выборе транзистора помимо условия должно выполняться равенство, где Uр - "раствор" выходной характеристики. Для симметричных плеч.

Раствор характеристики - весь активный участок от области насыщения до области отсечки. Выходной каскад работает при больших амплитудах, поэтому транзистор должен обеспечивать запас в 30-50 % выходного напряжения. Иначе возможны нелинейные искажения.

При расчете верхней граничной частоты надо учитывать, что, где и. Выходной каскад нагружен только на резистивную нагрузку.

Каскад стабилен, мало чувствителен к нестабильности коллекторного напряжения. Недостаток - сравнительно малая величина выходного напряжения; для развертки луча электронно-лучевой трубки требуется большой размах напряжения. Поэтому в усилителях приборов используется дифференциальный каскад, в плечах которого стоят каскоды.

Два плеча, в которые включены каскоды: первый каскод, состоящий из транзисторов V1-V2, и второй каскод, состоящий из транзисторов V1'-V2'. В каждом каскоде один транзистор включен по схеме с ОЭ, другой - с ОБ. Особенность - наличие RБ1 и RБ2. В обычном каскоде нижний транзистор не усиливает, потому что его коллекторной нагрузкой является открытый переход Э-Б верхнего транзистора. Это приемлемо для предусилителя, но не для выходного каскада. Резисторы RБ1 и RБ2 включены в качестве коллекторной нагрузки транзисторов V1 (V2), таким образом, "нижние" транзисторы каскода становятся усиливающими. Выходное напряжение каскада.

.

Поскольку каскад выходной, в нем эффективна коррекция высоких частот малой эмиттерной емкостью. и - цепи коррекции высоких частот каждого плеча.

В такой сложной схеме идеальную симметрию плеч обеспечить трудно, поэтому для исключения последовательной ООС по переменному току вводится большая электролитическая емкость Сэ.

Особенности расчета.

Как правило, оба плеча стараются сделать симметричными. Эта симметрия определяется базовыми делителями и, задающими смещение. При симметрии плеч расчет каскада по частоте ведется на один транзистор каскода, а именно на транзистор, включенный по схеме с ОБ.

На входы подаются одинаковые по амплитуде, но разные по фазе напряжения (дифференциальный каскад). Каскад требует удвоенного коллекторного напряжения. Как правило, выходные каскады усиления напряжения и мощности строятся на дискретных корпусных транзисторах, потому что корпус позволяет рассеивать тепло.

Если каскод не обеспечивает необходимого входного напряжения, то применяют схемы типа "бобовый стебель", т. е. в каждом плече можно ставить необходимое количество транзисторов. Соответственно нужно увеличивать напряжение питания.

Похожие статьи




Выходные каскады усилителей, Выходные каскады усиления напряжения - Дифференциальные усилительные каскады

Предыдущая | Следующая