Выходные каскады

На выходе ОУ первых поколений использовались простые эмиттерные повторители,работающие в режиме класса А (рис.8а). Этот каскад хорошо воспроизводит в заземленной нагрузке лишь положительные сигналы(ток в нагрузку поступает от низкоомного эмиттерного повторителя). Ток отрицательной полуволны течет“вниз” от общего провода через неуправляемый резистор R1.Кроме того, ток через транзистор в режиме класса А протекает в течении всего периода колебания и суммарная мощность,отдаваемая источником питания, постоянна.Поэтому данная схема выходного каскада имеет низкий коэффициент полезного действия (К.П.Д.).Для увеличения К.П.Д резистор R1 заменяется p-n-p транзистором V2 (рис.8б),что обеспечивает переход схемы в режим“B”с поочередным(двухтактным) включением транзисторов V1 и V2.

При мгновенных значениях Uвх>0 транзистор V1 находится в активном режиме,а транзистор V2-закрыт.При Uвх<0 транзисторы V1 и V2 меняются местами.Размах выходного сигнала составляет почти ±Епит и максимальная мощность в нагрузке при этом равна

(34)

Эта величина примерно в 4 раза больше аналогичного значения для режима работы класса А.

а) б)

+Еп +Еп

Uвх V1

Iн

Uвх Uвых

Uвых

V2

R1 Iн Rн Rн

-Еп -Еп

Рис.8. Простейшие схемы выходных каскадов

Обладая высокой экономичностью,схема комплементарного эмиттерного повторителя (рис.8б) имеет высокий уровень нелинейных искажений. Как видно из передаточной характеристики данной схемы, показанной на рис.9а, в окрестности точки Uвх=0 оба транзистора (V1 и V2) отключаются.При этом на передаточной характеристике появляется зона нечувствительности к входному сигналу на величину ±Uбэ отк. Это свидетельствует о нелинейных искажениях усилителя класса B.

В выходных каскадах ОУ устранение переходных искажений осуществляется использованием режима класса АВ для транзисторов V1 и V2. Данный режим реализуется с помощью диодов VD1 и VD2,соединенных с источниками токов I1 и I2 (рис. 9б).

Вместо диодов могут использоваться транзисторы,согласованные с комплементарной парой V1 и V2.Резисторы R1 и R2 влючены как токоограничивающие и служат для защиты выходного каскада от короткого замыкания.

+Eп

а) Uвых б)

I1

R1

-Uбэ.откр Uвх VD1

Uвх Uвых

VD2

+Uбэ.отк R2

I2

-Eп

Рис.9. а) переходная характеристика комплементарного ЭП

б) выходной каскад класса АВ

Дата добавления: 2015-07-15