Однотактный усилитель мощности

       Принцип работы этого усилителя аналогичен ранее рассмотренному усилителю с общим эмиттером с тем различием, что на его выходе стоит трансформатор T, который позволяет обеспечить более высокий КПД, чем при использовании разделительного конденсатора. Усилитель работает в режиме A.

       Временные характеристики этого усилителя:

       Поскольку используется усилитель с общим эмиттером, выходное напряжение противоположно по фазе входному.

       К достоинствам данного усилителя можно отнести минимальные искажения сигнала, так как он работает в режиме A.

       Недостатками такого усилителя являются:

- более низкий КПД, чем в двухтактных усилителях мощности;

- большие габариты из-за использования трансформатора;

- влияние магнитных полей из-за использования трансформатора.

 

Двухтактный трансформаторный усилитель мощности

      

       Принцип работы этого усилителя заключается в следующем. Входное напряжение Uвх поступает на трансформатор T1. Трансформатор делит его на две равные части, каждая из которых поступает на транзисторы VT1 и VT2. Каждый транзистор работает в режиме B или AB и усиливает свою половину сигнала. На трансформаторе T2 оба усиленных сигнала складываются.

       Временные характеристики этого усилителя:

       Достоинством двухтактных усилителей является более высокий КПД, чем у однотактных.

       Недостатки этого усилителя:

- большие габариты из-за использования трансформатора;

- влияние магнитных полей из-за использования трансформатора;

- большие нелинейные искажения из-за использования режима B или AB.

Двухтактный бестрансформаторный усилитель мощности

       Принцип работы: входное напряжение Uвх подаётся на транзисторы VT1 и VT2. VT1 является n-p-n транзистором, а VT2 – p-n-p, каждый из которых работает в режиме B, поэтому каждый транзистор усиливает свою половину сигнала, а на нагрузке они складываются.

       Временные характеристики двухтактного бестрансформаторного усилителя мощности:

       Достоинством бестрансформаторных усилителей мощности являются малые габариты. Так как они работают в режимах B или AB, то они отличаются высоким КПД.

Недостатком такого усилителя являются большие нелинейные искажения из-за использования режима B или AB.

 

Усилители постоянного тока

В составе аналоговых микросхем могут использоваться усилители постоянного тока. С целью увеличения коэффициента усиления, они делаются многокаскадными (то есть состоящими из нескольких усилителей с общим эмиттером):

Благодаря отсутствию конденсаторов (которые не пропускают постоянный ток), этот усилитель усиливает не только переменную, но и постоянную составляющую сигнала:

Дрейф нуля

Недостаток усилителя постоянного тока – дрейф нуля. Дрейф нуля – это явление, когда при отсутствии сигнала на входе, на выходе усилителя есть напряжение. Если увеличить сопротивление резистора Rэ, дрейф нуля уменьшается, но это уменьшает и усиление. Для исключения дрейфа нуля в интегральных микросхемах используют дифференциальные усилители.

Дифференциальный усилитель

Этот усилитель усиливает разность сигналов между его входами. На одинаковые сигналы не реагирует.

В этом усилителе напряжение источника питания Eк делится на два плеча: одно – на резисторе R_К1 и транзисторе VT1, другое – на R_К2 и VT2.

Чем больше напряжение на входе U_ВХ1, тем сильнее открывается транзистор VT1 и тем больше тока протекает между его коллектором и эмиттером, соответственно, меньше тока протекает между коллектором и эмиттером VT2. Если повысить напряжение на U_ВХ2, то сильнее откроется транзистор VT2, ток через VT1 – уменьшится, а на VT2 – увеличится.

Таким образом, на одном выходе получается усиленная разность между напряжениями U_ВХ1 и U_ВХ2, а на другом – усиленная разность напряжений U_ВХ2 и U_ВХ1.

 

Интегральные усилители

 

       Интегральные усилители – это усилители, созданные на основе интегральных микросхем.

       Их могут обозначать одним из следующих УГО:

       Выводы интегральных усилителей:

       - неинвертирующий вход – на него поступает сигнал, который не нужно инвертировать;

       - инвертирующий вход – на него поступает сигнал, который требует инверсии (смены фазы на 180°);

       - выход – с него снимается усиленный сигнал;

       - выводы питания (+U и –U).