УСИЛИТЕЛИ НЧ КЛАССА В+С

Рассказать в:

                                                           УСИЛИТЕЛЬ КЛАССА В+С

Немногим более десяти лет назад на ка­федре «Радиотехника» при Высшем машинноэлектротехническом институте им В И Ленина в Софии были начаты работы по созданию пригодного для массового про­изводства высококачественного усилителя мощности класса В + С. Труд специалистов увенчался успехом. В 1978 г. такой усили­тель с выходной мощностью 160 Вт был соз­дан, и в настоящее время завод «Электро акустика» в г. Михайловграде готовит его к серийному производству.

Основное достоинство усилителя мощ­ности класса В + С не наивысшее качество звучания (хотя оно н достаточно высокое), а высокий КПД — при среднестатистиче­ских уровнях сигналов он имеет значитель­но больший КПД, чем классический эконо­мичный усилитель класса В.

Название этого вида усилителей НЧ про­исходит от принципа их действия — это устройство, состоящее из работающих на общую нагрузку усилителя класса В и уси­лителя класса С.

Упрощенная принципиальная схема уси­лителя изображена на рис 1.

УСИЛИТЕЛИ НЧ КЛАССА В+С

 Нетрудно видеть, что это полностью симметричное устройство, питающееся от двуполярного источника. Транзисторы v1 и v2 работают в каскаде предварительного усиления. Каж­дое плечо выходного каскада выполнено на двух мощных, одинаковых по параметрам транзисторах v3. v4 и v5. v6. Режим рабо­ты каскада выбран так, что при отсутствии сигнала транзисторы vЗ и v6 почти закры­ты (режим В), н их небольшой началь­ный коллекторный ток протекает через дио­ды v7 и v8 соответственно. Благодаря сим­метрии ток через нагрузку rн в режиме покоя не течет. Транзисторы v4 и v5 в от­сутствие сигнала закрыты (режим С), так как на их эмиттерах присутствует нулевой потенциал, а на базы подано напряжение закрывающей полярности от источника питания (примерно 0,5 u пит) через рези­сторы r5 и r6. Напряжение на конденса­торах одинаковой емкости С1 и С2 всегда постоянно и равно 0,5 uпит благодаря со­единению их соответствующих обкладок с шинами питания через симметричные об­мотки дросселя l1.

УСИЛИТЕЛИ НЧ КЛАССА В+С

Поскольку устройство полностью сим­метрично, принцип его работы можно рас­сматривать на примере одного из плеч, например нижнего (рис. 2). Здесь е — ис­точник сигнала, эквивалентный каскаду на транзисторе v2. Из схемы вндио, что напря­жение между эмиттером и коллектором транзистора v6 равно 0.5 uпит. Такое же напряжение и на конденсаторе С2, поэтому можно считать, что к последовательно включенным транзисторам v5 и v6 прило­жено напряжение вдвое большее.

Для простоты условимся отсчитывать все напряжения по отношению к минусово­му проводу. Тогда в отсутствие сигнала нанряжение на базе транзистора v5 равно нулю, а на его коллекторе — +0.5 uпит (диод v8 открыт). При поступлении положительиой полуволны сигнала транзистор начинает открываться, и, так как его кол­лекторный ток создает падение напряжения на нагрузке , то закрывающее напряжение на эмиттере транзистора v5 на­чинает падать. Одновременно растет напря­жение открывающей полярности (фактически это - "е" ) на базе этого транзистора, и как только оно достигает значения iб v6=r8+uэб v6=uкэv6 , разность напряжений на базе и эмиттере транзистора v5 становится равной нулю и он открывается (для про­стоты будем считать, что входные характеристики транзистора исходят из начала координат). Это — начало интервала ком­мутации (НИК). Из сказанного следует, что во всем интервале входных напряже­ний вплоть до НИК усилитель питается напряжением, равным половине напряже­ния питания, это эквивалентно повышению КПД вдвое (по сравнению с обычным).

Сопротивление резистора r8 выбрано так, что НИК наступает в момент, когда транзнстор v6 еще работает в активной области, т.е. еще не вошел в область на­сыщения. При дальнейшем росте входного сигнала ток через транзистор v5 увеличи­вается со значительно большей скоростью чем у транзистора У6. Причина этого в том, что первый управляется как бы с двух сторон с одной стороны, напряжение на его эмиттере резко падает под действием усиленного транзистором v6 входного сигнала, с другой — напряжение на базе по­вышается от прямого воздействия напряжения сигнала (а оно — открывающей по­лярности). Благодари этому эмнттерный ток транзистора v5 за очень короткое время сравнивается с коллекторным током тран­зистора v6, и ток через днод v8 прекраща­ется. Это — конец интервала коммутации -(КИК). Наибольший выигрыш в КПД по­лучается, если КИК совсем близок к точке насыщения транзистора v6.

При дальнейшем увеличении сигнала усиливает транзнстор v5. В этом интервале работы через транзнстор v6 проходит эмнт­терный ток транзистора v5 (верхний интер­вал работы — ВИР), который создает на нем минимальное падение напряжения. Энергетически это выгодно, так как режим в этом амплитудном интервале можно сбалансировать так, чтобы динамическая характеристика транзистора v6 слилась с линией насыщения этого транзистора от на­чала ВИР до его конца.

Аналогично (при отрицательной полуволне сигнала) работает и другое плечо выходного каскада.

Более подробно об усилителях класса В + С можно прочитать в первоисточнике, где. кроме того, приведен и список лите­ратуры по их расчету.

«Радио, телевизия, електроника» (НРБ). 1980. № 7

Материал подготовил Ф. ВЛАДИМИРОВ


Раздел: [Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:


Тясячи схем в категориях:
-> Прочее
-> Измерительная техника
-> Приборы
-> Схемыэлектрооборудования
-> Источники питания (прочие полезные конструкции)
-> Теоретические материалы
-> Справочные материалы
-> Устройства на микроконтроллерах
-> Зарядные устройства (для батареек)
-> Зарядные устройства (для авто)
-> Преобразователи напряжения (инверторы)
-> Все для кулера (Вентилятора)
-> Радиомикрофоны, жучки
-> Металоискатели
-> Регуляторы мощности
-> Охрана (Сигнализация)
-> Управление освещением
-> Таймеры (влажность, давление)
-> Трансиверы и радиостанции
-> Конструкции для дома
-> Конструкции простой сложности
-> Конкурс на лучшую конструкцию на микроконтроллерах
-> Конструкции средней сложности
-> Стабилизаторы
-> Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)
-> Блоки питания (импульсные)
-> Усилители мощности высокой частоты
-> Приспособления для пайки и конструирования плат
-> Термометры
-> Борт. сеть
-> Измерительные приборы (тахометр, вольтметр итд)
-> Железо
-> Паяльники ипаяльные станции
-> Радиопередатчики
-> Вспомогательные устройства
-> Телевизионная техника
-> Регуляторы тембра, громкости
-> Блоки питания (лабораторные)
-> Усилители мощности низкой частоты (на микросхемах)
-> Другие устройства для усилителей
-> Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала
-> Глушилки
-> Телефонные жуки
-> Инфракрасная техника
-> Медицинская техника
-> Телефония
-> Для животного мира
-> Конструируем усилители
-> Антенны и усилители к ним
-> Звонки
-> Электронные игрушки
-> Усилители мощности низкой частоты (ламповые)
-> Управление двигателями (питание от однофазной сети)
-> Программаторы микроконтроллеров
-> Сверлилки
-> Изучаем микроконтроллеры
-> Радиоприемники
-> Сигнализации
-> Сотовая связь
-> USB-устройства
-> Блоки питания (трансформаторные)
-> Радиостанции простые в изготовлении
-> Источники питания (для усилителей)
-> Прочеее
-> защита от короткого замыкания (электронные предохранители)
-> Зарядные устройства (для радиостанций)
-> Мигалки
-> Cварочное оборудование
-> Кодовые электронные замки
-> Блоки питания (бестрансформаторные)
-> Часы
-> Управление поворотниками
-> Зажигание
-> Управление водой (насосы для скважин или колодцев, полив растений)
-> Моделирование
-> Блоки управления стеклоочистителями
-> Предварительные усилители
-> Защита от перегрузки и перегрева
-> Динамики
-> Ремонт бытовой техники
-> Дистанционное управление компьютером
-> Акустические микрофоны и преобразователи
-> Спутниковое ТВ
-> Gsm антенны, примочки, усилители, ретрансляторы.
-> Пищалки
-> Роботы
-> Ретрансляторы
-> Паяльники и паяльные станции
-> Звуковые сигнализаторы
-> Рули и джойстики
-> Схемы электрооборудования
-> Все для "кулера" (Вентилятора)
-> Работа с BGA микросхемами
-> Фильтры
-> Сабвуферы
Рейтинг@Mail.ru