Бестрансформаторные усилители мощности

Двухтактные каскады усиления мощности выполняют и без использования трансформаторов, что обусловлено необходимостью уменьшения массы, габаритов и стоимости УМ.

Собирают такой УМ из транзисторов разных типов (рисунок 2.27): VT1-типа р-n-р, VT2-типа n-р-n.

Рисунок 2.27 – Бестрансформаторный УМ

Конденсатор С_р1 разделяет по постоянному току источник сигнала и входную цепь усилителя мощности. Конденсатор С_р2 разделяется по току нагрузочный резистор и эмиттерные цепи транзистора. На базы транзисторов действует одно и то же переменное напряжение U_вх. Однако, в силу различной структуры транзисторов токи в цепях противофазные. Нагрузочный резистор подключен к общей точке транзисторов, поэтому переменные токи в нем имеют одно и то же направление, а результирующий ток в два раза превышает переменный ток одного транзистора.

Существуют схемы бестрансформаторных усилителей мощности, где на входе используются два противофазных сигнала, которые создаются с помощью предвыходного фазоинверсного каскада. Эти схемы различаются двумя способами подключения нагрузки к выходу каскада и, соответственно, двумя способами осуществления питания схемы.

Рисунок 2.28 – Бестрансорматорный УМ с двумя источниками питания

При первом способе каскад питают от двух источников Е_к1 и Е_к2, имеющих общую точку, а нагрузку подключают между точкой соединения эмиттера и коллектора транзисторов и общей точкой источников питания (рисунок 2.28).

Транзисторы VT1 и VТ2 обычно работают в режиме класса АВ, который обеспечивается посредством резисторов R1, R2, R3, R4.

При втором способе питание каскада осуществляется от одного общего источника, а нагрузку подключают через конденсатор достаточно большой емкости (рисунок 2.29).

Рисунок 2.29 – Бестрансформаторный УМ с одним источником питания

В отсутствии сигналов на входе U_вх1 и U_вх2 конденсатор С заряжен до напряжение 0,5 Е_к. В такте работы транзистора VT1, VT2 закрыт и конденсатор выполняет функцию источника питания нагрузки. В такте работы VT2 ток нагрузки протекает через источник питания Е_к. При этом ток i_к2, протекающий через конденсатор С, наполняет его энергией, компенсируя тем самым отданную в нагрузку энергию в предыдущем такте.