Выходного трансформатора

— выходное сопротивление эмиттерного повторителя (10—50 Ом), значительно меньшее выходного сопротивления усилительного каскада сОЭ.

Операционные усилители (ОУ) представляют собой разновидность усилителей с верхней границей амплитудно-частотной характеристики / = 102 -i- Ю5 Гц (см. 10.59, а). Свое название "операционные" усилители этого типа получили от первоначальной области их преимущественного применения для выполнения математических операций над аналоговыми величинами (сложение, вычитание, интегрирование и т. д.). В настоящее время ОУ применяются при создании электронных устройств самого различного функционального назначения (стабилизация напряжения, генерация сигналов различной формы и т. д.). Операционные усилители часто выполняют многокаскадными с непосредственными связями, которые содержат несколько десятков транзисторов. На входе ОУ включается дифференциальный усилительный каскад для уменьшения дрейфа нуля, затем - промежуточные усилительные каскады для получения необходимого усиления и на выходе — повторитель напряжения для уменьшения выходного сопротивления. Разработка ОУ — сложная проблема. Однако это не затрудняет их практического применения, так как в настоящее время они изготовляются в виде интегральных микросхем.

Для определения комплекса выходного сопротивления, когда четырехполюсник соединен с источником, воспользуемся следующим матричным уравнением:

Полагая U\ =» 0 и разделив уравнения (6.30) друг на друга, получаем выражение для комплекса выходного сопротивления:

Выбор добавочного сопротивления R в цепи связи производим из условия согласования выходного сопротивления цепи связи, которое принимаем равным R + ^д, с входным сопротивлением сердечника, т. е.

Условие П. Коэффициенты пассивных передач вычисляются при /Со=0 и строгом сохранении всех элементов пассивной цепи (в том числе входного и выходного сопротивления Ко-цепи), а также неизменности их значений.

14.14 (О). Однокаскадный усилитель (см. задачу 14.13) имеет параметры: 5=15 мА/В, #н=1.3 кОм, Сп = = 60 пФ. Вход усилителя соединен с выходом посредством идеальной линии задержки с параметром TQ. Пренебрегая влиянием выходного сопротивления электронного прибора, определите критическое значение Гокр, при котором система оказывается на границе устойчивости.

С НОРМИРОВКА ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

Бестрансформаторный усилитель мощности. Усилитель мощности является обычно выходным усилителем, предназначенным для передачи в нагрузочное устройство требуемой мощности, получение которой обеспечивается прежде всего выбором соответствующего транзистора. При выбранном транзисторе и заданном усиливаемом сигнале получение максимальной или заданной мощности в нагрузочном устройстве возможно только при соответствующем согласовании сопротивления нагрузочного устройства и выходного сопротивления усилителя мощности. Если необходимо получить максимальную мощность от усилите-

Основу всех ОУ составляют дифференциальные каскады. Первый каскад обеспечивает коэффициент усиления, достигающий нескольких сотен тысяч и единиц миллионов. Входной каскад, в котором часто используются полевые транзисторы, обеспечивает входные характеристики ОУ, в частности его высокое входное сопротивление. Выходным каскадом является бестрансформаторный двухтактный усилитель мощности (эмиттерный повторитель, работающий в режиме усиления В или АВ). Он служит для согласования высокого выходного сопротивления первого дифференциального каскада ОУ с низкоомным нагру-

Нетрудно получить выражение для выходного сопротивления усилителя с отрицательной обратной связью по напряжению

цепь иногда включают сопротивление R0 примерно той же величины, что и сопротивление'обмоток wv ( 4.2). Обмотка выходного трансформатора также имеет значительные утечки и паразитные емкости, но в отличие от трансформаторной схемы их изменения во времени не влияют на стабильность нуля.

Коэффициент полезного действия выходного трансформатора

Пример 6.1. Требуется определить сопротивление нагрузки и коэффициент 'полезного действия выходного трансформатора каскада на 6.1, если известно, что Ягн=75 Ом, ri=il Ом, г2= = 9,375 Ом, лт=3,062,

Пример 6.12. По данным примера 6.11 и заданным уровням частотных искажений GS=GB = — 2 дБ на частотах /;н=150 Гц и fB = = 10 кГц и выходному напряжению t/2 = 240 В рассчитать электрические параметры выходного трансформатора.

Задача 6.4. На основе данных примера 6.1 определить требуемые значения нижней граничной частоты на уровне — 3 дБ и индуктивности первичной обмотки выходного трансформатора исходя из уровня частотных искажений на частоте fH=10 кГц — 1,5 дБ.

Задача 6.5. На основе данных примера 6.1 определить верхнюю граничную частоту на уровне — 3 дБ и индуктивность рассеяния выходного трансформатора исходя из уровня частотных искажений на частоте /в=1 МГц — 1,5 дБ и значения параметра /122э= = 1 мОм.

Задача 6.13. Выходная мощность у каскада на 6.5 Р2 = =6,13 кВт при работе на внешнюю нагрузку Рч2н=11,23 Ом. Параметры выходного трансформатора: «т = 40 мГн, 74 = 109,9 Ом, г2 = о,245 Ом; Li=16 Гн, >Lsn = 40 мГн, при этом общее внутреннее сопротивление двух ламп, находящихся >в одном плече, Ri~'2 кОм. Определить сопротивление нагрузки, на которую работают две лампы одного плеча, и граничны-е частоты на уровне — 3 дБ.

Для уменьшения амплитудных искажений в режиме класса В применяют двухтактную схему, в которой работают поочередно в течение полупериода сигнала триоды, включенные в противофазе ( 5-17). Один работает в положительный, второй в отрицательный полупериод. При работе выходного трансформатора на прямолинейном участке кривой намагничивания выходное напряжение двухтактного усилителя пропорционально разности токов обоих триодов. При этом постоянная составляющая и четные гармоники триодов взаимно компенсируются, а нечетные — суммируются.

Благодаря тому, что магнитный поток в сердечнике выходного трансформатора не содержит постоянной составляющей, т. е. подмагничивание сердечника отсутствует, вес и размеры трансформатора, а также вносимые им искажения уменьшаются.

Аноды тиратронов Т1 и Т2 соединены через среднюю точку секционированной первичной обмотки выходного трансформатора Тв и индуктивность L с положительным полюсом источника постоянного напряжения U; катоды тиратронов присоединены к отрицательному полюсу источника. К вторичной обмотке выходного трансформатора Ts подключена нагрузка переменного тока. Сетки тиратронов присоединены к сеточному трансформатору Гс, первичная обмотка которого питается управляющим переменным напряжением; средняя точка вторичной обмотки Тс подключена к отрицательному полюсу батареи смещения.

Допустим, что тиратрон 7\ зажегся. Конденсатор Сг, включенный между анодами тиратронов, начнет заряжаться, его ток будет проходить через индуктивность L и правую секцию первичной обмотки выходного трансформатора. Вследствие взаимной индуктивности секций первичной обмотки Та напряжение на конденсаторе С1 достигает значения, превышающего U'. При этом зажим конденсатора, соединенный с тиратроном 7\, будет иметь отрицательную полярность.