Электроника - практический курс - Джонс М.Х.
ISBN 5-901095-01-4
Скачать (прямая ссылка):
сопротивление мы сосредоточим внимание на одном частном случае - на
последовательной обратной связи по напряжению. Такое устройство
схематически изображено на рис. 5.22. Здесь основной усилитель имеет
входное сопротивление Zn и коэффициент усиления напряжения А0. Нужная
часть выходного сигнала vout в качестве сигнала обратной связи -/? vout
последовательно заведена во входную цепь.
Таким образом, напряжение сигнала на Zn равно:
e = vin - fhом-
Значит, для входного тока справедливы равенства:
; Vm ~/^OUt f "
*in у vin -
^in V in )
Если теперь Zin - входное сопротивление усилителя с обратной связью, то
Мощный выходной каскад на эмиттерных повторителях 117
Подставляя значение /in , получим:
поэтому
М ' (1 + М)
zin =zin(i+M)
(5.29)
Следовательно, в случае последовательной обратной связи по напряжению
входное сопротивление усилителя возрастает в (1 + /? А0) раз. Здесь
уместно упомянуть, что как эмиттерный, так и истоковый повторители можно
рассматривать как усилители, у которых весь выходной сигнал подан обратно
во входную цепь (/?= 1), где оказывается включенным последовательно со
входным сигналом. Это рассуждение представляет собой альтернативный
подход к вычислению их почти единичных коэффициентов усиления напряжения
и их больших по величине входных сопротивлений.
Усилители в интегральном исполнении часто применяют в виде повторителей
напряжения . Как можно судить по названию, повторитель напряжения
является просто усложненным вариантом эмиттерного или истокового
повторителя. Большой коэффициент усиления таких усилителей без обратной
связи обеспечивает при р = 1 коэффициент усиления напряжения, равный
точно единице, во всех практических применениях. Очень большое значение
А0 позволяет получить большое входное сопротивление и малое выходное
сопротивление. Практическая схема повторителя напряжения приводится в
параграфе 11.4.
Действие параллельной отрицательной обратной связи по напряжению
отличается от того, к чему приводит последовательная обратная связь: при
параллельной обратной связи входное сопротивление фактически уменьшается.
Это приводит к ценному понятию мнимой земли, о котором пойдет речь с
параграфе 11.5.
5.17 Мощный выходной каскад на эмиттерных повторителях
5.17.1 Ток нагрузки и ток покоя
Очень важно осознать, что малое выходное сопротивление не обязательно
означает, что та или иная часть схемы может развивать большие токи в
низкоомной нагрузке.
Например, простая схема эмиттерного повторителя на рис. 5.13 может обес-
118 Согласование сопротивлений
печить выходное сопротивление меньше 50 Ом, однако не приходится ожидать,
что с ее помощью окажется возможным создавать на нагрузке с таким же
сопротивлением сколько-нибудь значительные колебания напряжения. Даже
колебания с полным размахом 1 В на сопротивлении 50 Ом требуют создания
переменного тока с размахом 1/50 А (20 мА). Поскольку у нас имеется ток
покоя всего лишь в 1 мА, колебания тока в нагрузке безусловно ограничены
пределами +1 мА, а максимальное значение для полного размаха тока равно 2
мА.
Усилители, специально рассчитанные так, чтобы была возможность возбуждать
большие по величине колебания напряжения в низкоомных нагрузках типа
громкоговорителей, обычно называют усилителями мощности. Однако это
название не должно вводить в заблуждение: оно не означает, что такие
усилители принципиально отличаются от уже рассмотренных схем. Усилители
мощности - это не что иное, как "слегка специализированные" усилители
напряжения, способные развивать большие выходные токи.
Вполне возможно напрямую определять ток покоя в схеме эмиттерного
повторителя, необходимый для того, чтобы могли осуществляться колебания
выходного тока с большим размахом. Можно все резисторы изменить по
величине в одно и то же число раз и, если это необходимо, вместо
транзистора типа ВС 107 поставить транзистор с большей номинальной
мощностью. Однако использование большого тока покоя расточительно с
энергетической точки зрения, и эмиттерный повторитель на одном
транзисторе - это не самый эффективный способ развивать в нагрузке
определенную мощность.
5.17.2 Двухтактный усилитель: режим В и режим АВ
Как мы видели, в эмиттерном повторителе необходимо поддерживать ток
покоя, чтобы ток в нагрузке мог меняться как вверх, так и вниз, и можно
было передавать без искажений положительный и отрицательный полупе-риоды
переменного сигнала. Рассмотрим теперь схему на рис. 5.23, где имеются
два комплементарных транзистора: через п-р-п транзистор проходят
положительные полуволны, а через р-п-р транзистор - отрицательные
полуволны. Характеристики транзисторной пары ZTX450-ZTX550 вполне
допускают коллекторные токи до 1 А, так что можно, не опасаясь, нагружать
их малыми сопротивлениями величиной примерно до 6 Ом. Говорят, что схема
такого типа работает в режиме В ; каждый транзистор пропускает сигнал
только одной полярности и поэтому ток покоя может быть нулевым. Иногда
