Электроника шаг за шагом [Практическая энциклопедия юного радиолюбителя]

Т-196. Остроумные схемные решения позволяют создавать разнообразные двухтактные схемы, в том числе бестрансформаторные. Двухтактная схема с входным и выходным трансформаторами имеет ряд достоинств, в их числе относительная простота, надежность, возможность применить простые схемы температурной стабилизации, небольшое число транзисторов. Трансформаторные схемы можно встретить и в очень мощных усилителях, и в самых маломощных, в частности в усилителях НЧ многих карманных и переносных приемников, промышленных и любительских (К-7). От трансформаторной схемы отказываются чаще всего из-за значительных искажений в ней. Искажений и частотных (Т-119), и нелинейных, связанных с нелинейностью характеристики намагничивания (Т-236).

Еще в ламповую эпоху, а особенно с появлением транзисторов разной проводимости, было найдено много остроумных схемных решений, позволивших строить бестрансформаторные усилители НЧ. В числе схемных находок, например, бестрансформаторный фазоинвертор (в переводе «поворачиватель фазы», то есть схема, с помощью которой для двухтактного усилителя получают два противофазных входных напряжения), показанный на Р-113;2. Этот каскад — гибрид схемы ОЭ (нагрузка в цепи коллектора) и схемы ОК (нагрузка в эмиттере). На вход, как обычно, поступает один сигнал U_вх, а на выходах появляются два сигнала U_вых1 и U_вых2 с противоположными фазами. Противоположные фазы у этих напряжений получаются потому, что одно из них снимается с коллекторной нагрузки, а второе — с эмиттерной. И в тот момент, когда под действием U_вх коллекторный ток растет, напряжение на коллекторе уменьшается (Р-87), а напряжение на эмиттере возрастает. Это как раз и означает, что U_вых1 и U_вых2 противофазны.

Включение транзисторов по схеме ОК, которая, как известно, отличается низким выходным сопротивлением (Р-107), позволяет в выходных каскадах отказаться от согласующего трансформатора и включать громкоговоритель прямо в эмиттерную цепь транзистора в качестве нагрузки. Используя транзисторы разной проводимости, можно собрать и двухтактный выходной каскад без привычного фазоинвертора, например по схеме Р-113;3, которая работает в классе В (без смещения), если нет резистора R_б2 (Р-113;4), или в классе АВ, если есть R_б2. Здесь нагрузка (громкоговоритель) включена в эмиттерные цепи обоих транзисторов, и они поочередно создают в этой нагрузке ток, складывают, сшивают из двух половинок выходной сигнал. По постоянному току оба транзистора соединены последовательно, причем напряжение общей коллекторной батареи делится между этими транзисторами поровну.

Р-113

Начальное смещение U_см создается на резисторе R_б2. Оно «минусом» подается на базу Т₁ и «плюсом» на базу Т₂ (относительно их эмиттеров). Нужно сказать, что это слабое место бестрансформаторных каскадов с последовательным питанием. Приходится принимать особые меры, чтобы при изменении температуры сохранялась симметрия «половинок» двухтактного каскада. Одна из таких мер — включение диода Д₁ вместо резистора R_б2 (Р-113;5).

Падение напряжений на открытом диоде очень слабо меняется при изменении тока через диод, и если использовать это напряжение в качестве смещения, то диод окажется элементом, стабилизирующим режим транзисторов. Напряжение на германиевом диоде 0,2 В, нередко и половины его хватает, чтобы усилитель работал в классе АВ, в основном миновав начальный загиб характеристики. Можно и побольше открыть транзисторы, включив кремниевый диод, на котором напряжение около 0,6 В, или включив два-три диода последовательно.

В очень распространенном варианте бестрансформаторного двухтактного выходного каскада работают составные транзисторы (Р-113;6, К-13), и каждая эта пара представляет собой эмиттерный повторитель. Как всякий эмиттерный повторитель, такой двухтактный каскад не усиливает напряжение (Т-190), он усиливает мощность, и перед входным блоком всегда включают два-три каскада предварительного усиления. Вот одно из главных достоинств таких схем: в них нет такого опасного источника частотных искажений, как выходной трансформатор, и бестрансформаторные каскады могут работать с очень небольшими искажениями. Особенно если они охвачены глубокой отрицательной обратной связью.