Все прекрасно знают, что должен делать усилитель. Усилитель должен просто усиливать. То есть взять входной сигнал небольшого уровня, и на выходе сделать такой же сигнал, только усиленный, с минимальными искажениями. Усилитель должен выдать на свой выход увеличенную точную копию входного сигнала, внося минимум искажений.
Излишнее усложнение схем и построение многокаскадных конструкций "слегка" препятствует этой Аксиоме.
Основная проблема режима АВ состоит в необходимости поддержания постоянного тока покоя транзисторов T2 и T3 в широком диапазоне рабочих температур. При увеличении температуры, как известно, ток покоя увеличивается. Это приводит к дальнейшему росту температуры транзисторов и в результате к их тепловому разрушению. Такой эффект называется положительной термической обратной связью.
Пример схемы усилителя АВ класса с типичной ошибкой
Это классическая схема, она имеет в своем составе два каскада: первый каскад - каскад преобразования проводимости - входной каскад, Второй каскад - каскад усиления тока. Он имеет усиление напряжения около единицы, и является мощным буфером для работы на низкоомную нагрузку, которой является акустическая система.
ОШИБКА этой схемы в недостаточной компенсации при задании напряжения смещения всего одним диодом и ОТСУТСТВИЕ низкоомных резисторов в эмиттерной цепи транзисторов оконечного каскада с помощью которых организуется обратная связь и защита от теплового разгона транзисторов.
При задании небольшого начального тока транзисторов их внутреннее сопротивление уменьшается, переходная характеристика становится более линейной, что существенно уменьшает нелинейные искажения. Такой режим и называется режимом АВ. В этом режиме переходные искажения настолько малы, что с помощью обратной связи легко могут быть уменьшены до пренебрежимо малой величины.
Для компенсации положительной связи при повышении температуры транзистора на 1°С необходимо уменьшить напряжение Uэб, примерно на 2,5 мВ. Эту роль дополнительно и выполняют диоды VD1 и VD2.
Конечно, такая температурная компенсация оказывается неполной, так как существует значительное различие в температурах перехода транзистора и его корпуса. Поэтому применяются дополнительные меры по стабилизации тока покоя. Для этого в схему усилителя мощности включаются резисторы R1 и R2, которые осуществляют отрицательную обратную связь по току. Эффективность обратной связи увеличивается с возрастанием величины сопротивлений этих резисторов, но при этом уменьшается выходная мощность. По этой причине величина сопротивлений резисторов обратной связи должна выбираться малой по сравнению с сопротивлением нагрузки.
Пояснение
Существуют различные способы задания напряжения смещения в оконечных каскадах усилителей. Для задания малого тока покоя между базами транзисторов VT1 и VT2 в данной схеме приложено постоянное напряжение, около 1,4 В. С этой целью в схему введены диоды VD 1 и VD2. Падение напряжения на диодах VD1 к VD2 составляет примерно U1=U2= 0,7B. При таком напряжении через транзисторы VT1 и VT2 течет небольшой начальный ток. Величина генератора тока I1 выбирается больше максимального базового тока транзисторов VT1 и VT2, чтобы диоды VD1 и VD2 при максимальном входном сигнале не запирались. Источники постоянного тока не следует заменять резисторами, так как в этом случае ток через диоды будет убывать при возрастании входного сигнала.
