С 38 Бестрансформаторные транзисторные усилители низкой частоты, М., «Энергия».
. (Массовая радиобиблиотека. Вып. 706, 56 стр. с илл.
В книге излагаются вопросы, связанные с работой и конструированием бестрансформаторных транзисторных усилителей низкой частоты. Описывается практическая конструкция высококачественного термостабилизированного транзисторного бестрансформаторного усилителя с выходной мощно«ыо до 3 вт.
Рассчитана на подготовленных радиолюбителей.
ВВЕДЕНИЕ
Обычно в транзисторных усилителях низкой частоты (УНЧ) применяются трансформаторы: переходные, входные, выходные. Они служат для согласования высоких выходных сопротивлений транзисторов с низкими входными, для согласования низхоомной нагрузки громкоговорителя с высокоамным выходом оконечного каскада, для согласования источника сигнала со входом усилителя.
От качества трансформаторов в большой степени зависит качество воспроизведения. Нужная для получения высококачественного воспроизведения звука широкая полоса частот требует применения трансформаторов с большими индуктивностями первичных обмоток и малыми индуктивностями рассеивания. Конструкция таких трансформаторов получается сложной и дорогой, а габариты и вес значительными. Поэтому естественным было стремление радиоконструкторов и радиолюбителей избавиться от трансформаторов в транзисторных УНЧ, заменив их какими-либо другими элементами, например конденсаторами, резисторами, стабилитронами.
В каскадах усиления напряжения такая замена не встречает особых затруднений, и бестрансформаторные транзисторные усилители напряжения в настоящее время получили широкое распространение. Одной из разновидностей таких усилителей являются усилители с непосредственной связью, где согласование каскадов производится с помощью резисторов и стабилитронов. Появление мощных транзисторов и электролитических конденсаторов с емкостями в несколько тысяч микрофарад привело к разработке мощных УНЧ, способных работать без выходных трансформаторов даже на такую низкоомную «агрузку, какой являются современные динамические громкоговорители. Включение нагрузки непосредственно в выходную цепь усилительных элементов без выходного трансформатора позволяет устранить вносимые последним частотные, фазовые, переходные и нелинейные искажения. Становится возможным охватить усилитель более глубокой отрицательной обратной связью без опасности самовозбуждения, т. е. повысить качество усилителя.
Современные бестрансформаторные транзисторные усилители могут удовлетворить самым высоким требованиям, предъявляемым к качеству воспроизведения звука. Вместе с тем они экономичны, имеют малые габариты и вес *. Но до последнего времени яаблю-
* Надо иметь в виду, что при сужении полосы воспроизведения со стороны низких частот до 200 гц УНЧ с трансформаторами на пермаллоевых сердечниках получается дешевле, легче и меньше по габаритам. A lipn полосе от 30—50 гц — наоборот (прим. ред.).
3
дается определенное отставлние в применении транзисторных бес-трансформаторных усилителей. Это объясняется, в частности, их плохой термостабильностью. -В литературе неоднократно публиковались статьи, посвященные 'бестрансформаторным транзисторным усилителям, однако вопросу их термостабилизации должного внимания не уделялось. Большинство описанных до сих пор бестраноформа-торных транзисторных усилителей работоспособно лишь при нормальной температуре. При повышении температуры окружающего воздуха до 30—40° С, что вполне может 'быть при нормальной эксплуатации усилителя (например, под действием прямых солнечных лучей или же при нагреве транзисторов вследствие перегрузки), возникает лавинообразное увеличение неуправляемого тока покоя оконечных транзисторов, приводящее к тепловому пробою сразу нескольких транзисторов и к выходу усилителя из строя.
Отрицательная обратная связь по постоянному току с выхода усилителя на его вход, применяемая в бестрансформаторных транзисторных усилителях с. непосредственной связью, не предотвращает возможности теплового пробоя оконечных транзисторов. Она стабилизирует лишь напряжение на оконечных транзисторах, а ток покоя по-прежнему остается неуправляем.
Для удовлетворительной работы 'бестрансформаторные транзисторные усилители должны иметь две 'независимые системы стабилизации. Одна из них должна поддерживать напряжение на каждом из оконечных транзисторов равным примерно половине напряжения источника питания, а вторая — стабилизировать ток покоя. Наиболее сложным является вопрос стабилизации тока покоя.
Обычно применяемое с целью термостабилизации режима транзистора включение резистора в его эмиттерную цепь в данном случае совершенно неприемлемо, так как приводит к резкому снижению полезной мощности и экономичности усилителя за счет плохого использования напряжения источника питания.
В этой книге рассматривается принцип работы бестрансформаторных транзисторных усилителей. Описываются различные схемы оконечных бестрансформаторных транзисторных каскадов. Проводятся анализ работы бестраиоформаторного транзисторного оконечного каскада и порядок его расчета.
Рассматриваются вопросы термостабильности 'бестрансформаторных транзисторных усилителей, способы термостабилизации, а также влияние частотных свойств оконечных транзисторов на работу оконечного каскада. Даются рекомендации по учету частотных свойств транзисторов при расчете оконечного каскада. Приводятся схемы положительной обратной связи по питанию. Описывается практическая конструкция высококачественного термостабилизиро-ванного транзисторного бестрансформаториого усилителя.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ............. 3
1. Принцип работы транзисторного бестрансформаторного
оконечного каскада .........• 5
2. Анализ работы оконечного каскада бестрансформаторного
транзисторного усилителя ........ 9
3. Термостабильность оконечного каскада..... 16
4. Положительная обратная связь по питанию ... 25
5. Влияние частотных свойств оконечных транзисторов на работу оконечного каскада ..... .... 29
6. Порядок расчета оконечного бестрансформаторного каскада 37
7. Высококачественный бестрансформаторный термостабили-
зированный транзисторный УНЧ ...... 41
Литература..............52
Цена: 150руб.
