Transformatorsuz güc gücləndiriciləri

Transformatorsuz güc gücləndiriciləri. Yarımkeçirici cihazların istehsal texnologiyasının inkişafı güclü, müxtəlif keçiriciliyə malik bipolyar və sahə tranzistorlarının yaradılmasını təmin etdiyindən çıxış kaskadlarının yaradılmasında transformatorsuz sxemlərdən daha geniş istifadə edilir.
Transformatorsuz güc gücləndiricilərdə kiçik çıxış müqavimətinə malik tranzistor kaskadlarından istifadə edilir və əks əlaqə ancaq gərginliyə görə olur. Çıxış güc kaskadlarında çıxış tranzistorlarının iş rejimlərinin B və AB siniflərində işləməsini təmin edən ikitaktlı sxemlərdən istifadə edilir. Müxtəlif keçiriciliyə malik bipolyar tranzistorlarda yaradılan transformatorsuz çıxış güc kaskadının sadə sxemi şəkil 2.30 – də verilmişdir. Sxemin əsasını ümumi yükə qoşulmuş ardıcıl birləşən tranzistordan və qida mənbəyindən ibarət iki ikiqütblü təşkil edir. Bu ikiqütblülər adətən ikitaktlı gücləndiricinin çiyinləri adlanır.
VT1 və VT2 tranzistorlarının emitter keçidləri paralel qoşulublar və onların girişlərinə idarəedici Ugir gərginliyi verilir. Tranzistorların baza dövrələrində yerdəyişmə gərginliyi olmadığından kaskad güclənmənin B sinifində işləyir. Giriş gərginliyinin hər yarımperiodunda yük cərəyanı kaskadın çiyinləri vasitəsilə formalaşdırılır. Çiyinlərin qida gərginliklərinin müxtəlif işarəli olması yükdə dəyişən cərəyanın axmasına səbəb olur.
Belə gücləndiricinin F.İ.Ə – nı təyin edək. Fərz edək ki, gücləndiricinin girişinə periodu T olan siqnal təsir edir və Ryük aktiv müqavimətdir. Çıxış gərginliyinin amplitudu Uçıx = Ugir – yə bərabərdir. Burada - çıxış
gərginliyinin nisbi amplitududur və 0 1 olur. Bu halda yükdə ayrılan güc
olur.
Pyük = (Uyük/
) (İyük /
)= ( Ugir)2 / 2 Ryük
Gücləndiricinin tələb etdiyi gücü tapmaq üçün lazım olunan cərəyanın qiymətini təyin edirik:
Т / 2
İorta = (2/T)
0
İyük maks sin tdt = 2İyük.m = 2 Ugir/ Ryük;
Pgir = Ugir İorta = Ugir 2 Uq/ Ryük = 2 U2q / Ryük.
Bu halda gücləndiricinin F.İ.Ə
= Pyük/Pgir = / 4
və =1 maksimum qiymətində =0,785 olur.
Şəkil 2.30. Çıxış güc kaskadının sxemi
Məxsusi qeyri-xətti təhrifləri azaltmaq üçün güclənmənin AB sinfindən istifadə edilir. AB rejimində tranzistorda ayrılan güc artır və gücləndiricinin F.İ.Ə azalır. AB rejimini təmin edən sxem şəkil 2.31 - də göstərilmişdir.
Şəkil 2.31. AB rejimində işləyən güc gücləndiricisi
Sxemdə sürüşmə gərginliyi VD1 və VD2 diodları, Rsür.1 və Rsür.2 sürüşmə müqavimətləri vasitəsi ilə təşkil olunan qeyri-xətti gərginlik bölücüsü tərəfindən yaradılır. VD1 və VD2 diodları əlavə olaraq gücləndiricinin sükunət rejiminin parametrik stabilləşməsini təmin edirlər. Diodlardakı gərginliyin temperatur dəyişmələri tranzistorların emitter keçidlərindəki gərginliyin temperatur dəyişmələrini kompensasiya edir. Burada tranzistorlar ÜK üzrə qoşulublar. Ona görə də gücləndiricinin çıxış müqaviməti kəskin azalır, eyni qida gərginliyində çıxış gərginliyinin maksimum qiyməti az olur. Təbiidir ki,
maksimum güc də kiçik olur. Bu çatışmazlığı aradan qaldırmaq üçün çıxış kaskadından əvvəlki kaskadı yüksək gərginlikli mənbədən qidalandırmaq lazım gəlir.
Baxılan sxemlərin ümumi çatışmazlığı iki qida mənbəyindən istifadə edilməsindədir. Yükdən ancaq dəyişən cərəyan axdığından bu çatışmazlığı aradan qaldırmaq üçün yükü ayırıcı kondensator vasitəsi ilə sxemin ümumi şininə qoşmaq lazımdır. Belə gücləndirici şəkil 2.32-də göstərilmişdir.
VT2 və VT3 çıxış tranzistorlarının idarə gərginliyini formalaşdırmaq üçün VT1 tranzistorunda yaradılan ÜE-li əlavə kaskaddan istifadə edilir. Emitter dövrəsindəki Re rezistoru çıxış cərəyanına görə ardıcıl mənfi əks əlaqə dövrəsi yaradır və kaskadın iş rejimini stabilləşdirir. VT1 tranzistorunun işçi nöqtəsinin yerdəyişməsini təmin edən Ryük rezistoru gücləndiricinin bilavasitə çıxışına qoşulur. Bu rezistor çıxış gərginliyinə görə ümumi paralel mənfi əks əlaqə dövrəsini formalaşdırır və bununla da gücləndiricinin sükunət rejimi stabilləşdirilir, onun çıxış müqavimətinin azalmasının qarşısı alınır.
Şəkil 2.32. AB rejimində işləyən tutum yüklü güc gücləndiricisi
Ryük rezistoru çıxış tranzistorunun AB rejimində işləməsini təmin edir. Rejimin parametrik stabilləşdirilməsi üçün termorezistordan istifadə edilir. Rk rezistoru VT1 tranzistorundakı gücləndirici kaskadın yükü olur.
Çıxış siqnalının tam amplitudunu təmin etmək üçün ilkin kaskadın (VT1)
yüksək gərginliyə malik qida mənbəyindən qidalanması lazımdır. Bu məqsədlə gücləndiricinin sxeminə Rb.r. və Cb.r. elementləri daxil edilir. Bu elementlər qida gərginliyinə görə müsbət əks rabitə dövrəsi yaradır. Bir çox hallarda bu dövrəni
«volt əlavəsi» adlandırırlar. Bu dövrə gücləndiricinin ilkin kaskadının qida gərginliyini artırır. VT3 tranzistorunun keçiriciliyi intervalında Cb.r.
kondensatoru Rb.r. rezistoru vasitəsi ilə qida gərginliyindən dolur. VT2 tranzistorunun keçiriciliyi intervalında isə kondensatorun gərginliyi Rk rezistoru vasitəsi ilə VT2 tranzistorunun baza cərəyanının axmasını təmin edir.
Çıxış güc gücləndiricilərinin layihələndirilməsi zamanı adətən çıxış tranzistorları kimi tərkibli tranzistorlardan istifadə edilir. Bu, ilkin kaskadın gücünü azaltmağa imkan verir.
Çıxış güc gücləndiricilərinin sahə tranzistorlarında yaradılması da yuxarıda verilmiş prinsipdə yerinə yetirilir. Bu gücləndiricilər kiçik qeyri-xətti təhriflərə və yüksək temperatur stabilliyinə malik olurlar, çünki sahə tranzistorlarında temperatur müsbət əks rabitə mexanizmi olmur.
|