УМ на операционных усилителях с подключенным комплементарным эмиттерным повторителем

Выходной ток интегральных операционных усилителей обычно составляет не более 20 мА. Существует много способов, с помощью которых можно без особых затрат увеличить этот ток приблизительно в десятки раз. Для этого можно применить, например, двухтактный эмиттерный повторитель в режиме В, рассмотренный выше, как показано на рисунке 3.17, а.

а б

Рисунок 3.17 – Схема УМ на ОУ: а – с комплементарным эмиттерным повторителем в режиме В; б - с комплементарным эмиттерным повторителем в режиме В и дополнительным резистором

Так можно строить УМ на выходные тока до 0,3 - 0,5 А, подбирая соответствующие марки выходных транзисторов.

Резисторы и обеспечивают отрицательную обратную связь по напряжению и определяют коэффициент усиления всего усилителя мощности .

Следует учесть, что из-за прямого протекания выходного тока ОУ в нагрузку, через резистор , ток нагрузки будет несколько меньшим, чем в схеме 3.17, а.

Однако из-за низкого быстродействия операционных усилителей даже при наличии отрицательной обратной связи возникают ощутимые переходные искажения. Их можно значительно ослабить, вводя в схему дополнительные резисторы, как показано на рисунке 3.17, б. В этом случае скорость нарастания выходного напряжения увеличивается в раз.

В результате этого при сопротивлении нагрузки равном 5 Ом, и при использовании стандартного операционного усилителя (например, типа К140УД7) можно получить при большом сигнале полосу частот порядка 1 кГц. Операционные усилители на полевых транзисторах отличаются, как правило, существенно большей скоростью нарастания выходного сигнала. Например, для усилителя типа К140УД11 эта скорость составляет 50 В/мкс. Такие усилители позволяют расширить диапазон эффективно усиливаемых частот в режиме большого сигнала до 80 кГц.

Именно такими характеристиками обладает схема, представленная на рисунке 3.18. Здесь в цепи питания ОУ установлены резисторы . Раскачка на транзисторы оконечного каскада в этой схеме подается с выводов питания операционного усилителя. При этом транзисторы выходного каскада образуют комплементарные пары с выходными транзисторами операционного усилителя.

Рисунок 3.18 – Схема УМ с управлением выходными транзисторами по питанию ОУ

При малых выходных токах транзисторы Т1 и Т2 оконечного каскада заперты. В этом случае весь выходной ток протекает через операционный усилитель. При больших сигналах транзисторы Т1 и Т2 открываются и основная часть выходного тока проходит через них. При этом выходной ток операционного усилителя остается ограниченным величиной .

Данная схема имеет существенное преимущество, по сравнению со схемами на рисунке 3.17. Оно в том, что благодаря наличию тока покоя ОУ на переходах база-эмиттер транзисторов выходного каскада присутствует начальное напряжение смещения. Величина напряжения смещения зависит от значения сопротивлений , которые выбираются так, чтобы это напряжение составляло около 400 мВ.

При такой величине смещения переходные искажения предельно уменьшаются, однако ток покоя в выходном каскаде еще будет отсутствовать, в результате чего нет необходимости принимать дополнительные меры для его стабилизации.

Дата добавления: 2014-11-18; Просмотров: 2477; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!