Устранение нелинейных искажений в усилителе

Нелинейные искажения в усилителе зависят от величины тока покоя мощного каскада. Наличие этого тока необходимо для устранения специфических искажений сигнала (типа ступеньки), возникающих из-за начальной нелинейности тока коллектора.

Выбор больших значений тока покоя приводит к потере выходной мощности и к бесполезному нагреву транзисторов.

Поэтому ток покоя оконечного каскада выбирается 10—25 ма.

В рассматриваемой схеме ток покоя создается установкой начального смещения на базах фазоинверсного каскада за счет тока, протекающего в цепи нагрузки транзистора Т2, и это удобно, так как связь между каскадами непосредственная.

Однако такая зависимость напряжения смещения от тока, протекающего в цепи транзистора Т2, пагубно скажется на температурной стабильности оконечного каскада и величине нелинейных искажений.

Один из способов получения стабилизированного смещения заключается в применении стабилизатора в цепи нагрузки транзистора Т2.

Для этого используется кремниевый диод Д814А, включенный в прямом направлении. Получаемое за счет диода смещение, равное приблизительно 0, 6 в, очень мало будет зависеть от тока транзистора Т2.

Это смещение через делитель, состоящий из резисторов R 8, R 9 и R 10, подается на базы транзисторов фазоинверсного каскада.

С повышением температуры окружающей среды ток покоя мощных транзисторов увеличивается, вызывая дополнительный нагрев, а значит дальнейшее уменьшение входного сопротивления транзисторов и увеличение тока I K .0 и коэффициента усиления по току β .

Для предотвращения теплового пробоя мощных транзисторов необходимо, чтобы напряжение смещения уменьшалось с увеличением температуры. Для этой цели в цепь смещения введены термокомпенсирующие элементы — терморезисторы R 9, R 10.

Эти элементы укрепляются на радиаторах мощных транзисторов и, имея с ними одинаковую температуру, обеспечивают изменение напряжения смещения в зависимости от температуры.

Вся цепь делителя, обеспечивающая получение напряжения смещения, блокирована по переменному току конденсатором большой емкости.

Все четыре каскада усилителя мощности связаны между собой гальванически, что способствует улучшению амплитудно-фазовых характеристик усилителя, а также позволяет осуществить их совместную стабилизацию с помощью отрицательной обратной связи по напряжению.

Обратная связь охватывает усилитель как по переменному, так и по постоянному току и осуществляется с выхода усилителя мощности через делители, состоящие из резисторов R 4, R 5 и R 16, R 18, на вход усилителя напряжения.

Такая обратная связь способствует уменьшению нелинейных искажений усилительного тракта, а также уменьшает выходное сопротивление оконечного каскада, благодаря чему величина его нагрузки становится некритичной.

В цепи обратной связи есть и частотозависимые звенья, предназначенные для формирования полосы воспроизводимых частот каналов.

Следует отметить, что для достижения температурной стабильности усилителя и для защиты от теплового пробоя выходных транзисторов необходимо, чтобы радиаторы транзисторов П210А имели площадь охлаждения 800 см 2 , а радиаторы транзисторов КТ805А — 500 см 2 .

Транзисторам предоконечных каскадов радиаторов не требуются, однако лучше, если их установить на радиаторы (площадью до 100 см 2 ), избегая тепловой связи с радиаторами оконечных каскадов. Сопротивления резисторов в нагрузке предоконечного каскада не должны превышать 100 Ом , а в нагрузке фазоинверсного каскада 300 Ом .

Компенсирующие температуру элементы — резисторы ММТ-12 — следует устанавливать на радиаторах мощных выходных транзисторов. Это устраняет опасность теплового пробоя, а также предохраняет усилитель от резкого увеличения тока покоя при низких температурах, возникающего вследствие тепловой инерционности мощных транзисторов и компенсирующих элементов.

Ссылка на основную публикацию