Здесь я имею в виду усилитель выходной мощности класса B.
Эту схему должно быть легко построить и понять, но у меня проблемы с смещением, так как я не знаю, как сместить основания Q1 и Q2, чтобы Q1 проводил только сигналы положительной полярности, а Q2 проводил только отрицательную полярность сигналы .
Кажется, мне удалось только правильно сместить усилитель класса А, но не класс В.
- Как бы мне пришлось сместить верхнюю цепь, чтобы добиться работы усилителя класса B?
Ответы:
Существует простая известная схема, которая работает как «программируемый стабилитрон». Ниже приведена принципиальная схема:
смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab
Для реального применения переменный резистор может быть разделен на три части, чтобы получить более точное управление. Изменяя резистор, вы можете установить напряжение «стабилитрона» между базами двух транзисторов Q1 и Q2 и, таким образом, контролировать ток покоя.
Забыл: так же, как настоящий стабилитрон, ему нужен резистор наверху.
В старые добрые времена этот транзистор был физически установлен на радиаторе, поэтому у вас также была тепловая компенсация. Мне понадобилось время, чтобы найти изображение на WWW, но вот оно:
Редактирование поста
Как уже упоминалось в комментарии ниже, вы должны быть осторожны с этой схемой. Перед первым использованием убедитесь, что переменный резистор настроен так, что база находится под напряжением коллектора. Таким образом, минимальное падение напряжения. Затем вы поворачиваете резистор до тех пор, пока смещение не станет «правильным», что обычно означает, что вы больше не видите (прицел) не слышите (уши) искажения в выходном сигнале. Вы можете повернуть его немного дальше, что увеличит ток покоя в выходном каскаде. (Он получит больше характеристик усилителя класса А.)
источник
Во-первых, поймите, что это всего лишь двойной излучатель, использующий дарлингтона с каждой стороны. Напряжение на выходе будет в значительной степени напряжением на выходе операционного усилителя. Цель подписчиков эмитента - обеспечить текущую прибыль.
Например, если каждый транзистор имеет коэффициент усиления 50, то ток, который операционный усилитель должен получать и снижать, примерно в 50 * 50 = 2500 раз меньше, чем потребляет нагрузка. Например, если нагрузка составляет 1 А, то для операционного усилителя требуется только 400 мкА.
Одна проблема с повторителем эмиттера состоит в том, что выходное напряжение отличается от входного напряжения падением BE транзистора. Скажем для примера, это около 700 мВ, когда транзисторы работают нормально. Для повторителя NPN-излучателя вы должны начать с 1,7 В, если вы хотите 1 В. Точно так же, для последователя PNP-эмитента, вы должны положить -1,7 В, если вы хотите -1 В.
Из-за каскадирования двух транзисторов эта схема имеет два падения напряжения 700 мВ от операционного усилителя к выходу. Это означает, что для увеличения выходного сигнала операционный усилитель должен быть на 1,4 В выше. Для низкого уровня выходного сигнала операционный усилитель должен быть на 1,4 В ниже.
Вы бы не хотели, чтобы операционный усилитель внезапно подскочил на 2,8 В, когда сигнал переключается между положительным и отрицательным. Операционный усилитель не может сделать это внезапно, поэтому на пересечении нуля будет небольшое мертвое время, что добавит искажения к выходному сигналу.
Решение, используемое этой схемой, состоит в том, чтобы поместить источник 2,8 В между входами в драйверы высокого и низкого напряжения. При разнице в уровне привода 2,8 В два выходных драйвера будут находиться на грани включения на выходе 0. Немного выше входной сигнал и верхний драйвер начнет получать значительный ток. Чуть ниже, и нижний драйвер начнет тонуть значительным током.
Одной из проблем является правильное смещение этого смещения, чтобы исключить скачок на входе, необходимый при пересечении нуля, но не включать оба драйвера настолько сильно, что они в конечном итоге будут управлять друг другом. Это может привести к бесполезному току и рассеиванию энергии, которая не идет на нагрузку. Обратите внимание, что 700 мВ - это только приблизительное значение для падения BE. Он достаточно постоянный, но он меняется с током, а также с температурой. Даже если бы вы могли точно настроить источник напряжения 2,8 В, нет единого точного значения для его настройки.
Вот для чего нужны RE1 и RE2. Если смещение 2,8 В слишком велико и значительный ток покоя начинает протекать через верхний и нижний драйверы, то на этих резисторах будет падение напряжения на них. То, какое напряжение появляется на RE1 + RE2, напрямую вычитается из смещения 2,8 В с точки зрения двух драйверов.
Даже 100 мВ может иметь существенное значение. Это будет вызвано током покоя 230 мА. Отметим также, что 700 мВ, вероятно, на нижней стороне, особенно для силовых транзисторов, когда они несут значительный ток.
В общем, источник 2,8 В предназначен для того, чтобы держать верхний и нижний драйверы «готовыми», не включая их настолько, чтобы они начали сражаться друг с другом и рассеивали много энергии.
Конечно, все это компромисс. В этом случае вы можете обменять больше тока покоя на немного меньшее искажение.
В идеале, в классе B одна сторона полностью отключается, когда другая начинает действовать. Это практически никогда не происходит на практике, но эта схема достаточно близка к этому.
источник
Разница между классом A и классом B заключается в токе покоя на последнем этапе.
Если вы установите нулевой ток покоя, то только Q3 или Q4 подает ток при наличии сигнала. Это класс Б.
Если вы сделаете ток покоя настолько большим, что для очень больших сигналов (даже самых больших) и Q3, и Q4 никогда не имеют Ic = 0 (никогда не выключаются), у нас есть класс A.
Есть также класс AB, который может быть где угодно между классом A и классом B.
Как установить этот ток покоя?
Это сделано Vbias.
Несколько примеров того, как Vbias может быть реализован:
"Зенер" из ответа Олдфарта
настоящий стабилитрон
или это:
смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab
Источник тока может быть легко изготовлен с помощью токового зеркала PNP и резистора смещения.
источник
Вы должны хорошо понимать топологию вывода, чтобы знать, как создать смещение для него.
Хотя кто-то упоминал, что в вашем схематическом примере BJT расположены по принципу Дарлингтона (с добавленными ускоряющими резисторами выключения ), они не говорили вам, что такое расположение почти всегда имеет лучшую топологию. Таким образом, вы почти никогда не будете использовать эту топологию для начала. Или, короче говоря, нет смысла пытаться понять это, чтобы сместить это.
Зачем использовать Дарлингтон:
Почему бы не использовать Дарлингтон:
Последняя причина - главная причина того, почему бы не использовать Дарлингтон здесь. Если бы не было альтернатив, то вы бы просто застряли с идеей, если бы хотели ее единственного преимущества.
Если вам нужен высокий коэффициент усиления по току для схемы Дарлингтона, то почти всегда лучше использовать схему Шиклая. Это выглядит так:
смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab
Это также обеспечивает аналогичное высокое усиление по току и не может насыщать ниже примерно одного падения диода, но также включает в себя следующее:
У вас уже есть некоторые комментарии о том, как сместить вашу схему. Подобные идеи могут также использоваться с схемой драйвера Sziklai, показанной выше, но вам не потребуется такая большая разница напряжения смещения.
Теперь, как грубая модель, схема может выглядеть так:
смоделировать эту схему
Вышесказанное предполагает, что у вас действительно есть биполярные шины питания и заземленная нагрузка постоянного тока. Я также не показал отрицательный отзыв, который, вероятно, потребуется, в конце концов. Все будет несколько иначе, если нагрузка подключена к сети переменного тока, и у вас есть только одна питающая шина для работы.
источник
На самом деле усилитель класса B не имеет базового смещения. Смещение происходит в классе AB. Но вы можете сместить базу разными способами.
Если вы используете операционный усилитель, как на картинке, вы можете просто использовать обратную связь. Это делает выход равным входу, как буфер, но с каскадом питания.
смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab
Вы также можете использовать два источника напряжения.
смоделировать эту схему
Вы можете использовать диоды и источник постоянного тока.
смоделировать эту схему
смоделировать эту схему
ПРИМЕЧАНИЕ. Резистор R2 предназначен для точной настройки.
источник
класс B определяется как угол проводимости 180 градусов, поэтому класс B смещен к точке проводимости, в противном случае это действительно класс C (особенно для слабых сигналов). Резисторы эмиттера являются ключом как к стабильности смещения, так и к тому, что каждое устройство может выключаться во время противоположного полупериода.
класс AB, когда угол проводимости составляет от 180 до 360
источник