Gliwice, 20.04.2009r.

Laboratorium z elektroniki

i miernictwa

Tranzystorowy wzmacniacz mocy.

Sekcja 2.

Baszczok Krzysztof

Drzewiecki Michał

Momot Łukasz

1. Wstęp.

Wzmacniacze mocy są układami elektronicznymi, których podstawowym zadaniem jest przekazywanie mocy do obciążenia. Istnieje wiele różnorodnych konstrukcji wzmacniaczy mocy, znacznie różniących się swoimi właściwościami, ale posiadają one jedną wspólna cechę, którą jest praca przy dużych sygnałach wyjściowych, z dużymi obciążeniami.

Ze względu na specyfikę działania wzmacniacze mocy dzielimy na klasy A, B, AB, C (wzmacniacze liniowe) oraz D, E i F.

Z uwagi na problemy z przyżądami błędnie pokazującymi wyniki, zdjęcia zapożyczyliśmy od pierwszej sekcji.

2. Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Schemat:

Przebiegi wyjścia i wejścia:

Na zdjęciu widoczne są zniekształcenia.

Przebieg w ukladzie (x, y):

Otrzymane zakłucenia dla powyższego układu:

• 18,3%

• 10%

• 9,8%

Wzmacniacz klasy B zrealizowany z ujemnym sprzężeniem zwrotnym

Schemat:

Sposób działania sprzężenia zwrotnego:

Układ końcówki mocy w klasie B jest nieczuły na napięcia bliskie zero (-0,6V –

0,6V). W układzie na schemacie końcówka mocy została objęta ujemnym sprzężeniem

zwrotnym wzmacniacza operacyjnego pracującego w układzie nieodwracającym. podając

małe napięcia na wejście nieczułość końcówki mocy powoduje jakby rozwarcie pętli

sprzężenia zwrotnego wzmacniacza. Wtedy napięcie na wyjściu wzmacniacza

operacyjnego gwałtownie rośnie. Gdy napięcie to wzrośnie do granicy zadziałania

końcówki mocy pętla sprzężenia samoczynnie zamyka się i wtedy układ pracuje już

liniowo. Na przebiegach objawia się to zmniejszeniem zniekształceń skrośnych, co

zaobserwowaliśmy na oscyloskopie. Dzięki tym własnościom wzmacniacz operacyjny

bardzo dobrze nadaje się do współpracy ze wzmacniaczem mocy jako stopień sterujący.

Zakłucenia:

globalne:

• 2,6%

• 8,9%

Układ ze sprzężeniem zwrotnym globalnym

Układ ze sprzężeniem zwrotnym globalnym z zakłuceniami z sieci

lokalne

• 1,8%

• 20,1%

Układ ze sprzężeniem zwrotnym lokalnym

Układ ze sprzężeniem zwrotnym lokalnym z zakłuceniami z sieci

Układ z BOOTSTRAP

BOOTSTRAP czyli ‘pomaganie samemu sobie’ jest realizowany poprzez dodatnie sprzężenie zwrotne. Zwiększa impedancje wejściową układu. Dzięki takiemu połączeniu możliwe jest uzyskanie niezniekształconego przebiegu wyjściowego.

Bez BOOTSTRAP:

Z BOOTSTRAP:

Wnioski:

• Wraz ze wzrostem amplitudy generatora tym mniejsze zniekształcenia pojawiaja się na wyjściu układu.

• W układzie z bootstrapem można skutecznie wyeliminowac zniekształcenia.

• Sprzężenie zwrotne lokalne nieznacznie usuwa zniekształcenia w stosunku do globalnego, który usuwa je prawie całkowicie.