Особенностью схем бестрансформаторных двухтактных каскадов УМ является применение в них транзисторов разноименной полярности, то есть в одном плече каскада включен транзистор типа р-n-р, а в другом плече - транзистор типа n-p-n. Оба транзистора обладают одинаковыми коэффициентами по току, а также одинаковыми обратными токами коллекторов.
Применение разноструктурных транзисторов устраняет необходимость фазоинвертирования входного каскада.
В этих каскадах УМ транзисторы включают по схеме с общим коллектором, что создает последовательную отрицательную обратную связь по напряжению, уменьшая нелинейные и частотные искажения выходного сигнала и расширяя этим полосу пропускания Df = fв гран — fн гран
Работая в режиме класса В или АВ1 такие низкочастотные каскады УМ имеют наибольший КПД (до 45 — 70%) в тех случаях, когда у выходных транзисторов верхняя граничная частота примерно в 1,5 - 2 раза больше максимальной частоты усиливаемого сигнала fс макс. При невыполнении этого условия КПД каскада значительно снижается, так как происходит увеличение потребляемого тока, который увеличивает мощность, бесполезно рассеиваемую коллекторами транзисторов, что может вывести их из строя. Например, если при биполярных транзисторах типа П201А происходит заметное уменьшение КПД каскада на частотах больше 3 — 5 кГц, то при использовании среднечастотных транзисторов типа П601 — П602 это явление наступает при частотах свыше 50 — 100 кГц, а при транзисторах типа П212 — свыше 20 — 50 кГц.
Максимальная полезная выходная мощность таких каскадов УМ возрастает с увеличением напряжения источника питания.
Основными требованиями, которым должен удовлетворять оконечный каскад:
1. Получение высокого КПД. Чем выше КПД, тем большая часть затраченной мощности источника преобразуется в полезную мощность, отдаваемую в нагрузку, тем меньше требуется энергии источника питания для получения требуемой мощности в нагрузке. Оконечные каскады различной мощности (от единиц Вт до единиц КВт) имеются в миллионах приемниках, многоканальной, измерительной аппаратуре, оконечных устройствах, усилительных устройствах радиопередатчиков и т. д. Поэтому проблема повышения КПД в оконечных каскадах усилителей имеет важное экономическое значение для вооруженных сил.
2. Получение максимальной мощности в нагрузке. Условием получения максимальной мощности в нагрузке является согласование выходного сопротивления усилительного элемента с нагрузкой. Условие согласования - равенство сопротивления нагрузки выходному сопротивлению усилительного элемента.
3. Получение минимальных нелинейных искажений. Для получения большой мощности на выходе оконечного каскада и особенно большого КПД на вход усилительного элемента необходимо подавать такие амплитуды напряжения, которые предполагают использование большей части характеристики транзистора (лампы), включая и нелинейные участки. При этом форма сигнала искажается, т. е. возникают нелинейные искажения. Т.О., возникает противоречие между требованием получения наибольшего КПД и минимальных нелинейных искажений. Следовательно, в каждом отдельном случае требуется определить условия преодоления этого противоречия, т.е. возможности получения максимального КПД при минимальных нелинейных искажениях.
4. Получение минимальных частотных и фазовых искажений. Решение этой проблемы происходит таким же путем, как и в предварительных каскадах, т.к. причины этих искажений в обоих случаях одинаковы: наличие в схеме реактивных элементов L и C.
Рис.3 Схема электрическая принципиальная оконечного каскада УМ при работе транзисторов в режиме АВ
