Двухполупериодные усилители-демодуляторы.

В двухполупериодных схемах усилителей-демодуляторов устраняется большинство недостатков, свойственных однополупериодным усилителям-демодуляторам: малое среднее значение тока, малые коэффициент

преобразования и мощность, отдаваемая в нагрузку, и большая пульсация выпрямленного тока (напряжения).

На рис. XIV.36 в качестве примера показаны схемы двухполупериодных усилителей-демодуляторов на транзисторах, построенные на основе структурных схем (см. рис. XIV.22).

Если в схеме (рис. XIV.36, в) поменять местами источник коллекторного напряжения и сопротивление нагрузки, то можно получить схему, работающую на нагрузку без средней точки.

Рис. XIV. 35. Примеры схем ламповых однополупер йодных усилителей демодуляторов: а — дифференциальная; б, в — двухтактные

Графики изменения токов и напряжений в этих схемах при активной нагрузке приведены на рис. XIV.37 для трех режимов работы: а) входной сигнал равен нулю; б) фаза входного сигнала соответствует увеличению коллекторного тока транзистора в первый полупериод и уменьшению его во второй полу период (2); в) фаза входного сигнала отличается от предыдущего на 180°.

Двухполупериодные усилители-демодуляторы, собранные на двух усилительных элементах (схемы крестообразная и на двух выпрямительных мостах, рис. XIV.36, б, в) являются наиболее надежными. В случае выхода из строя одного из усилительных элементов (если при этом не закорачивается цепь коллекторного питания) двухполупериодный усилитель-демодулятор превращается

в однополупериодный. При этом изменяются все выходные параметры, но работоспособность схемы сохраняется.

Анализируя схемы двухполупериодных усилителей-демодуляторов, нетрудно заметить, что каждая из них может быть представлена либо двумя однополупериодными усилителями-демодуляторами (рис. XIV.31), либо двумя двухполупериодными фазочувствительными усилителями-выпрямителями [16].

При расчете схемы двухполупериодного усилителя-демодулятора, работающего на активную нагрузку, ее проще рассматривать как схему, состоящую из двух однополупериодных усилителей-демодуляторов.

Рис. XIV.36. Двухполупериодные усилители-демодуляторы на транзисторах: а — с параллельным включением транзисторов; б — крестообразная схема; в — с двумя выпрямительными мостами

При этом выходные параметры двухполупериодных усилителей-демодуляторов равны удвоенным значениям соответствующих параметров однополупериодных схем, определяемых формулами (XIV.29)-(XIV.32).

В случае активно-емкостной нагрузки длительность разряда конденсатора в двухполупериодной схеме на полпериода меньше, чем в однополупериодной. Поэтому при определении выходных параметров и характеристик двухполупериодной схемы усилителя-демодулятора в этом случае необходимо находить среднее значение выходного напряжения (или результирующего тока) как разность средних значений напряжений (или токов) двух .двухполупериодных фазочувствительных усилителей-выпрямителей. При этом нужно считать, что на один усилитель-выпрямитель сигнал подается в фазе, а на другой — в противофазе с опорным напряжением.

Среднее значение результирующего тока двухполупериодного усилителя-демодулятора при работе на нагрузку со средней точкой, зашунтированную емкостями, можно определить из уравнения

где — коэффициент, зависящий от График зависимости показан на рис. XIV.38, а.

Рис. XIV.37. Кривые изменения токов и напряжений в схемах двухполупериодных усилителей-демодуляторов:

Среднее значение выходного напряжения при активно-емкостной нагрузке

Коэффициент передачи (усиления) по напряжению:

Пульсация тока (напряжения) при активно-емкостной нагрузке определяется по уравнению (XIV.33). В двухполупериодных усилителях-демодуляторах активно-индуктивная нагрузка является весьма распространенным случаем, так как этот тип нагрузки является основным в выходных каскадах. При этом ток в нагрузке протекает непрерывно, в одном направлении.

Среднее значение результирующего тока может быть определено по следующему уравнению:

где — коэффициент, зависящий от

— активное сопротивление обмотки индуктивности. График зависимости дан на рис. XIV.38.

Рис. XIV.38. График зависимости коэффициентов:

Крутизна выходной характеристики

При активно-индуктивной нагрузке со средней точкой с параллельно включенными емкостями и коэффициенте пульсации расчет сводится к более простым случаям. Если то нагрузку считают активной, а при — активно-емкостной [15].

Уровень остаточных токов в схемах на четырех транзисторах зависит от разности токов покоя плеч усилителей и принятых мер стабилизации их значений. В схемах, построенных на двух транзисторах, остаточный результирующий ток покоя определяется только разностью обратных токов диодов и не зависит от параметров транзисторов и изменения режима их работы. Например, в схеме, приведенной на рис. XIV.36, б, результирующий остаточный ток при активной нагрузке

а в схеме, показанной на рис. XIV.36,в,

В схемах двухполупериодных усилителей-демодуляторов, так же как и в однополупериодных, включают начальное смещение (см. рис. XIV.36, б и в), вводят отрицательную обратную связь для стабилизации параметров и увеличения входного сопротивления, используют параллельное включение усилительных элементов и т. п.

Ламповые варианты двухполупериодных схем (рис. XIV.39) усилителей-демодуляторов и их расчет подобны транзисторным.