Výkonové zesilovače

Na trhu se objevují koncové zesilovače v integrovaném provedení pro výkony řádově jednotek wattů. Na obr. je obvod MBA 810 jako koncový zesilovač pro výkony do 5W. Vstupní napětí je 60 mV, zátěž je reproduktor o hodnotě Rz = 4Ω. Člen 1R-100nF je tzv. Boucherotův člen, který

zabraňuje oscilacím na horním okraji akustického pásma, kde je impedance reproduktoru již dostatečně veliká pro vznik oscilací.

Pro větší výkony se staví zesilovače z diskrétních součástek. Např. na obr. je t.zv. Linovo zapojení pro zesilovač o výkonu 20W do zatěžovacího odporu Rz = 4Ω.

Koncové tranzistory KU 605 pracují ve třídě AB, jejich klidový proud asi 50mA se nastavuje odporem 100Ω v bázi tranzistoru KF 508. Zesilovač má 3 přímo vázané stupně, symetrie pro obě poloviny budícího napětí se nastavuje rezistorem 330kΩ v bázi KC 507. Zesilovač je v provozu stabilizován stejnosměrnou zápornou zpětnou vazbou, vedenou z výstupu na bázi vstupního tranzistoru. Vstupní tranzistor KC 507 zesiluje vstupní signál a napájí báze budících tranzistorů KF 508 a KF 517. Horní tranzistor tvoří s koncovým tranzistorem tzv. Darlingtonovo zapojení, které přenáší kladnou půlvlnu budícího napětí do zátěže ve stejné fázi a se zesílením, blízkým jedné. Tranzistor KF 517 pracuje jako zesilovač rozdílového napětí mezi budícím napětím a kolektorovým napětím dolního koncového tranzistoru. Obrací tedy fázi budícího napětí a v záporných půlvlnách dodává kladné napětí do báze dolního koncového tranzistoru a tím jej otevírá. Náboj kondenzátoru 5000μF, který se nabil v kladné půlvlně se v záporné půlvlně odvádí přes dolní koncový tranzistor k zemi, vybíjecí proud prochází přes zátěž a odevzdává výkon, odpovídající záporné půlvlně signálu. Opět je použit již zmíněný Boucherotův člen 10Ω, 100nF. Rezistory 0,5Ω mezi koncovými tranzistory rovněž stabilizují zesilovač a současně slouží jako ochranné odpory při náhodném zkratu na zátěži. Diody 2x KA 501 vytváří potřebný rozdíl napětí mezi bázemi obou polovin zesilovače a současně kompenzují teplotně závislost UBE koncových tranzistorů. Pomocí tranzistorů se staví zesilovače do 1000 - 2000W. Pro větší výkony se obyčejně používají zesilovače s elektronkami.

Zesilovače třídy C

V řadě aplikací není nezbytné lineární zesílení signálu co do amplitudy (např. zesilovače nosné frekvence, zesilovače FM signálu. zesilovače impulsů a p.) Zde můžeme nastavit pracovní režim do třídy C a docílit mnohem větší účinnosti. Zátěží těchto zesilovačů je vždy rezonanční obvod. Pracovní bod tranzistoru volíme za bodem zániku kolektorového proudu na převodní charakteristice. Doba, po kterou protéká proud ve výstupním (kolektorovém) obvodu je dána úhlem otevření, který pro třídu C je vždy menší, než 180°. Při rozboru činnosti zesilovače aproximujeme převodní charakteristiku aktivního prvku závislostí, uvedenou na obr., kde S0 je strmost aproximované charakteristiky, t.j. závislost , jak je vidět na obr.