Electronic_technician[1] (1075536), страница 15

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 15)

Москатов. Стр. 89IкIкIмкIoР.Т.UбэEсмtt1t1tРис. 2363) Режим работы класса В. В режиме класса В рабочая точка выбирается таким образом,чтобы ток покоя был равен нулю (смотрите рисунок 237).IкIкUбэfxQttРис. 237Режим работы класса В характеризуется углом отсечки Θ.Углом отсечки называется половина той части периода, за которую в выходной цепи будетпротекать ток.Для режима класса В угол отсечки Θ = 90°.

Характеризуется режим класса В высоким КПД η =60 ÷ 70 %. Недостатком режима класса В являются большие нелинейные искажения. Применяется режим класса В в выходных двухтактных усилителях мощности.4) Режим работы класса АВ. Иногда положение точки покоя в режиме класса АВ выбирается на нижнем изгибе проходной динамической характеристики (смотрите рисунок 238).Е. А. Москатов. Стр. 90IкIкUбэt1IoТ.П.t1QtQ>900EсмtРис.

238В этом случае будет иметь место ток покоя, но величина его будет значительно меньше, чем врежиме класса А. Угол отсечки Θ в режиме класса АВ будет меньше 90°. Режим класса АВимеет несколько меньший КПД, чем режим класса В (η = 50 ÷ 60 %) и несколько меньшие нелинейные искажения. Применяется так же, как и режим класса В, в двухтактных усилителяхмощности.5) Режим работы класса С.

Это режим, при котором величина Eсм имеет отрицательноезначение (смотрите рисунок 239).IкIкt1Uбэt1QEсмtQ<90 0tРис. 239Е. А. Москатов. Стр. 91Режим класса С характеризуется максимальным КПД η = 80 %, но и наибольшими нелинейными искажениями. Режим С в усилителях применяется в выходных каскадах мощных передатчиков.6) Режим работы класса D. Режим работы класса D – это ключевой режим работы транзистора.Межкаскадные связи в усилителях1) Виды межкаскадных связей.2) Эквивалентная схема усилительного каскада с резисторно - ёмкостнымисвязями.3) Анализ эквивалентной схемы на низких, средних и высоких частотах.1) Виды межкаскадных связей.

Для увеличения коэффициента усиления могут применяться многокаскадные усилители. В этом случае между каскадами, а также между входомусилителя и источником сигнала или же между выходом усилителя и нагрузкой могут существовать следующие виды межкаскадных связей.1) Резисторно-ёмкостная связь (смотрите рисунок 240).Rб1'Rк1Rб2'CpCpCpVT1UвхRб1''Rэ1 Cэ1+Eк-Rк2UвыхVT2Rб2''Rэ2 Cэ2Рис. 240Резисторно-ёмкостная связь является наиболее широко распространённой в усилителях переменного напряжения.2) Трансформаторная связь (смотрите рисунок 241).Rб1'Tp1Rб2'CpCpVT1UвхRб1''Rэ1 Cэ1+Eк-Rк2UвыхCpVT2Rб2''Rэ2 Cэ2Рис. 241Трансформаторная связь позволяет осуществить оптимальное согласование между каскадамипутём подбора коэффициента трансформации трансформатора.Недостатки: Сравнительно большие габариты и вес трансформаторов.Е.

А. Москатов. Стр. 92Большие частотные искажения, так как сопротивления обмоток трансформатора зависят отчастоты XL = ω ∙ L, поэтому трансформаторная связь применяется на низких частотах и вузком диапазоне.3) Гальваническая (непосредственная) связь (смотрите рисунок 242).Rб'+Eк-Rк2Rк1UвыхVT1VT2UmRб''Rэ1Rэ2Рис. 242Гальваническая связь применяется в УПТ.2) Эквивалентная схема усилительного каскада с резисторно - ёмкостнымисвязями.<<CpRб'+EкRк1Cp Um.выхCpUвхrбIбCprкRбCкrэVT1RкследующегокаскадаUmRб''Rэ1Рис.

243RвходаCэR2CэC0Рис. 244Rб – это Rб′ и Rб″, включённые параллельно, т. к. Rб′ через малое сопротивление Eк можносчитать подключённым на корпус (общий провод).Rб'Rб"Rб Rб' Rб"Со = Свх.сл. + См,где Свх.сл. – это ёмкость следующего каскада, а См – ёмкость монтажа.3) Анализ эквивалентной схемы на низких, средних и высоких частотах.Проанализируем эквивалентную схему на низких, средних и высоких частотах.

На низких частотах ёмкостное сопротивление параллельно включённых Cк и Cо будет иметь оченьбольшую величину и на работу схемы влиять не будет. Сэ имеет большую величину, следовательно, ёмкостное сопротивление её будет очень мало. Уже на низких частотах эта ёмкостьшунтирует сопротивление Rэ и, значит, на низкой частоте схема усилительного каскада будетиметь вид, изображённый на рисунке 245.Разделительные конденсаторы включены последовательно. На НЧ сопротивление их будет велико, что приводит к уменьшению коэффициента усиления.Е. А. Москатов. Стр. 93 Iб<<CprэCprкRвходаUmRбследующегокаскадаRкrэРис.

245На средних частотах сопротивление разделительных конденсаторов уменьшается до такой величины, что их влияние можно не учитывать. А сопротивление ёмкостей Ск и Co уменьшаются не на столько, чтобы оказывать шунтирующее действие, и поэтому их на средних частотахих также можно не учитывать, поэтому на средних частотах эквивалентная схема будет иметьвид, изображённый на рисунке 246.

Так как на Ср.Ч ни барьерная ёмкость коллекторногоперехода Ск, ни Со не оказывают влияние на работу усилителя, то коэффициент усиления насредних частотах будет наибольшим. Iб<<rбUmrкRнrэRбРис. 246На ВЧ разделительные конденсаторы имеют очень малое сопротивление и, так как они включены последовательно, они не оказывают влияние на работу схемы усилителя, а ёмкости Ск иCo, включённые в параллель, шунтируют коллекторный переход транзистора и выход усилителя своим малым сопротивлением, что приводит к уменьшению коэффициента усиления. Эквивалентная схема усилителя на высокой частоте изображена на рисунке 247.<<rбUm IбrкCкRбRнrэC0Рис.

247На рисунке 248 показано, как влияет на коэффициент усиления усилителя изменение частоты.KН.Ч.Ср.Ч.В.Ч.Влияние Ср Влияние Ск и С 0Рис. 248fЕ. А. Москатов. Стр. 94Выходные каскады усиления1) Однотактный выходной трансформаторный каскад2) Двухтактный выходной трансформаторный каскад3) Двухтактный выходной бестрансформаторный каскад1) Однотактный выходной трансформаторный каскад. Однотактный выходнойтрансформаторный каскад работает в режиме класса А.

В виде коллекторной нагрузки он имеет первичную обмотку согласующего трансформатора (смотрите рисунок 249).Tp1Rб1'+Eк-RнCpVT1UвхRб1''RэC0Рис. 249Выходные каскады усиления являются усилителями мощности. Применение согласующихтрансформаторов позволяет осуществлять оптимальное согласование выхода усилителя с нагрузкой. В этом случае можно считать, что P1 = P2, где Р1 – мощность первичной обмотки, аР2 – мощность вторичной обмотки, или, что то же самое, мощность нагрузки.U 12U 22R к . опт RнРазделим обе части последнего уравнения на U12.Получим:21 U 2  1 , где U 2 - коэффициент трансформации. U1R к .

опт  U1  Rн11Uк1Rн h2 ; n; R к .опт R к .оптRнIк1R к .оптIкIб4АImкIб3Р.Т.Iб2СВEкIб1UкэUmкРис. 250Е. А. Москатов. Стр. 95На рисунке 250 площадь АВС представляет собой мощность, отдаваемую усилителем в нагрузку.2  Imк  2  UmкP2P = 2 ∙ Umк ∙ Imк ∙ ηС учётом КПД трансформатора, мощность Р, отдаваемая в нагрузку, будет равна η = 60÷70%.Применяются однотактные выходные каскады для усиления небольших мощностей.Недостатками являются все недостатки трансформаторной межкаскадной связи.2) Двухтактный выходной трансформаторный каскад.

Во входной цепи включёнтрансформатор Тр1 со средней точкой во вторичной обмотке. Это позволяет получить на базахтранзисторов VT1 и VT2 два одинаковых по амплитуде и противоположных по фазе напряжения (смотрите рисунок 251).Tp1UвхVT1Tp2RнRб''VT2Rб'+EкРис. 251Двухтактные усилительные каскады работают в режимах классов В или АВ.UвхtUб1tUб2tIVT1IVT2tIнttРис.

252Е. А. Москатов. Стр. 96Когда на базы транзисторов будет подаваться положительное напряжение они будут находиться в открытом состоянии и через них будут протекать токи от плюса Eк, средняя точкаТр2, половина первичной обмотки Тр2, коллектор – эмиттерный переход транзистора, общийпровод, минус Eк. Следовательно, в первичной обмотке Тр2 токи будут протекать от среднейточки в разные стороны, за счёт чего магнитные потоки в сердечнике и наводимые во вторичной обмотке магнитные поля, а значит, и ток в нагрузке будут вычитаться.То есть Iн = I1 – I2.Ток в нагрузке будет иметь двойной размах по сравнению с каждым из токов транзистора, аследовательно, такая схема будет отдавать в нагрузку удвоенную мощность по сравнению смощностью, рассеиваемой каждым из транзисторов.Эта схема используется для усиления больших мощностей.Достоинства: малые нелинейные искажения, так как в сердечнике отсутствует постоянная составляющая магнитного потока и не происходит насыщение; схема не чувствительна к пульсациям напряжения питания.Недостатки: все недостатки трансформаторных схем – узкий диапазон частот, повышенныегабариты и вес трансформатора, большие частотные искажения.Частично недостатки трансформаторных каскадов можно устранить, если на входе вместотрансформатора Тр1 поставить фазоинверсный каскад (или каскад с разделённой нагрузкой),имеющий два выхода (смотрите рисунок 253).Rб'+Eк-RкCpCpVT1CpRб''UвхUвых1Uвых2RэРис.

253Напряжение с выхода 1 – Uвых1 – будет в противофазе с входным напряжением, как для схемы с ОЭ, а напряжение с выхода 2 – Uвых2 – будет в фазе с входным напряжением, как длясхемы эмиттерного повторителя. Если при этом сопротивление Rк будет равно сопротивлению Rэ, то и амплитуды напряжений с выходов 1 и 2 будут равны.3) Двухтактный выходной бестрансформаторный каскад. Наиболее широкоераспространение в выходных усилителях получили бестрансформаторные каскады на транзисторах разного типа проводимости (смотрите рисунок 254).+CpUвхVT1RнVT2Рис.

254Eк1-+Eк2-При подаче на вход положительной полуволны напряжения транзистор VT1, структуры n-p-n,будет открыт, а транзистор VT2,структуры p-n-p, будет закрыт, и через нагрузку будет протекать ток по цепи от плюса Eк1, коллектор – эмиттер VT1, Rн, общий провод, минус Eк1.Е. А. Москатов. Стр. 97При отрицательной полуволне входного напряжения транзистор VT1 закрывается, а VT2открывается, и через него будет протекать ток от плюса Eк2, Rн, эмиттер - коллектор VT2, минус Eк2.Таким образом, токи в нагрузке будут вычитаться, за счёт чего в нагрузке появится удвоеннаяамплитуда тока, следовательно, и удвоенная мощность.Достоинства: все достоинства двухтактных бестрансформаторных каскадов – большая выходная мощность, независимость от пульсаций ИП, малые нелинейные искажения.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)