Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 31
Текст из файла (страница 31)
0,2. "„Перейдем теперь к режиму ЛВ. На рис. 8.12,а показаны сквоз, я характеристика прямой передачи одного плеча и соответствуюая максимальной амплитуде полуволна косинусопды ЭДС эквн'лент ного генератора е, =Е„„созга!. Ток в исходной рабочей точ'' обозначен !ь а токи, соответствующие амплитудному значению :-:-половине амплитуды ЭДС,— !з н !т. Выходной сигнал определяя разностным током плеч. Поэтому для применения метода пяти Рсдипат к сквозной характеристике разностного тока в формулах .51 прн ндеитнчных плечах следовало бы принять! .„=!з,!„,„= ...- — /з, !ол=!ь !-аз= — !т и /о=0. Но на практике из-за асимметрии ' еч =!з(1+т/2) / ш= — !з(1 — '«/2) !о х = !2 ( 1+о/2), /-о з —— — !2 (1- — ч/2), !о=/1 (1+о/2) — /, (1 — т/2) =т!ь 151 зз Рис.
8Л2 Подставив этп значения ординат в (8.5), получим формулы длн амплитуд гармоник: / г=2(/з+/з)13, /.ш=т(/з — 2/г)/4, /оз= (1з — 2/г)13. /яда=к(/з — 4/з+61г)1)2. Если в схеме транзисторы разных плеч по постоянному току соединены последовательно, то их исходные токи /, (рнс. 8.)2) одинаковы н исходный разностный ток /о=О. Для учета этого следует в носледних формулах полагать 1, =О. Метод пяти ординат для двухтактного каскада режима АВ ио существу вырождается в метод трех ординат сквозной характеристики одного плеча.
Однако по трем точкам (рис. 8.!2,а) не всегда можно достаточно точно оценить кривизну характеристики. Если все три точки оказывакгтся примерно на одной прямой, хотя сквозная характеристика плеча нслинейна, целесообразно использовать метод семи ординат. Применительно к двухтактному каскаду режима АВ он превращается в метод четырех ординат сквозной характеристики одного плеча (рис. 8.(2,б).
С целью достижения комиромисса между простотой расчетных соотиошеиий и раииомгриостью размгшеиия иа характеристике отсчстиых точек (для более точного оиределеиия ачи.гитуд первых шесзц гармоиик) выберем их ири зиачгииях тгкушсй фазы фрикции соч гчг, равиых О; ь45; ~67,5; ч 90'. тогда из рис.
8.12.о а=сов(зл)8) =-0.383; а=сов(л/4) =О,707. Амилитуды шести гарчошгк выходного тока в режиме АВ или В в атом случае 1 з = (1з+ 1з/Ь) /2; 1 з ч (/в+ lв) /4; !мз=(/и+1м)/4; 1 з=т(/з — /з-Ь/в/2)/4; (8.!бй 1 з-=(lи — /м)/4; 1 з=т(lв — /в)/4, lз= (/з — 2!з+/з+/з/2)з/25, 1в=/з/2 — 10 !ч=.(о(1зч/з/Ь) — 21зрс, /и=/з — lз/Ь, с= соз (л/8) .::Еслзз наибольшая кривизна передаточной характеристики плеча нвблюдастсы ' верхней части, то с целью увеличения точности и упрощения расчетов цслс-. азио принять а.
0,5 п Ь=- гз/2=0,866. Тогда амплитуды шести гармоник выя так: 1 з'='(/з+!4+)ГЗ/з)/З' 1 зтн(Й+!з /з — 21з)~ ! з= (1з — 2!з)/3: ! в=ч(21з+/з — lз — /з)/б; 1 з= (/з+lз — )З/з)/3; 1,|в=и]2(/з — lз — 1з) +!з!/32- , как и в (8 )5), для стем с последовательным включением транзисторов. надо полагать /з=й. Е 8.)0. ОКОНЕЧНЫЕ КАСКАДЫ МОЩНЫХ И ШИРОКОПОЛОСНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ в Из-за отсутствия очень мощных транзисторов транзисторные 'лителн пока строят на выходные мощности не более нескольких зен ватт. Параллельное подключение выходов к общей нагрузке. 'рименением специальных схем выравнивания выходных токов ' воляет суммировать мощности нескольких усилителей.
Одпаксв : понижает надежность и усложняет устройства. ', В то жс время имеется потребность в усилителях с гораздо : ьшей выходной мощностью. Так, мощность усзиштслсй проводо вещания достигает десятков киловатт, а модуляционные усн' елн радиовсгцательных передатчиков с анодной модуляцией 'еют выходные мощности порядка ] МВт. Выходные каскады та,' усилителей ламповые. В оконечных усилителях больших моштсй высокого качества (для радиовещания) ламповые — все кас'ды, чтобы облегчить прпмснсннс глубоких ОС; на транзисторах и 'кросхемах — лишь блоки предварительного усиления и обработ' сигналов.
.' В особо мощных усилителях (Рв в>б кВт) оконечные двухтакт' е каскады в режиме В приходнтсн строить на мощных генератор' х триодах с принудительным охлаждением. Для уменьшения осточных напряжений на анодах с целью получения достаточно вы; ого КПД используют область нс только отрицательных, но и по- 'жительных напряжений на управляющих сетках, т.
е. мирятся с ! Зсь большими токами этих сеток. Такой режим называется режи. мом Вь Входной ток лампы течет не весь полупериод, а только при положительном напряженна па сетке. Из-за этого входное сопротивление оконечных ламп нелинейно, и во избежание дополни. тельных искажений источник входного сигнала должен быть низкоомным. Поэтому предоконечный каскад строят по схеме двух тактного дроссельного катодного повторителя, работающего в рс>киме В. Для широкополосных и импульсных усилителей применяют в ос.
новном бестрансформаторные оконечные каскады, как наиболее пригодные для этих целей. Находит применение каскад с ОЭ. При высокоомной нагрузке в нем целесообразно применение ВЧ-коррск цни, так как это позволяет при той же верхней граничной частгпг увеличить сопротивление резистора 7сг„ в цепи коллектора, а значиг, получить требуемое выходное напряжение при меньшей амплитуде тока транзистора, т. е. выбрать его менее мощным. При усилении однополярных импульсов исходную РТ с целью повышения экономичности и надежности транзистора целесообразно выбирать при малом токе покоя.
В осциллографах и некоторых других приборах выходные каскады усилителей электростатического отклонения луча нагружены на пластины электронно-лучевой трубки. Обычно их делают доухтактными резисторными, часто по схеме с змиттерной связью транзисторов. Последние работают з режиме А. В электронной аппаратуре сигналы от одного устройства к другому передают по коаксиальному кабелю, что позволяет защитить цепь передачи от помех. Если длина кабеля невелика — хотя бы в !О раз меньше длины волны самой высокочастотной составляющей сигнала, влияние кабеля выражается лишь в шунткрующем дейст. вин его емкости, равной примерно 25 ... 150 иФ!м. При большой длине кабеля перед ним ставится змиттерный повторитель, чтобы обеспечить согласование с волновым сопротивлением кабеля.
Ого составляет обычно 75 пли 50 Ом. Выходное сопротивление повторителя примерно такое же. Точная подгонка согласования на пчпде кабеля осуществляется с помощью добавочных резисторов, выбором соответствующего 77, (в цепи эмнттера) и применением сложных двухтранзисторных повторителей, обладающих пониженным выходным сопротивлением. При однополярных импульсных сигналах ток транзистора в повторителе желательно выбирать ие.
большим, чтобы он увеличивался только во время импульса. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. В чем отличие окоиечиык каскадов от каскадов предварительного тсв ленив? $54 '~?Д Как стропгся линия нагрузки транзистора однотактиого трзнсформаторпо'каскзда? ' 3. Почеллу максимум мопшостн потерь в транзисторе однотактного каскада юдается в режиме покоя? ~~' '4. Дзя чего нужен метод пяти ординат? ",:: 5. Назови ге основные достоинства двухтактиых каскадов.
.:;.,б. Зачем в двухгактпом каскаде необходимо протпвофазное упраизенне тран"' орами и как зто достигается в схемах на рнс. 8.4? -; 7. Как найти сопротивзснне нагрузки одного транзистора в режимах А и В "ааскадов по каждой нх схсл~ нз рнс. 8.4? ;;:,: 8. Нарисуйте 4юрму тока исто шика питания в режиме В каскада по схеме ". 8.4,п ррп снпусондальиой форме усплнваемого колебания.
",';.9. Что дает режим АВ в двухтзктпом каскаде п ьак он достигается? ',', 10. Зачем нужен конденсатор С„в схеме рис. 88,б? "*::. 11. Почему прамспсппс составных транзисторов в качестве УГ2 н РГЗ иа ": 88 позволяет уменьшить ток покоя УТ1? ''; 12. Каковы пргямушества и недостатки двухтактных каскадов по мостовым ','.ьлР '".13. В чем преимушество кназпмостовых схем? '.14. Как учитывают асимметрию плеч прн опрсдслепни козффнннеата гармо" двухтактного касьадз в режимах А и АВ? .„':,15. Каковы особенности оконечных каскадов усилителей с очень бачьшой 'одной мошностью? ГЛАВА й ОКОНЕЧНЫЕ КАСКАДЫ УСИЛЕНИЯ МОЩНОСТИ С ПОВЫШЕННЫМ КПД 9.1.