promel (967628), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Он позволяет существенно уменьшить нейные искажения выходного сигнала, сильно проявляющн режиме класса В вследствие нелинейности начального участка в ной характеристики транзисторов. Это достигается некоторым, ше»нем точки покоя вверх относительно точки Пв 1рнс. 2.201 Каскады усиления мощности рассматриваются на бнполя ' транзисторах, включенных преимущественно по схеме ОЭ.
На и вых транзисторах этн каскады выполняются аналогично. лсилитель мощности класса А и тринстрорматорнмм включением нагрузки Схема усилителя мощности класса А показана на рнс. 2.21 выходной цепи протекают существенно ббльшне токи, чем в сх рнс. 2.4.
Это накладывает опреде ные ограничения на выбор велич гр „~ Р, ввиду необходимости уменьшенн этом резисторе мошностн потерь. В чина Я, здесь не превышает песк кнх десятков ом. ел м Кроме того, ввиду малой велич 1Р, возникают трудности, связанны применением конденсатора С, для Юах ~т ~,„~ ~~а ключення отрицательной обратной с + зн по переменному току, поскаль величина С, должна быть достаточ. Рис. 2.2Ь Схема Усилитела большой. НоэтомУ РезистоР Яа в сх мощности класса А с траве- рнс. 2.21 либо вообще не прнменя Форматориыи включением иа.
либо включают его, не шунтнруя к груаки денсатором С„ а создаваемую прн эт отрицательную обратную связь полез используют, например, для уменьшения нелинейных искажений каскаде, коррекции частотной характеристики н т. д. 1см. 2 2, Рассмотрение каскада проводится далее прн 11, =- О. Расчет каскада произеодят графа-аналитическши методом с пользованием линий нагрузки по постоянному и переменному то Исходными прн расчете являются выходная мощность Ри н сопр тнвленне Р„. В выходной цепи каскада рнс.
2.21 сопротивление по постоянном току относительно мало. Оно определяется активным сопротнвл пнем первичной обмотки трансформатора, в силу чего линия нагруз каскада по постоянному току проводится нз точки Е„ почтя верт кально. Для определенна угла наклона линии нагрузки каскада по пер менному току, проходящей через точку покоя, необходимо опред лить коэффициент трансформации трансформатора и = шт1соа.
н (2.85) — к. п. д. трансформатора, составляющий величину 0,8 — 0,9, где ч,р— которая уточняется в последующем при его расчете (выборе). В случае синусоидальной формы сигнала выходная мощность каскада связана с параметрами ()„ы, 7«„выражением 1>2 С>т С>вт>ат «т «т Р вы««2 2й 2 хй откуда с учетом равенства (2.85) находим и= 1> 1 1> (2.87) Выбор напряжения (7 производят по величине с)„, (2.3) с учетом того, что для рассматриваемого каскада (7„, близко Е„(рис.
2.22). Величину Е„может определять выбранный ранее источник питания. В соответствии с указанным величину (>'„и коэффициент трансформации и можно считать известными. Йля определения )„„можно воспользоваться линией нагрузки каскада по постоянному току или 7«в р соотношением (2.4), в котором 7„= (7„ /(пайн) (2 88) После нахождения точки покоя транзистора через нее проводится л"ния нагрузки по переменному току под углом, определяемым отношением ЛЦ„,/лу„= )7«, Выбор типа трайзистора связы- Рис. 2.22, Графические построения для расчета каскада класса А с трансформаторным включением на- грузки 123 ак сопротивления гы г, соответственно первичной и вторич'гак как ктрансформатора малы,то сопротивление нагрузки каскада енному току определяется приведенным к первичной обмотке по переме сопр ротивлением Р„: я« = аа яи + г,) + гт ж п%«.
(2.84) для выбора координат точки покоя (7„,, 7« по выражениям (2.3), (2.4 т 2 4) требуется определить величины т„,( „,„(с>вв,х,„). Указанные парам метры находят следующим образом. а(ощность переменного тока Р, „, поступающая от каскада в перви яичную обмотку трансформатора (мощность в коллекторной цепи трап „зистора), и мощность, отдаваемая в нагрузку (Р„), связаны соот- ошением вают с проводимым расчетом, так как тип транзистора наклад ет ограничения па ток 1«, напряжение (1„, и мощность Рн, сеиваемую в коллекторном переходе: 1«.но« ~ 1«те=, 1«н + 1«т (1«н,нн„) (1«, = 1'„, + (1„т ж 2Е«, Рн, ~Р«=(1„„1,.
(2. (2. ' (2,9 Поскольку в процессе расчета необходимо обеспечивать требуем условия работы транзистора и отдаваемую им мощность, расчет ка када проводят в несколько приемов по приведенной методике. П' этом удобно использовать понятие т р е у г о л ь н и к а м о щ н с т и, заштрихованного на рис. 2.22, площадь 11«„1« 12 которо равна мощноств Р,„„н, отдаваемой каскадом. По найденному значению 1« определяют ток 1в„, а затем по и вестным соотношениям (2.14), (2.15) рассчитывают элементы входно делителя Й ь Й в Определим к, п. д.
каскада. Он равен произведению коэффиц ентов полезного действия коллекторной цепи и трансформатора: Ч = Ч«Ч«в (2,9 Величину Чн находят как отношение выходной мощности каскад (2.93 Р„„н = Унт1«,'2 к мощности, потребляемой от источника питания: Р„= Е«1«н ж Унв 1н„. (2.94) К. п. д. коллекторной цепи Р втн.н ~~«тент Чн 1 н ~~«в«Г«н (2.95) 124 Из выражения (2.95) следует, что с повышением уровня выходного сигнала к. п. Д. Чн Увеличиваетса и стРемитсв к пРеДельной величине, равной 0,5, при 1« = 1«„и Ун„= У„„, Положив Ч = 1, заключаем, что предельно возяножног значение и. и. д.
рассматриваемого каскада составляет 0,5. Для исключения режима ограничения амплитуды выходного напряжения параметры выходного сигнала 1„„„ Ун прннима1отся меньше параметров режима покоя. Вследствие этого, а также с учетом того, что Ч,р ~ 1, реальньве значения Ч не превышают 0,35 — 0,45. Для определения теплового режима работы транзистора необходимо рассчитать мощность Рн, рассеиваемую в коллекторном переходе транзистора. Мощность Рн характеризуется разностью могдностей, потребляемой каскадом и отдаваемой в пепь трансформатора; (2.96) Согласно выражению (2.9б), мощность Р„зависит от уровня выходного ого сигнала и пРи максимальном его значении, когда 1Уа и тя =- гаи, стремится к величине 0,5 Р„, а в отсутствие иаг = сигнал игла равна Р„.
Пггскольку при работе каскада возможны перев в подаче усиливаемого сигнала, тепловой режим транзистора рывы расс читывиот по мощности Ра. Двухгакгнаге выходные усилительные каскады С~ема даухтактного усилителя мощности с трансформаторной „явью показана па рис. 2.23. Она выполнена на двух транзисторах Т и Т,.
НагРУзка подключается к каскаду с помощью вы- л рт д г,т~ и1 ходкого трансформатора Тр,. ,р) т, Коллекторная цепь транзистора тр, гггя» о сц~ Т, подключена к первой секции его первичной обмотки ' ; + — 'йг ' ' г~р агг г, а тРанзистойа Та — ко г» оогх ° Я»» второй секции ва а. Отношение ~-г .оггг чисел витков первичной и вторичной обмоток определяется тг коэффициентом трансформации и, ==- пгг ггпу„= — ща а/щв. Схег а-г' я а-а "' Рис, 2.23. Схема явухтаитиого усилите- ма соединения оомоток пока- ля мощиостн с трансформаторной связью вана на рис. 2.23. Трансформатор Тро имегощий коэффициент трансформации пг = тв„,/гег, = пг„х и ма. выполняет функцию входного трансформатора каскада.
Он обеспечивает подачу входного сигнала па базовые цепи обоих транзисторов. В случае мпогокаскадного усилителя обмотка аоя трансформатора Тр, включе- на в коллекторную цепь предвыходного каскада, выполненного по схеме однотактггого усилителя с трансформаторной связью (см. рис. 2.21), Лвухтактный каскад может работать в режиме класса В или АВ. Режим класса АВ осуществляется подачей с помощью резисторов гтгь Ра напряжения смещения на базы обоих транзисторов от источ- ника питания Е„. В режиме класса В начальное смещение не соз- дастся и резистор )с» отсутствует, Резистор гта при этом используется для обеспечения работы входных цепей транзисторов в режиме, близ- ком к режиму источника тока.
Рассмотрим сначала работу схемы в режиме класса В. В отсутствие входного сигнала напряжения на базах обоих тран- зисторов относительно их эмитгеров равны нулю. Если не учитывать обратные токи коллекторных переходов !яо обоих транзисторов, то можно считать, что токи в усилителе равны нулю. Напряжение на нагрузке также равно нулю.
К коллектору каждого транзистора относительно эмиттера приложено постоянное напряжение источника питания Ея, При подаче входного сигнала, начинающегося с положительной трг ° Рнс. 2.24. Графическая расчет двух тактнаго уснлнтелн мощности $2Г> полуволны, на вторичной обмотке ю,, трансформатора Тр, дейст отрицательная относительно общей точки обмоток полуволна нап жения, а на вторичной обмотке ю, а — положительная полувол В результате транзистор Т, остается закрытым, а через входную ц транзистора Т, протекает базовый ток гщ, обусловленный полув ной напряжения на обмотке го,, При этом транзистор Т, откры ется и через него протекает коллекторный ток гщ == ()(оп а в обм еое, создается напряжение ие, =- ааааа = (кепок.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
