Классы усиления

В усилителях мощности нашли применение три класса усиления: класс А, класс В и класс АВ, отличающиеся положением точки покоя на линии нагрузки по постоянному току.

Особенности классов усиления покажем на примере коллекторных характеристик транзистора ОЭ.

Построим зависимость uкэ=f(uбэ), называемую передаточной характеристикой каскада (рис. 4.11).

При увеличении напряжения uбэ растет ток базы iб, растет и ток коллектора.

В результате увеличивается падение напряжения на резисторе Rк, уменьшается падение напряжения uкэк-iк*Rк.


 

При достижении напряжения Uкэ=Uкэ н, дальнейшее увеличение напряжения uбэ не вызывает изменения напряжения uкэ и тока iк, протекающего через Rк. В этом режиме к Rк приложено напряжение Ек-Uкэ н, и поэтому ток коллектора iк=Iк н=(Ек-Uкэ н)/Rк.

Рассмотрение передаточной характеристики каскада показывает, что при изменении напряжения uбэ или тока iб в цепи маломощного источника сигнала можно изменить ток iк и напряжение uкэ в цепи более мощного источника Ек. Однако коллекторное напряжение можно изменять только в пределах Uкэ н<uкэ<Eк, а ток в пределах Iкбо=<iк=<(Ек-Uкэ н)/Rк (участок II на передаточной характеристике). Очевидно что при увеличении uбэ uкэ уменьшается. Усилитель, в котором приращение выходного сигнала противоположно по знаку приращению входного сигнала называется инвертирующим.

Передаточная характеристика позволяет рассмотреть различные способы работы каскада, называемыми классами усиления.

При произвольном двухполярном сигнале uвх(t) форма кривой напряжения uкэ(t) зависит от величины напряжения смещения на базе.

В режиме класса Аточку покоя располагают так, чтобы рабочая точка при движении по линии нагрузки не заходила в нелинейную начальную область коллекторной характеристики и в область отсечки коллекторного тока, т.е. в области искажений выходного сигнала. Режим усиления класса А используется в однотактных каскадах усиления мощности. Каскады усиления мощности класса А обеспечивают наименьшие искажения сигнала, но обладают наименьшим к.п.д. Они находят применение при мощности в нагрузке не более нескольких десятков милливатт.

В режиме класса В точку покоя располагают в нижней части нагрузочной характеристики каскада по постоянному току при токе покоя практически равном нулю (точнее, равном обратному току транзистора в схеме ОЭ I*ко = (b+1)Iко). Режиму покоя соответствует ток покоя базы, равный нулю Iб = 0. При наличии входного сигнала ток коллектора транзистора протекает только в течение одного полупериода, а в течение другого полупериода транзистор работает в режиме отсечки тока. В режиме класса В усилитель мощности выполняют по двухтактной схеме с использованием двух транзисторов. Каждый из двух транзисторов служит для усиления только одной полуволны входного сигнала. Выходной каскад класса В обладает более высоким к.п.д. и используется на более высоких мощностях, чем однотактный. Недостатком режимаусиления класса В является повышенный коэффициент нелинейных искажений, вносимых каскадом в усиливаемый сигнал вследствие нелинейности начального участка входных характеристик транзисторов.

В режиме класса АВ точку покоя выбирают при токе покоя I > I*ко с таким расчетом, чтобы вывести транзистор на линейный участок входной характеристики, начинающийся с тока I. Такой режим позволяет существенно уменьшить нелинейные искажения выходного сигнала, не очень существенно снижая к.п.д. каскада.

 

 








Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 1231;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.