Резонансний підсилювач потужності
В радіоелектроніці часто виникає потреба в підсилені потужності гармонічних коливань певної частоти . Для підсилення такого сигналу, який називають монохроматичним, доцільно застосувати резонансний підсилювач (рис.14).
|
|
Рис.15.
При цьому для одержання великої потужності та виокого к.к.д. можна працювати в режимі сильного сигналу, коли нелінійні спотворення колекторного струму великі, а сам струм має форму періодичних несинусоідальних імпульсів (рис.15). Але хоча форма подібних імпульсів і далека від гармонічної, однак резонансний контур настроєний на першу гармоніку виділить саме цю частоту і на контурі буде гармонічна напруга з амплітудою
U k m= I k m1 R екв , (6)
де І к m1- амплітуда паршої гармоніки, R екв-еквівалентний опір контура для частоти виділюваноі гармоніки. Для всіх інших гармонічних складових струму контур являє собою малий опір і спадом напруги на ньому від цих малих сладових можна нехтувати.
Форму імпульсів колекторного струму можна характеризувати кутом відсічки q, пропорційним тривалості протікання струму. Для режиму класу В, коли тривалість протікання струму в імпульсі дорівнює половині періоду кут q=90 0 .Для класу АВ q лежить в межах від 180 0 до 90 0 . Режим, при якому q < 90 0 називають режимом класу С. Застосувавши гармонічний аналіз, дістанемо для амплітуди першої гармоніки значення
(7)
де І к max -максимальний струм в імпульсі.
|
Аналогічно можна знайти амплітуду другої, третьої та інших гармонік, а також величину постійної складової I ко. Коефіціенти, які пов’язють ці величини
Рис.16.
з максимальним значенням струму в імпульсі І к max однозначно визначаються кутом відсічки q і дорівнюють:
(8)
Таблиці цих коефіціентів (коефіціентів Берга) наводяться у всіх довідниках з радіотехніки.
Кут відсічки задається режимом бази. Прохідна характеристика I k = f (U БЕ )
апроксимується прямою лінією і точка відсічки позначається як U*БЕ .Постійне зміщення бази дорівнює U БЕ 0 . Тоді з наведеної на рис.16 побудови можна одержати співвідношення, які визначають зміщення та максимальний струм в імпульсі для заданого кута q :
U БЕ0 = U *БЕ - UБm cos q (9)
I к max = SU Б m (1- cos q ) (10).
Тут S - крутість динамічної прохідної характеристики.
Якщо коефіціенти Берга та величина I к max відомі ( I к max не повинен перевищувати максимально допустимий струм для даного типу транзистора , а
I ко -допустимий постійний струм,) то легко визначити компоненти струму:
I к m=I к max a 1 (q) ; I к0 = I к max a 0 (q) (11)
Амплітуда напруги на контурі визначається формулою (6). Зауважимо, що величина U к m не повина перевищувати деякого граничного значення при якому транзистор в момент найнижчої напруги на колекторі виходить в режим насичення. Тому значення U кm треба обирати дещо меншими напруги живленняЕ к , тобто U к m =x Е к , де x (0,8-0,9).
Потужність, яка виділяється в контур, дорівнює
, ( 12)
а потужність живлення підсилювача Р 0 = I к0 Е к . Отже, к.к.д..підсилювача дорівнює
(13)
Коли q £ 90 0 , к.к.д. виявляється досить великим - порядку 60- 70 %.
[1] Потрібно переконатися в тому, що пряма АВ проходить нижче лінії Pкmax.
[2] Якщо точка "О" не потрапляє безпосередньо на одну з характеристик, значення Ібо визначається інтерполяцією між суміжними характеристиками.
[3] З цього співвідношення можна одразу визначити, чи може транзистор забезпечити потрібну коливну потужність Pk. Іншою умовою є виконання нерівності Pk 
0.5Pkmax. З цих умов обирають жорсткішу.
[4] Величина Uбе* для транзисторів з германію становить 0,1-0,2 В, а з кремнію – 0,4-0,6 В.
[5] Величина Uбе* для транзисторів з германію становить 0,1-0,2 В, а з кремнію – 0,4-0,6 В.
[6] Увімкнення невеликих опорів дає можливість створювати ненульове зміщення і встановлювати режим класу АВ або навіть класу А.
Дата добавления: 2016-04-19; просмотров: 967;