Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
VYKhODNYE_KASKADY_USILITELEJ.docx
Скачиваний:
64
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
419.47 Кб
Скачать

2. Построение проходной динамической характеристики.

Прежде чем рассматривать схемные особенности выходных каскадов, остановимся на характеристике возможных режимов их работы.

Найдем графическую зависимость выходного тока транзистора от напряжения на его входе IВЫХ = φ(UBX). Такая зависимость получила название проходной динамической характеристики тран­зистора.

Рассмотрим порядок ее построения для транзистора типа прп, включенного по схеме с общим эмиттером (рис. 13.14). Для по­строения этой характеристики необходимо;

  1. в семействе статических выходных характеристик транзистора по заданным величинам ЕК и RН построить нагрузочную прямую АВ (рис. 13.14, а);

Рис. 13.14. Построение проходной динамической характеристики транзистора:

а — нагрузочная прямая в семействе выходных статических характеристик;

б — входная характеристика; в — проходная динамическая характеристика

  1. отметить точки пересечения нагрузочной прямой со статиче­скими характеристиками (1, 2, 3 и т. д.) и найти соответствующие этим точкам величины выходного тока (тока коллектора) и вход­ного тока (тока базы) (рис. 13.14, а);

  2. перенести найденные значения тока базы на входную статическую характеристику транзистора, снятую при UКЭ 0 (обычно UКЭ =5 В) (рис. 13.14, б);

  3. по оси абсцисс графика входной характеристики найти значения входных напряжений (UБЭ), соответствующие каждому значению тока базы (в точках 1', 2', 3' и т. д.) (рис. 13.14, б);

  4. каждому значению напряжения UБЭ найти соответствующие значения тока IK (отмеченные ранее в семействе выходных характе­ристик) и построить график зависимости IK = f(UБЭ), т. е. IВЫХ =f(UBX) (рис 13.14, в).

В зависимости от выбора рабочей точки на проходной динамической характеристике транзистора различают три основных режима работы усилительного каскада: А, В и АВ.

Для работы каскада в ре­жиме А на базу подается такое напряжение смещения, чтобы рабочая точка Р, оп­ределяющая исходное состоя­ние схемы при отсутствии входного сигнала, располага­лась примерно на середине прямолинейного участка ха­рактеристики (рис. 13.15, а). В этом режиме напряжение смещения UБЭР по абсолют­ной величине всегда больше амплитуды входного сигнала (UБЭр UmBX), а ток покоя IKp всегда больше амплитуды переменной составляющей вы­ходного тока (IKp > IKт). Поэтому в режиме A при подаче на вход каскада синусоидального напряжения в выходной цепи будет протекать ток, изменяющийся также, по синусоидальному закону. Это обусловливает минимальные не­линейные искажения сигнала. Однако этот режим является наименее экономичным. Дело в том, что полезной является лишь мощность, выделяемая в выходной цепи за счет переменной составляющей выходного тока, а потребляемая мощность определяется значи­тельно большей величиной постоянной составляющей. Поэтому к.п.д. усилительного каскада в режиме А составляет лишь 20− 30%. Обычно в этом режиме работают каскады предварительного усиления или маломощные выходные каскады.

Рис. 13.15. Графики, иллюстри­рующие работу усилительного каскада в режимах:

а класса А; б–класса В; в–клас­са АВ

В режиме В (рис. 13.15, б) рабочая точка выбирается так, чтобы ток покоя был равен нулю. При подаче на вход сигнала ток в вы­ходной цепи каскада протекает лишь в течение половины периода изменения напряжения сигнала. В этом случае выходной ток имеет форму импульсов с углом отсечки (углом отсечки принято называть половину той части периода, в течение которого прохо­дит ток). РежимВ характеризуется высоким к. п. д. усилителя (60-70%), так как постоянная составляющая выходного тока значительно меньше, чем в режиме А1. Однако режим В характеризуется большими нелинейными искажениями сигнала, вследствие чего этот режим используется главным образом в мощных двухтактных каскадах усиления.

Режим АВ является промежуточным между режимами А и В (рис. 13.15, в)2.

  1. Разлагая импульсы тока коллектора в ряд Фурье, можно доказать, что для режима В постоянная составляющая (среднее значение тока за период) составляет приблизительно т.е..

  2. Кроме основных режимов (А, В и АВ), в усилителях могут быть установлены режимы класса С и Д. В режиме С ток протекает в цепи меньше половины периода В режимеД усилительный элемент работает как ключ: транзистор или полностью открыт (насыщение), или полностью заперт (отсечка). Несмотря на высокую экономичность этих режимов, они применяются редко из-за недопустимо больших искажений сигнала.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]