Тема 2. Усилители переменного и постоянного тока
Лекция 7. Резисторные усилительные каскады
1. Режимы работы усилительных каскадов.
2. Каскад с общим эмиттером.
3. Каскад с общей базой.
4. Каскад с общим коллектором.
Литература: 1. Опадчий Ю.Ф.и др. Аналоговая и цифровая электроника
(Полный курс): Учебник для вузов / Ю. Ф. Опадчий, О. П.
Глудкин, А. И. Гуров; Под ред. О. П. Глудкина. – М.:
Горячая линия – Телеком, 2002.
2. Лачин В. И., Савелов Н. С. Электроника: Учеб. пособие.
4-е изд. – Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2004.
3. Прянишников В.А. Электроника: Полный курс лекций. –
4-е изд. – СПб.: КОРОНА принт, 2004.
1 Режимы работы усилительных каскадов
Различают несколько режимов работы транзистора в усилительном каскаде, отличающихся друг от друга свойствами и значениями параметров и поэтому имеющих различные области применения. Эти режимы работы принято обозначать заглавными буквами латинского алфавита.
Рассмотрим особенности отдельных режимов работы усилительных каскадов на примере каскада, собранного на БТ, включенном по схеме с ОЭ, где для изменения положения рабочей точки использован переменный резистор R2 (рисунок 1).
Р
исунок
1
1.1 Режим класса "а"
Режимом класса А называют такой режим работы усилительного каскада, при котором ток в выходной цепи усилительного элемента существует в течение всего периода входного сигнала (рисунок 2).
Р
исунок
2
В режиме А рабочая точка усилительного элемента находится примерно на середине прямолинейного участка проходной ВАХ БТ, что достигается подачей соответствующего тока смещения во входную цепь, изменяя сопротивление резистора R2 (рисунок 1).
Из рисунка 2 видно, что в режиме А амплитуда переменной составляющей выходного тока Iкm не может быть больше тока покоя IК0, при этом среднее значение выходного тока Iср в режиме А почти не зависит от амплитуды входного сигнала и мало отличается от тока покоя IК0.
Основным достоинством режима А является малый коэффициент гармоник вследствие работы усилительного элемента на линейном участке его ВАХ, в результате чего форма выходного тока не отличается от формы входного сигнала.
Основным недостатком режима А является низкий КПД.
Коэффициент полезного действия режима А, равный отношению отдаваемой усилительным элементом мощности сигнала P~ к суммарной мощности P, потребляемой им от источника питания выходной цепи, оказывается малым из-за большого тока покоя. Для определения КПД выходного элемента используют выражение
а так как начальные значения I0 и U0 достаточно велики, то согласно выражению КПД выходной цепи будет не высок, 0,5.
Режим А применяют, в основном, во входных каскадах и каскадах предварительного усиления, а также в выходных каскадах небольшой мощности (до 1 Вт).