Усилительные каскады тока на биполярном транзисторе:
+Ек
Iк
Rб1
C1 Iб
р n VT С2
n
U вх Uбэ
Rб2 Rэ Uвых
Iэ
Uос=Urэ≈Uвых
-
Rвн(Ек)≈0Uвх –Uвых –Uбэ(≈0,5)=0 ;0Uвх ≈Uвых
Отличительные особенности каскада:
1.Отсутствует Rк=0;
2.Отсутствует Сэ.
Каскад тока имеет 100% отрицательную обратную связь по напряжения (U).
β == Uос/Uвых≈1
Коос=Кu/(1+ β*Ku) = Кu/(1 + Кu) <1 (по напряжению не усиливает).
Ki=Iвых/Iвх =Iэ/Iб > 1 = 20 :200.
Отсутствие Rк организует подключение коллектора через маленькое Rвн(Ек) к эмиттеру, фактически коллектор входит во входную и выходную цепь, следовательно схема с общим коллектором.
+Ек
р n
Iз n
Uвх
Rз Iн
Rн
Uвых
Р ежимы работы усилительных каскадов:
I
к
Iб4
I
kmax
m,D. Iб3
t
РежимА
+ РежимD
РТ(А)
Iб2
t
-
Iб1
РежимАВ
Iб=0 t
РТ(АВ)
+
+режимВ + РежимС Uвх=0
t
0
Режим отсечки
n,РТ(В)(D)
t
Uk0A
РТ(С) Ек
Uk
+
-
Uк0В +
-
U
к0С
+
- Ek=Ik*Rk + Uвых
Uвых= Ek - Ik*Rk
Uк0АВ
+ 1.Iko
= 0 → Uвых=
Ek
2.
Uвых=0
→ Ik=
Ek / Rk
-
Характеризуется расположением рабочей точки на середине отрезка mn линии нагрузки.
Режим класса А:
Достоинства: Линейное усиление входного сигнала.
Н
едостаток:
Потери мощности в обоих полупериодах
выходного сигнала Ik
= 0
Рн = Ik2 /Rн → КПД схемы 50% и ниже : ŋт =50% ; ŋпр < 35%.
Область применения : когда требуется малая нелинейность выходного сигнала, в маломощных усилителях.
Режим класса В:
Рабочая точка располагается в точке n/
При отсутствии входного сигнала Рпот =0, т.к. в точке В Iк=0
ŋ < 70%.
Достоинства: повышение КПД в 2 раза, поэтому применяются в в усилителях средней и большой мощностей.
Недостатки: усилитель осуществляет нелинейное усиление выходного сигнала.
Область применения: в цепочке усилительных каскадов – это последний выходной каскад – усилитель мощности.
Режим класса АВ:
Iк протекает больше, чем полпериода
Применяется в резонансных усилителях.
Режим класса С:
I меньше чем полпериода, значит КПД НИЖЕ.
Режим класса D (импульсный режим):
Точка D расположена либо в точке m, либо в точке n.
Работает в ключевом (импульсном) режиме: в точке D=m Imax –открыт;
В точке D=n – режим отсечки, закрыт. Ir=0. Усилитель работает в импульсном режиме.