36. Выбор режима работы транзистора

1. Активный режим. Эмиттерный переход смещен в прямом направлении, коллекторный – в обратном. Данный режим является основным режимом работы транзистора и применяется для усиления сигнала по мощности (1 схема).

2. Режим отсечки. Эмиттерный и коллекторный переходы смещены в обратном направлении (2 схема). Через оба перехода протекают небольшие обратные токи. Через оба перехода протекают небольшие обратные токи. Транзистор закрыт.

3. Режим насыщения. Эмиттерный и коллекторный переходы смещены в прямом направлении (схема 3). Ток цепи коллектора максимальный и практически не регулирует током входной цепи. Транзистор полностью открыт или находится в режиме насыщения.

4. Инверсный режим Эмиттерный переход смещен в обратном направлении, коллекторный переход в прямом направлении. (4 схема).

37. Выбор рабочей точки транзисторного каскада

Существует несколько классов работы усилителей. Для каждого класса положение РТ будет отличаться.

Класс А. В классе А начальное положение рабочей точки на нагрузочной прямой и амплитуда входного сигнала выбирается так, чтобы текущее положение рабочей точки не выходило за пределы нагрузочной прямой, в которой усиление тока Ik пропорционально току Iб или чтобы текущее положение рабочей точки не выходило за пределы активной области при усилении (тут схема как в курсаче – линия статической нагрузки, точка в активной области, отметить Um, Im, Ua, Ia). Допустимое изменение амплитуды выходного напряжения Uвыхmax=min{Uкэm(^-), Uкэm (⁺)}. На входной характеристике определяется положение рабочей точки и Uвхm=min{Uбэm(-), Uбэm(+)}. Достоинства: низкий коэффициент нелинейных искажений, недостаток: низкий КПД (менее 50%). В этом режиме ток через транзистор течет непрерывно в течение всего периода изменения входного сигнала. Угол отсечки θ=180 (половина интервала времени, в течении которого через транзистор течет ток). Рекомендуется использовать в каскадах предварительного усиления и в маломощных выходных каскадах.

Класс В. Начальное положение РТ выбирается в области тока Ik близких к Ik0.

Из временной диаграммы коллекторного тока видно, что форма его далека от идеальной, т.е. резко возрос уровень нелинейных искажений по сравнению с классом А. Но КПД усилителя достаточно высокий за счет малого тока покоя (70%), поэтому режим класса B рекомендуется использовать в двухконтактных выходных усилителях средней и большой мощности, в чистом виде этот режим используется редко (Чаще АВ). θ=90.

Класс AB. Занимает промежуточное положение между классами А и В. Возможны различные зависимости Ik(t) в зависимости от выбора РТ. Класс AB более экономичен, чем А и характеризуется меньшими нелинейными искажения, чем класс В.

Класс С. В классе С начальное положение РТ соответствует режиму отсечки. В отсутствие входного сигнала усилитель класса С почти не потребляет тока. Транзистор начинает открываться лишь после того, как входной сигнал превысит поровое значение. 0<θ<90.Класс D. Транзистор находится в двух устойчивых состояниях – «открыт-закрыт», т.е. это ключевой режим. В этом режиме он периодически переходит из состояния насыщения в закрытое состояние.