2.4 Однотактный резистивный оконечный каскад оэ.
Оконечный
резистивный каскад (рис. 7), используется
при самых малых мощностях усилителя
(10; 15 мВт). КПД такого каскада составляет
всего 5 ÷
6%. Для получения максимального КПД
реализуется оптимальное соотношение
между
:
Максимальное значение КПД определяется:
при этом:
Напряжение питания , определяемое с учетом стабилизирующего резистора , находиться из выражения:
Причем, сопротивление определяется из соотношения:
Коэффициент полезного действия каскада, с учетом потерь в резисторе:
Расчет выходной цепи каскада и его коэффициентов усилителя осуществляется с помощью выражения (3.15) (3.21); расчет цепи смещения – на основе (3.23) ÷ (3.29); расчет коэффициента гармоник – на основе (3.30) (3.37). Определение реактивных элементов каскада см. 2.16.
_______________
х/ см. Г.С. Цыкин двухполосные каскады мощного усилителя.
«Радиотехника». 1968г. №5.
2.5 Двухтактный трансформаторный оконечный каскад оэ в режиме а.
Схема каскада представлена на рис. 8.
Исходный
режим каждого транзистора стабилизируется
как же. Как и в однотактном оконечном
каскаде. Части
стабилизирующего сопротивления (для
симметрирования плеч каскада) включены
в индивидуальные эмиттерные цепи
транзисторов, а
находят в общей эмиттерной цепи. Поэтому
.
Расчёт каждого из плеч двухтактного каскада схемы выполняется так же, как расчёт однотактного каскада. При этом колебательная мощность, которую должен отдавать один транзистор:
Так
как резисторы
не шунтированы емкостью, амплитуда
входного напряжения плеча:
Входное сопротивление плеча:
Расчёт эмиттерной стабилизации для каждого из транзисторов не отличается от приведённого в расчёте однотактного каскада см. (3.23 3.29).
При
этом может быть принято
;
0,2
В
отличии от однотактного каскада должно
быть учтено обеспечиваемое двухтактной
схемой ослабление нечётных гармоник.
С этой целью вводится коэффициент
ассиметрии В,
токи гармоник в одном плече предлагается
брать увеличенными в отношении 1:6
посравнению с их значениями
найденными из динамической сквозной
характеристике по методу пяти ординат,
а токи гармоник в другом плече предлагаются
уменьшенными до 1-в.
Таким образом, результирующее значение токов гармоник двухтактного каскада получают следующие значения:
Подставляя эти значения токов в (2.37), получим:
Полученный результат не должен заданного значения. Можно принимать коэффициент ассиметрии: b = 0,1 0,15.
Коэффициент трансформации выходного трансформатора:
Активные
сопротивления обмоток трансформатора
находятся из выражений (3.31) и (3.32) с той
разницей, что при определении
вместо
учитывается величина
,
расчёт индуктивности трансформатора
см. 2.12.
2.6 Двухтактный трансформаторный оконечный каскад оэ с транзисторами работающими в режиме ав и в.
В режиме В плечи двухтактного схемы работают поочерёдно в течение одного полупериода. Расчёт схемы ведётся для одного плеча вместе с половинной первичной обмотки трансформатора и всей вторичной обмотки.
Расчёт каскада производится для полупериода сигнала на основе статических характеристик транзистора. В схеме применяются транзисторы одного типа (рис. 9).
Колебательная мощность, которую должен отдавать каскад:
По
полученному значению мощности выбираем
транзистор, исходя из условия:
Исходное
напряжение «коллектор
эмиттер»
определиться:
Величина импульса тока в коллекторной цепи:
где:
определяется статическим выходным
характеристикам.
Сопротивление нагрузки, вносимое в половину первичной обмотки трансформатора:
значение исходного коллекторного тока в режиме В определяется:
На
диаграмме выходных характеристик
(рис.10) по оси абсцисс откладывают
(точка В). Следует подчеркнуть, что точка
В динамической характеристики,
соответствующая исходному режиму, лежит
на оси абсцисс, несмотря на то, что
исходный ток
.
Это объясняется тем. Что разностный ток
в исходной рабочей точке, при использовании
в плечах каскада транзисторов с
одинаковыми параметрами, равен нулю
(исходные токи транзисторов по отношению
к нагрузке каскада взаимно компенсируются).
Из
точки С, соответствующей остаточному
напряжению
,
восстанавливают перпендикуляр и
откладывают на нем величину импульса
тока в коллекторной цепи
(точка А). Динамическая характеристика
проводиться через точку А и точку В.
Величины токов
,
полученные из семейства выходных
характеристик. Следует перенести на
входную характеристику транзистора и
определить значение
Амплитуды тока и напряжения в цепи базы имеют следующие значения:
Величина входного сопротивления (на одно плечо) без учета влияния цепей смещения:
Входная мощность каскада (без учета цепи смещения):
Для обеспечения запаса по входной мощности целесообразно принять ток базы:
Тогда требуемая входная мощность:
Коэффициент усиления по мощности:
Расчет цепи делителя в цепи базы производиться следующим образом:
величина сопротивления выбирается из соотношения:
где параллельное сопротивление делителя:
Требуемый коэффициент деления делителя смещения:
Последовательное сопротивление цепи делителя:
сопротивление
плеч делителя находится из следующих
выражений:
Выбирается в соответствии с ГОСТом.
Наибольшее
значение напряжения, создаваемое током
базы на резисторе
Амплитуда напряжения входного сигнала, требующегося на вторичной обмотке входного трансформатора:
Полное сопротивление на зажимах первичной обмотки входного трансформатора:
Для
уменьшения нелинейных искажений между
коллекторами включается конденсатор
.
его ёмкость определится:
где:
−
сопротивление нагрузки, приведённое к
двум коллектором.
Электрические параметры выходного трансформатора могут быть определены из следующих соотношений:
Коэффициент трансформации по отношению к половине первичной обмотке:
Активное сопротивление половины первичной обмотки:
Активное сопротивление вторичной обмотки:
Расчёт реактивных параметров трансформатора приведён в 2.12. стандартный теплоотвод выбирается в соответствии с нормалью НТО. 865.000.
Расчёт коэффициента гармоник производится методом пяти ординат так же, как и для двухтактного каскада в режиме А с учётом коэффициента ассиметрии в = 0,1 0,15 см (5.4) и (3.37) коэффициента полезного действия каскада определяется:
где:
где:
−
среднее значение тока полученное из
сквозной характеристики.
