3.6. Оценка усилительных свойств выходного каскада.

В подразделе оцениваются усилительные свойства выходного каскада различными методами.

3.6.1. Графический метод.

С помощью входной и выходной характеристик графически определяем коэффициент усиления ,

где определяются из графиков на рис. 3.8, 3.9.

На рис. 3.9 показана входная характеристика мощных транзисторов выходной цепи бустера [2].

Рис. 3.9. Входная характеристика транзистора.

Из рис.3.8. находятся значения токов базы и , которые на рис. 3.9. определяют для обеспечения выходного напряжения .

3.6.2. Аналитический метод.

Если транзисторы работают в схеме включения с общим эмиттером, то коэффициент передачи по напряжению может быть найден согласно выражению

Где входное сопротивление транзистора, находится из входной характеристики (рис.3.9) при входном токе.

- соответствует току нагрузки (рис.3.4).

3.6.3. С учетом местной обратной связи.

Исходя из найденных номинальных значений сопротивлений резисторов , рассчитывается коэффициент передачи по напряжению бустера

3.7. Оценка нелинейных искажений.

Наибольшие искажения в схеме УМ обусловлены наличием в тракте усиления нелинейных элементов (элементов с нелинейными характеристиками – транзисторов и др.), а также несимметрией двухтактного выходного каскада. Наибольшие нелинейные искажения вносятся бустером, где амплитуда сигнала максимальна. Коэффициент нелинейных искажений в значительной степени зависит от режима работы (класса усиления) схемы бустера, разброса параметров пар комплементарных транзисторов.

Оценка нелинейных искажений производится с помощью сквозной характеристики. Сквозная характеристика, т.е. зависимость , строится для одного плеча схемы выходного каскада, по уравнению

, когда

При этом используются входные и выходные характеристики транзистора, включенного по схеме ОЭ. Все принятые и найденные значения токов и напряжений заносятся в таблицу 3.6.

Таблица 3.6

12	1	0.55	0.5506
50	11	0.61	0.6125
100	20	0.65	0.655
150	26	0.66	0.6675
200	32	0.68	0.69
250	38	0.69	0.7025
300	44	0.7	0.715
350	49	0.7	0.7175
400	53	0.71	0.73
420	55	0.72	0.741

Используя данные таблицы 3.5 строится сквозная характеристика

вида (рис. 3.10).

Рис. 3.10. Сквозная характеристика выходной цепи бустера.

Разбивая обрезок на четыре равные части определяются пять значений токов: . С учетом асимметрии плеч, задавшись коэффициентом асимметрии

, уточним найденные ранее пять значений токов плеч.

По полученным пяти значениям токов плеч выходного каскада рассчитываются значения амплитуд четырёх высших гармоник тока коллектора.

Проводится проверка найденных значений токов гармоник по формуле:

Коэффициент нелинейных искажений или коэффициент 1-ой гармоники сигнала выходного каскада рассчитывается следующим образом:

Рассчитанное значение коэффициента нелинейных искажений находится в пределах допустимых значений 20% – 85%.

С учётом частотных свойств операционного усилителя и наличия глубокой отрицательной обратной связи в выходном каскаде значение коэффициента нелинейных искажений должно быть пересчитано

где и - коэффициенты гармоник без ООС и с ООС,

F - глубина ООС, равная:

Полученное значение коэффициента нелинейных искажений удовлетворяет требованиям задания: