§2. Режим в

При работе в режиме В усилительный элемент работает с

отсечкой выходного тока, где ток в выходной цепи протекает в

течение половины периода (рис. 4.1,б). При разложении в ряд та-

кого тока имеем

– 40 –

Глава 4. Режимы работы усилительных элементов

Режим работы усилителя с отсечкой характеризуется углом

отсечки 9, равным половине длительности импульса в угловом

исчислении. При работе в режиме В угол отсечки

I

ВЫХ max I ВЫХ max cos ωt + 2 I ВЫХ max cos 2ωt − 2 I ВЫХ max cos 4ωt + ...

I ВЫХ = π +23π15π

(4.2)

Среднее значение коллекторного тока определяется как пло-

щадь импульса выходного тока за период, т.е.

1

TI ВЫХ max

I ВЫХ 0 = T ∫ iвых dt = π .0

Амплитуда первой гармоники

π

θB = 2 .

(4.3)

(4.4)

Следовательно, КПД каскада

πη =

I тВЫХ U тВЫХ = U тВЫХ

2 I ВЫХ 0 E4 E

I

ВЫХ max

I ВЫХ = 2 .

(4.5)

(4.6)

и в пределе составляет η = π 4 = 78,5 % . В энергетическом

отношении ражим В намного выгоднее режима А, так как в от-

сутствие входного сигнала (в паузе) потребляемый ток оконечно-

го каскада равен нулю. Режим В характеризуется значительны-

ми нелинейными искажениями за счет появления гармоник чет-

ного порядка поэтому его применяют в двухтактных каскадах,

где усилительные элементы работают поочередно. Применение

двухтактных каскадов, работающих в режиме В, позволяет полу-

чить достаточно хорошую форму выходного напряжения за счет

уничтожения четных гармоник в выходном напряжении.

Если угол отсечки превышает π 2 , то такой режим работы

называется АВ. Режим АВ занимает промежуточное положение

между режимом А и В и позволяет получить меньшие нелиней-

– 41 –

Л.В. Кропочева. «Усилительные устройства»

ные искажения, чем в режиме В. В режиме АВ КПД составляет

около 50...60 %.

§3. Режим с

При работе в режиме С угол отсечки θ 〈 π 2 , что обеспе-

чивается определенным смещением, подаваемым на входной элек-

трод усилительного элемента (рис. 4.1,в). Преимущество режима

С – большой КПД, так как амплитуда первой гармоники больше

среднего значения тока. Режим С применяется в мощных генера-

торных устройствах и усилителях, где нагрузкой является коле-

бательный контур, который выделяет основную гармонику.

§4. Режим д

Режим используют в усилителях однополярных импульсов,

где усилительный элемент находится в двух состояниях: откры-

том и закрытом. При открытом состоянии усилительного элемен-

та ток в выходной цепи максимальный, падение напряжения на

усилительном элементе минимальное и близко к нулю. При ис-

пользовании режима Д для усиления многочастотного сигнала с

изменяющейся амплитудой необходимо напряжение сигнала пре-

образовать в импульсы прямоугольной формы одинаковой ампли-

туды, длительность которых пропорциональна напряжению пре-

образованного сигнала. Схемы преобразователей достаточно

сложны и сами потребляют дополнительную мощность от источ-

ников питания. Поэтому режим Д для усиления аналоговых сиг-

налов используют очень редко.

1. Коэффициент полезного действия усилителя определяется

режимом работы усилительных элементов, в частности, усилитель-

ного элемента оконечного каскада, и связан с его углом отсечки.

2. Различают режим работы усилительного элемента с от-

сечкой выходного тока (В, АВ, С, Д) и без отсечки (А), когда

выходной ток протекает в течение всего периода.

3. Наибольший КПД усилителя при работе с отсечкой вы-

ходного тока.

– 42 –