4. Статические режимы работы каскадов a,b,c,d. Усилительные каскады с об, оэ, ок.

Класс А.

Рабочую точку покоя А в этом режиме выби­рают так, чтобы она располагалась примерно на середине нагрузоч­ной характеристики транзистора (рис.1), благодаря чему режим класса А отличается от других режимов двумя характерными осо­бенностями: 1) ток через транзистор никогда не равен нулю; 2) сум­марная мощность, потребляемая от источников питания, по­стоянна.

В режиме класса А обычно применяют однотактные схемы уси­лителей мощности, приведенные на рис.2-4. Из них наиболее про­стыми являются схемы с непосредственным (бестрансформаторным) включением нагрузки (рис.2, рис.3). Через R_н, если этот резистор включить в качестве R_к , будет протекать как постоянная, так и пере­менная составляющая тока нагрузки, что далеко не всегда допустимо на практике. Чтобы исключить постоянную составляющую, в схеме на рис.2 нагрузка включена через разделительный конденса­тор Ср, а на рис.3 — в диагональ мостовой схемы. Емкость конденсатора Ср должна быть подобрана так, чтобы его заряд (а сле­довательно, и напряжение на нем U_с =U _{к-э. нач}) оставался прак­тически неизменным, несмотря на переменную составляющую тока, протекающего через конденсатор.

“+” – min нелинейные искажения

“-” – малый КПД, не более 50% ; наличие трансформатора, не позволяет реализ. Схему в интегральном виде.

Режим класса В. Начальная рабочая точка А в этом режиме располагается на границе нагрузочной характеристики, а именно той, которая соответствует закрытому состоянию транзистора

Ясно, что в этом случае будут усиливаться сигналы только одного знака, при котором открывается транзистор. Поэтому для класса В характерна так называемая двухтактная схема, состо­ящая из двух усилителей, один из которых усиливает положитель­ную полуволну сигнала, а другой — отрицательную. В нагрузке эти полуволны складываются и образуют полный сигнал (например, синусоиду).

Простейшая двухтактная схема класса В приведена на рис.6. Усилитель выполнен на комплементарной паре транзи­сторов, причем нагрузка включена в их эмиттерную цепь. Следова­тельно, транзисторы работают в режиме повторителей напряжения. Усиление мощности обусловлено усилением тока. В режиме покоя оба транзистора закрыты, поскольку напряжение на эмиттерных переходах равно нулю. Во время положительной полуволны вход­ного сигнала открыт n-p-n-транзистор, ток I_к1 через нагрузку протекает в направлении, указанном штриховой стрелкой. Во время отрицательной полуволны открыт p-n-p-транзистор и ток I_к2 протекает в направлении, указанном другой стрелкой. Коэффициент усиления мощности близок к h₂₁ + 1.

“-” – искажения связанные с зоной нечувствительности. (на рисунке 7 показан класс AB, с помощью диодов незначительно поднят ток покоя, чтобы убрать влияние зоны нечувствительности)

“+” – возможность использования в интегральном исполнении.; Высокий КПД (70%)

Режим класса С. Ему присущи большие искажения, не используется для усиления звуковых частот. “+” высокое КПД. Широко используется в ВЧ генераторах гармонических колебаний. Нагрузкой его является RLC- контур. На вход подается импульс, а нагрузка откликается гармоническим колебанием.

Режим класса D. Усилительный элемент в течение пропускания тока полностью открыт, либо полностью закрыт. Т.Е. соответствует ключевому режиму работы VT. Ключевой режим используется в цифровой либо импульсной технике.

Каскад с ОЭ инвертирует сигнал, т.е. сдвигает на 180 градусов. Коэф. Усиления схемы мало зависит от h_21Э , и значит от его изменения в процессе работы схемы. => характеризуется стабильностью. Малое входное и большое выходное сопротивление, усиливает напряжение.

Каскад с ОК большое входное и малое выходное сопротивление. Усиливает только ТОК. Эмиттерный повторитель.

Каскад с ОБ усиливает только напряжение, малое входное и большое выходное сопротивление.