книги из ГПНТБ / Любивый В.И. Усилительные устройства учеб. пособие

ilj. На рис. 4.7 изображена схема каскада с эмиттернор нагруз­ кой-на транзисторе, которая носит имя эмиттерного повторите-j

!; ЕЯ. Он так же, как-и йатодный повторитель,охвачен внешней ];00-)1роцбнтной связью последовательного вида1по напряжению.

I

в

■0 T f

равенстьо(-Д-1к ^>> Ig^. Это неравенство указывает на то, что прямой передачей сигнала со' входа на -выход можно пренеб­ речь, кап, и в случае лампового каскада, где предполагается отсутствующей прямая передача сеточного тока. При таком до­ пущении .эмиттерный повторитель можно анализировать так же, ! как и ламповый катодный повторитель на триоде. В_этом случае'1

для определения параметров транзисторного повторителя можно

- 191 -

Г. i

Сделаем краткое исследование свойств эмиттерного повто' рителя.

Область средних частот

Имея в виду, что в этой области параметры транзистора

ную схему выходной цепи эмиттерного повторителя, совпадающую

Уменьшение входной проводимости, а следовательно, уве­ личение ее сопротивления является весьма важным фактором для

При отсутствии разделительного’ конденсатора,связываю­ щего выход каскада с нагрузкой, параметры каскада определя­ ются формулами, полученными для области средних частот.

Если же эмиттершй повторитель передает сигнал в нагрузку через разделительную, емкость, то в этом случае эквивалентная схема для области нижних частот будет такой же, как схема, изображенная на рис. 4 .4 . Поэтому и все. основные формулы, полученные для реостатного каскада в этой области частот, будут справедливы и для эмиттерного повторителя с той лишь

l + J ^ T T K

- 194 -

Это же выражение коэффициента усиления можно получить из эквивалентной схемы для области высших частот, которая

ра их комплексными, значениями. Из соотношения (4 .16) извест­ ным приемом можно получить частотную и фазовую характеристи­ ки, а также коэффициент частотных искажений, которые по фор-: не совпадают с такими для реостатного каскада.

Вследствие большой крутизны транзистора (порядка

- 195 -

Приближенное значение входного сопротивления эмиттерного повторителя определяется по формуле

где

Подробный анализ показывает, что обратная связь увели­ чивает входное сопротивление эмиттерного повторителя по сравнению с реостатным на нижних и средних частотах в 1+ К

работать с большим внутренним сопротивлением источника сиг­ нала, чем обычный реостатный каскад, при одинаковых уровнях

- 196 -

частотных искажений во входных цепях. Это обеспечивается за счет роста входного сопротивления в соответствии с формулой

Необходимо отметить также, что свойства эмиттерного повторителя, аналогичные катодному повторителю, проявляются при сопротивлениях нагрузки много меньших, чем в ламповом варианте. Глубокая отрицательная обратная свяэь рассмотрен­ ного каскада обеспечивает большую стабильность его парамет­ ров.

средних частот.

3. Дать сравнительную оценку входной динамической емкое-*

-19? -

§4 .3 . КАСКАДЫ УСИЛЕНИЯ МОЩНОСТИ

Особенности каскадов усипения мощности

Назначением каскадов усиления мощности является отда­ ча в нагрузку возможно большей или заданной мощности. Они обычно используются в качестве выходных или оконечных.Кас­ кад» в котором усилительный элемент отдает в нагрузку по­ лезную мощность,близкую к максимально возможной для него величины, называют каскадом усиления мощности. В связи с этим необходимо как можно эффективней использовать усили­ тельный элемент, что ведет к необходимости более полного использования его характерстшот, включая часто и нелиней­ ные области. В этом случае форма выходного сигнала отличает­ ся от входного, т .е . возникают ощутимые нелинейные искажения. Вследствие этого параметры усилительного элемента за период сигнала, захватывающего всю или почти всю рабочую область eio характеристик, изменяются в широких пределах. Поэтому рас­ чет таких каскадов ведется графически,так как аналитические методы расчета дают здесь большую ошибку. Более полное ис­ пользование возможностей усилительного элемента обычно огра-^ ничивается допустимым уровнем нелинейных искажений. Линей­ ные искажения хотя и имеют значение, но не основное , так как форма характеристики усилителя в целом определяется главным образом предварительными каскадами усиления, возбуж­ дающими выходной. Оценивают их обычным образом, так как они в мощных усилителях принципиально не отличаются от подобных искажений в усилителях напряжений.

Основными показателями усилителя мощности являются: ве-> личина выходной мощности, коэффициент полезного действия и уровень нелинейных искажений.

Эффективность использования усилительного элемента а каскада в целом с энергетической точки зрения можно охарактёризовать коэффициентом полезного действия

тельном зпененте на его выходном электроде (аноде, коллекто­

более мощные каскады выполняются по двухтактной схеме.

199 -

Для оодеа, эффективного использования усилительного элемента выходного каскада мощности должно быть необходимое согласование нагрузки о выходным сопротивлением лампы (тран­ зистора). Обычно сопротивление анодной (коллекторной Н агруз­ ки значительно меньше наивыгоднейшей величины и п р непосред­ ственном включении ее в анод (коллектор) колебательная мощ­ ность получается очень малой. Для согласования нагрузки с выходным сопротивлением усилительного элемента применяю? выходные трансформаторы. Поэтому каскады усиления мощности в основном собираются по трансформаторной схеме (см .рис.2. 3]])

При наличии выходного трансформатора сопротивление внешней нагрузки Z a , пересчитанное е первичную цепь,станон вится величиной, зависящей от коэффициента' трансформации п,= - Н а - ,

^Z'а

Коэффициент трансформации tv можно выбрать так,что

Нагрузочное сопротивление каскадов усиления мощности, как правило, имеет коиплексный характер. Учет комплексности нагрузки вызывает значительные трудности, поэтому основные показатели усилителя обычно находят для некоторой средней частоты, считая нагрузку чисто активной,

В усилителях мощного "усилзния широко применяется отри­ цательная обратная связь значительно улучшающая качестве ишф показатели устройства.

Каскады усиления мощности в зависимости от рабочей точ»- ки и возбуждающего напряжения могут работать в режимах А ,В , h также в промежуточном режиме АВ. В них используются трехэлек?родные лампы, экранированные лампы и транзисторы.

Практически схемы каскадов усиления мощности встречают-: ся с выходной мощностью от милливатт до сотен киловатт. Яра выходкой мощности до десятых долей ватта используются те же усилительные элементы, что и в усилителях напряжения. Пре