- •Глава II. Принципы построения усилительных схем
- •Глава IX. Избирательные усилители
- •Глава Общие сведения об усилительных устройствах.
- •Глава II. Принципы построения усилительных схем
- •II.1. Блок-схема и принципиальная схема усилителя.
- •II.2. Принцип работы усилителя
- •II.3. Схемы цепей питания и стабилизации
- •II.4 Схемы межкаскадной связи
- •II.5. Типы усилительных каскадов
- •II.6. Режимы работы усилительных элементов.
- •II.7. Свойства усилительных элементов при различных способах
- •Глава III. Обратная связь в усилителях.
- •III.1. Основные определения.
- •III.2. Классификация видов обратной связи.
- •По виду ос:
- •III.3. Влияние обратной связи на свойства усилителя.
- •III.4. Усилительные каскады с обратной связью.
- •Глава IV. Работа усилительного элемента в схеме
- •IV.1. Общие сведения.
- •IV.2. Динамические характеристики
- •IV.3. Расчёт гармонических составляющих выходного тока
- •Глава V. Каскады предварительного усиления.
- •V.1. Основные требования и режим работы.
- •V.2. Резисторный каскад.
- •V.3. Трансформаторный каскад.
- •Глава VI. Каскады мощного усиления
- •VI.1. Основные сведения об усилителях мощности.
- •VI.2. Однотактные каскады мощного усиления.
- •Vі.3. Двухтактные трансформаторные каскады
- •С последовательным управлением.
- •Vі.4. Бестрансформаторные двухтактные каскады
- •Глава VII. Широкополосные каскады
- •VII.1. Основные сведения о широкополосных усилителях.
- •VII.2. Низкочастотная коррекция.
- •VII.3. Высокочастотная коррекция.
- •VII.4. Повторители напряжения.
- •Глава VIII. Усилители постоянного тока
- •VIII.1. Непосредственная связь между каскадами.
- •VIII.2. Усилители постоянного тока прямого усиления.
- •VIII.3. Дрейф нуля и способы его уменьшения.
- •VIII.4. Усилители постоянного тока с преобразованием
- •VIII.5. Дифференциальный усилитель.
- •Глава IX. Избирательные усилители
- •IX.1. Общие сведения об избирательных усилителях.
- •IX.2. Колебательные контуры и их параметры.
- •IX.3. Параметры резонансных усилителей.
- •IX.5. Полосовые усилители.
IV.3. Расчёт гармонических составляющих выходного тока
Для расчёта коэффициента гармоник усилительного каскада КГ нужно найти гармонические составляющие выходного тока, имеющие место при подключении к его входу источника синусоидальной ЭДС. Существует два способа определения гармонических составляющих выходного тока: графоаналитический и графический.
Графоаналитический способ гармонического анализа требует затраты большого количества времени и труда, длительных вычислений и даёт точность значительно выше необходимой.
При графическом способе расчёта коэффициента гармоник пользуются упрощёнными способами гармонического анализа, дающими достаточную для практики точность.
При усилении сигналов без преобразования их формы отсечка части усиливаемого колебания недопустима. В условиях усиления сигнала без отсечки выходной ток (при синусоидальной ЭДС источника) в основном состоит из постоянной составляющей, первой, второй и третьей гармоник. Четвёртая гармоника при этом обычно не превышает 1% от первой, а пятая и более высокие гармоники настолько малы, что практически не влияют на коэффициент гармоник.
Расчёт гармонических составляющих выходного тока, необходимых для определения коэффициента гармоник усилительного каскада, при наличии тока во входной цепи УЭ (ток во входной цепи имеется в усилительных каскадах на биполярных транзисторах и в лампах, работающих в режиме с сеточными токами) производят по сквозной динамической характеристике при помощи упрощённых методов гармонического анализа.
Наиболее употребительным является метод пяти ординат, при пользовании которым на сквозной динамической характеристике отмечают пять точек (рис.4.6), соответствующих:
Полной положительной амплитуде ЭДС источника сигнала ЕИСТ.m;
Половине амплитуды ЭДС источника сигнала 0,5ЕИСТ.m;
Точке покоя (отсутствию сигнала на входе каскада);
Половине отрицательной амплитуды ЭДС сигнала – 0,5ЕИСТ. m;
Полной отрицательной амплитуде ЭДС источника сигнала – ЕИСТ.
Рис.4.6. К расчёту гармонических составляющих выходного тока
транзисторного каскада по сквозной динамической
характеристике переменного тока.
Значения выходного тока в этих пяти точках обозначают соответственно через IМАКС., I1, I0, I2 и IМИН. Среднюю составляющую (среднее значение за период сигнала) выходного тока и амплитудные значения его первой, второй, третьей и четвёртой гармоник находят по следующим формулам:
IМАКС. + IМИН. + 2(I1 + I2)
IСР. = .
6
IМАКС. IМИН. + I1 I2
I1 m = .
3
IМАКС + IМИН. 2I0
I2 m = .
4
IМАКС. IМИН. 2(I1 I2)
I3 m = .
6
IМАКС. + IМИН. 4(I1 + I2) + 6I0
I4 m = .
12
Правильность вычислений проверяют по уравнению:
IСР. + I1m + I2 m + I3 m + I4 m = IМАКС.
Подставив найденные значения гармоник выходного тока в известную формулу:
I22 m + I23 m + I24 m
КГ = ,
I1
рассчитывают коэффициент гармоник каскада для первых четырёх гармоник.
Найденное среднее значение выходного тока используют для расчёта тока, потребляемого от источника питания.
Контрольные вопросы:
Дайте определение выходным и входным характеристикам транзистора и объясните ход этих характеристик. Когда применяются эти характеристики?
Чем отличаются статические характеристики усилительного элемента от динамических?
Нарисуйте (желательно по памяти) усилитель на биполярном транзисторе с общим эмиттером и постройте нагрузочную прямую на семействе статических выходных характеристик. Поясните принцип построения.
Объясните назначение фильтрующей цепочки RФ,CФ в цепи коллектора (стока) усилительного каскада с ОЭ (ОИ).
Дайте определение входной динамической характеристике биполярного транзистора и объясните, почему при расчётах можно пользоваться статическими характеристиками вместо динамических.
Дайте определение коэффициента гармоник усилителя. Для чего производится расчёт гармонических составляющих выходного тока усилителя?