8 1. Поясните, в чем состоят особенности оконечных каскадов усилителей мощности. Для приведенной (см. Рисунок) простейшей схемы усилителя мощности поясните назначение каждого элемента схемы.
В усилителе использованы мощные p -n – p и n – p – n транзисторы Т1 и Т2. Оба транзистора включены по схеме с общим коллектором, поэтому усилитель как бы состоит из двух эмиттерных повторителей. Резисторы R1 ,R2 ,R3 образуют цепь установки рабочей точки транзисторов Т1 и Т2. Падение напряжения на резисторе R2 должно быть примерно 1.4 В, чтобы задавать напряжение рабочей точки транзисторов Т1 и Т2, необходимое для режима АВ. Если транзисторы Т1 и Т2 идентичны, то потенциалы баз относительно эмиттеров примерно равны (чуть больше напряжения порога) и таковы, что транзисторы находятся в активном режиме и через них в состоянии покоя (на вход не подан гармонический сигнал) протекает небольшой постоянный ток коллектора (эмиттера). Постоянное напряжение в точке А равно примерно ЕК/2. Конденсатор блокирует прохождение этого напряжения на малоомную нагрузку, чтобы не вывести ее из строя.
Когда гармонический сигнал подан на вход, то положительный период синусоиды переводит Т1 в активный режим, а Т2 в режим отсечки (как бы выключает из работы нижний ЭП). Таким образом, работает верхний эмиттерный повторитель, как усилитель тока, и положительная полуволна, усиленная по току и мощности, поступает в нагрузку. При отрицательном полупериоде синусоиды Т1 переходит в режим отсечки, а Т2 в активный режим. Работает нижний ЭП, как усилитель тока, и отрицательная полуволна, усиленная по току и мощности, поступает в нагрузку. В нагрузке, за два такта (за два полупериода синусоиды) из двух «половинок» синусоиды будет сформирован переменный гармонический выходной сигнал.
При
подаче на вход усилителя гармонического
сигнала максимальная выходная средняя
мощность,в идеальных условиях,
соответствующих наибольшему размаху
напряжения
и тока
,
будет равна
,
.
От источника питания энергия потребляется тогда, когда один из транзисторов находится в активном режиме, поэтому форма тока, потребляемого от источника питания, – полусинусоида. При этом среднее значение мощности (усредненное за временя Т/2 значение мощности) будет равно
82. Источники электропитания. Их классификации, состав, области применения и основные характеристики.
Все источники электропитания можно также разделить на первичные и вторичные.
К первичным обычно относят такие источники, которые преобразуют неэлектрическую энергию в электрическую. Обычно это электромеханические генераторы, электрохимические источники — аккумуляторы или гальванические элементы, фотоэлектрические генераторы — солнечные батареи и фотоэлементы, термоэлектрические источники и др. Если источники электропитания являются составной частью стационарной электронной аппаратуры, то в качестве системы электроснабжения используется стационарная промышленная электросеть. При размещении аппаратуры на подвижном (переносимом) носителе используется автономная система электроснабжения. В этом случае это может быть аккумуляторная батарея транспортного средства, специальный бензиновый электрогенератор, установленный на подвижном средстве или прицепе к нему.
Непосредственное использование первичных источников затруднено тем, что их выходное напряжение в большинстве случаев не поддается регулировке, а стабильность его недостаточно высокая. Кроме того, для питания электронной аппаратуры в большинстве случаев требуется высокостабильное напряжение с различными номинальными значениями — от единиц вольт до нескольких сотен вольт, а в ряде случаев даже выше. Например, для питания электронной схемы телевизора необходимо несколько различных напряжений: +12 В — для питания блока радиоканала, + 130 В — для питания блока разверток, +25 кВ — для питания кинескопа. Можно также отметить, в частности, что для питания персонального компьютера нужны несколько напряжений. По этой причине любое электронное устройство содержит так называемый вторичный источник электропитания, который подключается к одному из первичных источников,
Источники вторичного электропитания (ИВЭП) предназначены для формирования, за счет использования энергии первичных источников питания, напряжений с заданными параметрами и характеристиками, необходимых для работы компонентов и элементов электронных устройств. Они могут быть выполнены в виде отдельных блоков или входить в состав других, более сложных, функциональных электронных узлов. Их основной задачей является преобразование энергии первичного источника в комплект выходных напряжений, которые могут обеспечить нормальное функционирование электронного устройства.
В состав ИВЭП, кроме самого источника питания, могут входить дополнительные устройства, которые обеспечивают его нормальную работу при различных внешних воздействиях. Обычно ИВЭП включается между первичным источником и нагрузкой, поэтому на него воздействуют различные факторы, связанные с изменениями характеристик, как первичного источника, так и нагрузки. К примеру, устройство защиты и коммутации позволяет сохранить работоспособность ИВЭП при возникновении различных нестандартных режимов: короткого замыкания в нагрузке, ее внезапного отключения, резкого повышения окружающей температуры и др. Это дополнительное устройство, в свою очередь, может быть обеспечено собственными источниками электропитания, включая резервные аккумуляторы или гальванические элементы. ИВЭП также должен обеспечивать нормальное функционирование питаемой им электронной аппаратуры при увеличении или понижении напряжения первичного источника. Устройство управления и контроля, входящее в состав ИВЭП, может быть использовано для дистанционного включения или выключения источника, перевода его в режим энергосбережения, формирования сигналов, подтверждающих, что параметры напряжения находятся в норме, и др.