2.3 Режими роботи підсилювальних каскадів на транзисторах

Режими роботи підсилювальних елементів визначаються положенням робочої точки на прохідній динамічній характеристиці. Прохідною динамічною характеристикою називається залежність вихідного струму від вхідної напруги. Для транзистора, включеного по схемі з ЗЕ, залежність буде мати вид Iк = f (Uбе). Прохідна динамічна характеристика може бути побудована по вхідній і вихідній характеристиках транзистора. Iк = f(Uб) [6] (рис.2.9) [5].

Режим роботи класу А

У режимі роботи класу А робоча точка встановлюється на лінійній ділянці прохідної динамічної характеристики. Для цього між базою і емітером транзистора за допомогою однієї з схем живлення ланки бази необхідно створити постійну складову напруги, яка називається величиною напруги зсуву. За відсутності змінної складової підсилюваного сигналу робоча точка називається робочою точкою спокою.

Розглянемо рисунок 2.10. До моменту часу t1 змінна складова вхідного сигналу відсутня, і під дією величини Eзм в колекторній ланці транзистора протікатиме постійна складова колекторного струму, яка називається струмом спокою.

Рисунок 2.9 – Побудова прохідної динамічної характеристики

Режим роботи класу А характеризується мінімальними нелінійними спотвореннями, оскільки підсилювальний елемент працює на лінійній ділянці характеристики. Недоліком режиму класу А є низький ККД = (25 - 30%). Це пояснюється тим, що енергія від джерела живлення витрачається не тільки на підсилення змінної складовою, але і на створення постійної складової Iо, яка є даремною і надалі відсівається розділюючим конденсатором. Режим класу А застосовується, в основному, у попередніх каскадах підсилення.

Режим роботи класу В

У режимі класу В робоча точка вибирається так, щоб струм спокою був рівний нулю (рис. 2.11). Режим роботи класу В характеризується кутом відсікання Θ. Кутом відсікання називається половина тієї частини періоду, за яку у вихідній ланці протікатиме струм.

Для режиму класу В кут відсікання Θ = 90°.

Характеризується режим класу В високим ККД = 60 - 70 %. Недоліком режиму класу В є великі нелінійні спотворення. Застосовується режим класу В у вихідних двотактних підсилювачах потужності.

Рисунок 2.10 - Режим роботи класу А

Режим роботи класу АВ

Іноді положення точки спокою в режимі класу АВ вибирається на нижньому вигині прохідної динамічної характеристики (рис. 2.12). В цьому випадку матиме місце струм спокою, але величина його буде значно менша, ніж в режимі класу А. Кут відсікання Θ у режимі класу АВ буде меншим за 90°. Режим класу АВ має дещо менший ККД, ніж режим класу В (ККД = 50 - 60 %) і дещо менші нелінійні спотворення. Застосовується так само, як і режим класу В, у двотактних підсилювачах потужності.

Рисунок 2.11 - Режим роботи класу В

Рисунок 2.12 - Режим роботи класу АВ

Режим роботи класу С

Це режим, при якому величина Eсм має негативне значення (рис. 2.13).

Режим класу С характеризується максимальним ККД = 80 %, але і найбільшими нелінійними спотвореннями. Режим С у підсилювачах застосовується у вихідних каскадах потужних передавачів.

Режим роботи класу D

Режим роботи класу D - це ключовий режим роботи транзистора [5].

Рисунок 2.13 - Режим роботи класу С

Л Е К Ц І Я № 3