(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [ 42 ] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

полуволны, на вторичной обмотке трансформатора Трх дейст: отрицательная относительно общей точки обмоток полуволна нап жения, а на вторичной обмотке wt 2 - положительная полувол: В результате транзистор Т2 остается закрытым, а через входную цЩ транзистора Тх протекает базовый ток im, обусловленный полув. ной напряжения на обмотке w. При этом транзистор Tt откры: ется и через него протекает коллекторный ток iKi = (3t01, а в обмс

ш 2-1 создается напряжение 2-i = iviR ~ = iniR-g.- На нагру^ действует положительная полуволна напряжения ин = и2/п2.

При поступлении на вход каскада отрицательной полуволны пряжения полярность напряжений на вторичных обмотках в ходне! трансформатора изменяется на обратную. Теперь в закрытом сс тоянии будет находиться транзистор Tit а в усилении сигнала буд| участвовать транзистор Г2. На обмотке w2 2 трансформатора Тр2 протекания тока г'к2 = 3г'б2 (при одинаковых коэффициентах 3 обои транзисторов) создается напряжение той же величины, которое буд| трансформироваться с обратной полярностью в нагрузочную обмотй шн. На нагрузке будет действовать отрицательная полуволна ряжения.

Таким образом, процесс усиления входного сигнала осуществлю ется в два такта работы схемы. Первый такт сопровождается ус! лением одной полуволны напряжения с участием первого транзи! тора, а второй такт - усилением другой полуволны с участием вт рого транзистора.

Описанный процесс работы каскада поясняют графические пос роения, приведенные на рис. 2.24 для одного из тактов усиления например для транзистора Tv Линия нагрузки каскада по постоя* ному току (рис. 2.24), исходящая из точки с координатами (0; Ек), пре водится почти параллельно оси токов, поскольку сопротивление коллекторной цепи транзистора определяется малым активным со! противлением первичной обмотки трансформатора Тр2. Поскольку

в режиме покоя U63n = 0 и щ коллектора определяется обратные током коллекторного перехода /кЧ линия нагрузки каскада по пере менному току пересекается с ли нией нагрузки по постоянном? току в точке с координатами (Ik Um ~ Е„). Линия нагрузки каска! да по переменному току проводит! ся с учетом того, что Ru = nlRnf Переменным составляющим сооТ ветствуют построения, приведенные на рис. 2.24.

Определим соотношения, харак-1 теризующие энергетические пока- затели каскада.

Мощность выходного сигнала,!


Рис. 2.24. Графический расчет двухтактного усилителя мощности

J 26



поступающая в первичные обмотки выходного трансформатора, определяется площадью заштрихованного треугольника (рис. 2.24)-

Л>ых.к = UKmJKm/2. (2.97)

С учетом потерь мощности в трансформаторе мощность в нагрузке

Р = Лтргвых-к- (2.98)

Так как потребляемый от источника питания ток ги является пульсирующим током с амплитудой 1кт, его среднее значение

Л = -~ j /Kmsin d& = Zbsk. . (2.99)

Мощность, потребляемая каскадом от источника питания,

d 2£к/ь

(2.100)

Из выражений (2.97), (2.100) находим к. п. д. коллекторных цепей каскада:

= Рвых-к Л i£L (2.101)

и к. п. д. всего каскада:

1 = -=---. (2-102)

Согласно соотношению (2.102), к. п. д. каскада возрастает с увеличением амплитуды выходного сигнала. Положив UKtn = Ек иг1тр = = 1, из (2.102) находим предельное значение к. п. д.: ц = 0,785.

С учетом того, что амплитудное значение UKm не превышает Ек - - Л(/кэ и что т)тр = 0,8-т- 0,9, реальные значения к. п. д. рассматриваемого усилителя мощности составляют 0,6-0,7, что в 1,5 раза выше, чем в однотактном выходном каскаде.

Определим мощность, рассеиваемую в коллекторных переходах обоих, транзисторов:

р р . 2£к/кт 1 ,

гв вых.и 2 в™ кт>

ИЛИ

2ЕК UKm 1 U\

вт .. кт (2.103)

В соответствии с выражением (2.103) мощность Рк зависит от ве; лнчины выходного сигнала каскада. Для определения максимальной Рассеиваемой мощности Рктах продифференцируем Рк по UKm и приравняем производную нулю:

dPK 2£к UKm



откуда найдем величину UKm, соответствующую Рктах'-

UKm = 2EJrc = 0,64£к. , (2. J О

Подстановкой соотношения (2.104) в (2.103) находим выражен для подсчета максимальной суммарной мощности, теряемой в тра зисторах:

2 Е2К

р- в-ггт- (2Ла;

При выборе типа транзистора по напряжению необходимо нсх дить из того, что при формировании полуволны напряжения на одно половине обмотки w2 трансформатора Тр2 на второй половине еп обмотки трансформируется равное ему напряжение, которое, су~: мируясь с напряжением Es, определяет напряжение на закрыто; транзисторе. Максимальное значение напряжения на транзисто при этом может составлять 2ЕК. Исходя из этой величины и прои водят выбор транзисторов по напряжению.

Режим класса В, характеризуемый протеканием через кажды} из транзисторов только одной полуволны тока, отличается лучш их использованием по току. Выбор транзисторов по току произв дится по величине /кт (рис. 2.24). В связи с этим при одном и том типе транзисторов двухтактный каскад обеспечивает большую мо ность в нагрузке, чем однотактный.

Однако отсутствие в режиме класса В начального смещения пр водит к сильным нелинейным искажениям выходного сигнала. Осно нал причина этого явления - нелинейность входной характеристик транзисторов на начальном участке (при малых токах базы).

Влияние нелинейного начального участка входной характер! тики на искажение формы выходного сигнала показано на рис. 2.2-где входные характеристики обоих транзисторов представлены нг общем графике. Как видно из рис. 2.25, при синусоидальном входное напряжении вх форма токов гб1 и гб2 получается искаженной. Всле ствие этого будет искажена и форма токов коллекторов iKi, iK2, а сл~ довательно, выходное напряжение каскада. В режиме класса А ук.~ занная причина не проявляется благодаря наличию тока базы поко, и исключению из работы начального участка входной характеристик

Для уменьшения искажений в цепи баз обоих транзисторов вв, дят дополнительные резисторы (например, R2 на рис. 2.23), приб, лижающие режим работы источника сигнала к режиму источникГ тока и ослабляющие тем самым влияние нелинейности входных характеристик транзисторов. Однако из-за падения напряжения на дополнительных резисторах от протекания токов г'б при этом умет шаются коэффициенты усиления каскада.

Более целесообразным при необходимости получения особо точ ного воспроизведения формы сигнала следует считать переход режиму класса АВ, при котором с помощью резисторов Ru R% (CI*i рис. 2.23) задается некоторое начальное напряжение смещения ri базах транзисторов, соответствующее началу относительно линейног



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [ 42 ] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.