(495)510-98-15
Меню
Главная »  Классификация электронных систем 

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184


Общий коэффициент усиления такого усилителя определяется произведением из индивидуальных коэффициентов усиления каскадов:

Ки = <W = КтКщ ... Ки(N-i)Kun, (2.134)

- г

где Kui - -gxl - коэффициент усиления напряжения первого г каскада; он определяется по отношению к

входному сигналу; Кот = /Г'*т - общее обозначение коэффициента усиления вхт напряжения у каждого из последующих

каскадов.

По этой формуле может быть построена полная результирующая амплитудно-частотная характеристика для всего усилителя по произведению ординат, относящихся к одной и той же частоте амплитудно-частотных характеристик отдельных каскадов.

Аналитическое выражение для коэффициента усиления в полосе средних Рис. 2.44. Структурная схема многокаскад-частот может быть также ного усилителя -

получено из (2.134), если

для первого каскада ввести значение Кщ, получаемое из (2.108) при Ян = ЯВх2> 3 нагрузочное сопротивление у любого промежуточного каскада принять равным входному сопротивлению. последующего т + 1 каскада.

Это приводит в полупроводниковых усилителях к обобщенной формуле [4]:

Ко - (- 1) 5г** П - <2Л35>

Г <вх1 т АВх (m+i)

где П - произведение всех входящих под знак П множителей m==1 от т = 1 до т - N. Коэффициент передачи тока 3Ш, входящий под знак произведения, тот же, что и в (2.115). Из выражения (2.135) следует, что коэффициент усиления напряжения у многокаскадного усилителя тем выше, чем больше RKm и меньше

§ 2.9. КАСКАДЫ УСИЛЕНИЯ МОЩНОСТИ

а) Общие требования и классификация

Схема каскада усиления мощности с выходным трансформатором в принципе не отличается от рассмотренной на рис. 2.41, а схемы каскада предварительного усиления с трансформаторной связью, в которой второй каскад заменен нагрузочным сопротивлением.



Основная задача, решаемая при создании каскадов усиления мощности, заключается в получении оптимального энергетического режима, выражающегося в передаче потребителю максимальной мощности при высоких значениях коэффициента усиления мощности и к. п. д. Отдельные виды потребителей мощности предъявляют нередко еще дополнительное требование, заключающееся в получении выходной мощности при минимальных искажениях кривой выходного тока по отношению к входному. Такие искажения, обусловленные главным образом нелинейностью характеристик приборов, получили название нелинейных в отличие от линейных искажений, обусловленных изменением реактивных сопротивлений при изменениях частоты.

Нелинейные искажения, возрастающие с увеличением входного сигнала, оцениваются коэффициентом нелинейных искажений v. Этот коэффициент связан с амплитудами основной 11т и высших гармонических /2т, 13т равенством

ТЛ/2 -А- I2

v= v*mjw\ (2.136)

Чем больше амплитуды высших гармонических по отношению к первой (основной), тем больше коэффициент v.

Если коэффициент нелинейных искажений не лимитируется, то предельная мощность, которую усилительный каскад способен передать в нагрузочную цепь, ограничивается:

1) максимально допустимым нагревом приборов и

2) достигаемым коэффициентом полезного действия. Коэффициент полезного действия зависит от схемы выполнения

каскада и режима его работы, в частности, от отношения нагрузочного сопротивления к выходному сопротивлению каскада.

Для анализа зависимости к. п. д. от режима работы усилительного каскада воспользуемся общим выражением

н^тр U&\т!ехтЧтр /о 1 оу\

Ч - р - р i ~ ор~7 \&.ioi)

где Р0 - мощность, получаемая каскадом от источника

питания;

Рн - мощность, отдаваемая нагрузке;

Р'к - сумма мощностей в нагрузке Рн и теряемой в

тр а нсфор матор е; h - среднее значение тока в усилительном приборе; him и U&im - амплитуды первых гармонических тока и напряжения в первичной обмотке трансформатора; г)тр - к. п. д. трансформатора.

Если отношение выразить [как и в числителе формулы

а

(2.128)] через коэффициент полезного использования напряжения



питания i, а отношение -обозначить через коэффициент полезна

ного использования среднего значения тока питания %, то выражение (2.137) может быть переписано в таком виде:

= 2 XnV (2.138)

Коэффициент х зависит от выбора режима покоя, задаваемого напряжением смещения Ес0 (в ламповых каскадах) и током смещения /б0 (в полупроводниковых каскадах).

В зависимости от того, как выбрано напряжение Ес0 или ток смещения /ео, различают три характерных класса усиления А, В


Рис. 2.45. Диаграммы, иллюстрирующие классы усиления: а - класс А; б - класс В; в - класс С

С, режим работы в которых применительно к ламповым усилителям иллюстрируется диаграммами, приведенными на рис. 2.45.

В каскадах предварительного усиления пользуются только классом усиления А. У ламповых каскадов он характеризуется выбором напряжения смещения Ес0 таким, при котором точка покоя лежит примерно посередине линейного участка анодно-сеточной характеристики (рис. 2.45, а). У полупроводниковых каскадов нелинейность по входу при больших сигналах исключается, если ток смещения соответствует середине линейного участка входной характеристики.

Коэффициент полезного использования тока % в классе усиления А меньше единицы, так как амплитуда переменной составляющей тока всегда меньше тока покоя /а0 или /кп.

Коэффициент % заметно повышается, если точку покоя выбрать вблизи начала входной характеристики (рис. 2.45, б). В ламповых каскадах это достигается увеличением напряжения смещения Ес0 До значения, равного напряжению запирания лампы UC3, а в полупроводниковых каскадах - выбором /б0 0. В этом режиме, представляющем класс усиления В, усилительный прибор пропускает *ок только в течение положительных полупериодов, аналогично тому, как это имеет место при однополупериодном выпрямлении



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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184



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