Главная | Обратная связь

Робочі режими елементів підсилювача

Активними елементами підсилювачів є транзистори і електронні лампи, які включаються між вхідним і вихідним пристроями. Енергетичні та якісні показники підсилюючих елементів визначаються їх режимом роботи. Режим ламп і транзисторів вибирають по навантажувальним характеристикам, які будують у відповідних сімействах статичних характеристик.

Залежно від вибору вихідного режиму роботи підсилювачного елемента і амплітуди сигналу розрізняють три основних робочих режиму - А, В і С; Розглянемо їх стосовно транзисторів.

У режимі А початкове положення робочої точки на навантажувальній прямий і амплітуду вхідного (керуючого) струму вибирають так, щоб робоча точка розташовувалася посередині робочої ділянки MN навантажувальної прямої (рис. 80, а), де зміни струму І_к прямо пропорційні змінам керуючого струму.

У цих умовах роботи нелінійні спотворення будуть мінімальними. При посиленні малих сигналів початкове положення робочої точки вибирають так, щоб споживання потужності від джерела було мінімальним, а коефіцієнт передачі струму найбільшим. При посиленні сигналів з великою амплітудою робочу точку О вибирають посередині робочого ділянки MN при керуючому струмі спокою I_Сб = I_бз (рис. 18.1,6).

Для забезпечення обраного режиму роботи у вхідному ланцюзі задають початковий постійний струм бази (струм спокою) I_Об = I_бз, при цьому амплітуда струму бази не повинна виходити за межі робочої області, тобто перевищувати I_бm - I_бз. За обраною робочою точкою визначають початкові значення струму I_ок (див. рис. 80, а) і напруги U_ок, а також їх амплітудні значення І_кт і U_кm, за якими розраховують: потужність, що розсіюється колектором в режимі спокою Р_0к = I_окU_ок; корисну потужність в навантаженні Р_к = 1/2 I_ктU_кm; коефіцієнт передачі по струму Kт = Iкт / Iбm.

Рис. 18.1. Вихідні (а, в) і вхідні (б) характеристики підсилювальних елементів

Потім по вхідний навантажувальної або усередненої (типової) статичній характеристиці (див. рис. 18.1, б) знаходять амплітуду змінної напруги на вході Uбm. Зазвичай для підсилювачів режиму А по цій характеристиці визначають подвійну амплітуду вхідного струму 21бт і напруги 2Uбт, після чого розраховують: вхідну потужність РВК = 1/2 IбmUбm; коефіцієнти підсилення по напрузі Kn = UKm / Uбm і потужності Км = Рк / Рвх, вхідний опір Rвх = Uбm / Iбm.

Нелінійність вхідний характеристики може викликати спотворення сигналу. Для зменшення спотворень доцільно знизити амплітуду вхідного сигналу.

У режимі А струм Ік через транзистор проходить як при сигналі , так і без нього, тому ККД підсилювача малий. Режим А кращий, коли потрібні мінімальні нелінійні спотворення, а вихідна потужність і ККД не мають вирішального значення. Зазвичай в цьому режимі працюють каскади підсилювачів напруги і малопотужні вихідні каскади .

У режимі В початкове положення робочої точки вибирають в області невеликих струмів колектора, близьких до Iкбо ( рис. 18.1 , в). Транзистор відкритий лише протягом половини періоду, тобто працює з відсічкою струму , кут якої дорівнює 90 °. Великий струм дозволяє збільшити вихідну потужність. У режимі В рівень нелінійних спотворення високий, тому цей режим використовується в двотактних схемах, компенсуючих зазначений недолік і дозволяють отримати велику вихідну потужність .

Проміжне становище між режимами А і В займає режим АВ, більш економічний, ніж А, і характеризується меншими нелінійними спотвореннями, ніж В. Застосовується цей режим в основному в двотактних схемах.

У режимі С початкове зміщення відповідає режиму відсічення. При відсутності сигналу транзистор струму не пропускає і починає працювати лише після того, як вхідний сигнал перевищує порогове значення, тому кут відсічення меньше 90 °. Режим С використовується, коли нелінійними спотвореннями можна знехтувати, але необхідна велика вихідна потужність підсилювача.

СРС №19