Усилитель мощности класса А
На рис. 3.3, а показан УМ класса А. Для режима класса Ахарактерно задание величины тока покоя транзисторов, превышающегомаксимально возможную амплитуду переменного тока (рис. 3.3, б). Необходимое смещение при этом обеспечивается с помощью резисторного или диодно-резисторного делителя в цепи базы. Если сигнал генератора синусоидален, то в первом приближении будут синусоидальными и изменения токов транзисторов VT1 и VT2 (рис. 3.3, а). Разнополярный характер транзисторов приводит к тому, что одному и тому же сигналу генератора будет, например, соответствовать увеличение тока коллектора одного транзистора и уменьшение другого. Можно записать IКl = IКl0 + IК m sin wt, IК2 = IК20 – IК m sin wt, (3.4) IН= IК1 – IК2 = IК10– IК20 + 2IК m sin wt. (3.5) Если транзисторы подобраны так, что их токи покоя равны, т.е. IК10 = IК20, то через нагрузку не протекает постоянная составляющая IН = 2IК m sin wt = IН m sin wt. (3.6) Из рассмотрения рис. 3.3, в следует, что для усилителя класса А должны выполняться условия IК0³ IК m, или, что эквивалентно IК0 ³ IН m/2, где IН m — максимальный амплитудный ток нагрузки. Рассмотрим мощностные соотношения. Для усилителя класса А в первом риближении постоянная составляющая тока коллектора не зависит от амплитуды переменного сигнала. В таком случае мощность, потреб-ляемая от источников питания
РИСТ = 2 IК0 E, (3.7) также не будет зависеть от амплитуды сигнала, в то время как мощность в нагрузке возрастает квадратично PН = UН m2 /2RН. (3.8) Из рассмотрения рис. 3.4, где представлены зависимости РИСТ, PН, РКå = При выборе рабочей точки так, чтобы IК0 = IК m максимальный КПД для мало-искаженного сигнала достигается при амплитуде сигнала UН m = E (пренебрегаем UКЭН) и составляет 50 %. В реальном каскаде необходимо учитывать UКЭН, а также тот факт, что ток покоя выбирается несколько больше амплитуды сигнала. С учетом этих факторов получаем h = (Е– UКЭН) IК m /2E IК0 = x IК m / 2IК0. Таким образом, реально КПД каскада класса А не превышает 35–40 %. Обычно принимают РКå > 3 PНmax, а мощность, рассеиваемая на коллекторе одного транзистора, PК = 3/2×PНmax < PКдоп Другими ограничениями являются ограничения по напряжению и току: UК доп >2E, IК доп > 2IК0.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|