58. Выбор режима работы усилителя.

В зависимости от положения рабочей точки в режимах покоя на характеристиках транзисторов и электронных ламп, а также величины усиливаемого напряжения различают 3 основных режима работы усилителей каскада:A,B,C. Основные характеристики режимов: величины нелинейных искажений и КПД.

Режим А: характеризуется тем, что рабочую точку А выбирают на линейном участке (обычно посередине) переходной характеристики транзистора. Величина входного напряжения в режиме А должна быть такой, чтобы работа усилительного каскада происходила на линейном участке характеристики. В этом случае нелинейные искажения усиливаемого напряжения будут мин., то есть при подаче на вход ус. каскада гармонического напряжения форма выходного напряжения будет практически синусоидальной. Недостаток – очень низкий КПД усилителя.

=P_вых/Р₀ в режиме А P_вых=0,5U_km*I_km, Р₀=U₀I₀  =0.5(U_km/ U₀)/ I_km/ I₀ так как U_km< U₀ и I_km< I₀, то КПД ус. каскада в режиме А всегда < 0,5 в действительности он редко превышает 0,35.

Режим В: характеризуется тем, что раб. точку А выбирают в начале переходной характеристики транзистора. В режиме В переменные составляющие тока и напряжения возникают лишь в положит. полу периоды входного напряжения. Выходное напряжение ус. каскада при синусоидальном входном напряжении имеет форму полу синусоиды, то есть нелинейные искажения очень большие. Поэтому Режим В используют в двухтактных усилителях мощности. Характеризуется высоким значением КПД (может достигать 80%), так как ток покоя практически = 0.

Режим С: характеризуется тем, что рабочую точку А выбирают за точку отсечки и ток в усилительном элементе возникает только в течение некоторой части положительного полу периода входного напряжения, этот режим сопровождается большими искажениями усиливаемого напряжения, но КПД устройства может быть очень высоким и приближаться к единице. Режим С применяют в избирательных усилителях и автогенераторах.

53. Нелинейные искажения в транзисторной схеме.

При входном напряжении синусоидальной формы сигнал на выходе усилителя нельзя считать чисто синусоидальным. В виду неизбежной нелинейности входных и выходных вольт – амперных характеристик транзисторов возникают искажения формы кривой выходного напряжения. Это относится как к синусоидальному входному напряжению, так и к входному сигналу любой другой формы. Такие искажения, вносимые усилителем, называют нелинейными. С увеличением амплитуды входного напряжения нелинейность вольтамперных характеристик транзисторов проявляется сильнее, поэтому при большем напряжении входного сигнала нелинейные искажения, вносимые усилителем в кривую входного напряжения, возрастают. Нелинейные искажения, создаваемые усилителем, оценивают для синусоидального входного напряжения, исходя из состава высших гармонических составляющих в кривой выходного напряжения, появление которых вызвано отличием формы напряжения U_вых от синусоиды мерой оценки служит коэффициент нелинейных искажений усилителя, указываемый в процентах:

г де P₂,P₃,P₄...-мощности, выделяемые в нагрузке под воздействием 2,3,4… гармонических составляющих напряжения (U₂,U₃,U₄); P₁ – мощность в нагрузке, обусловленная основной гармонической составляющей напряжения (U₁).

U_вх – мгновенное значение,U_вхm – амплитудное