- •Издательство мэи
- •Лабораторная работа № 1 изучение одиночных усилительных каскадов переменного тока на средних частотах
- •Краткое описание усилительных каскадов
- •Для каскада оЭсоответственно получим
- •Полное входное сопротивление каскада
- •Амплитудная характеристика каскада
- •Задание
- •Лабораторная работа № 2 амплитудно-частотная характеристика и искажения прямоугольного импульса одиночным усилительным каскадом
- •Амплитудно-частотная характеристика каскада
- •Искажение прямоугольного импульса усилителем
- •Задание
- •Лабораторная работа № 3 бестрансформаторные усилители мощности
- •Усилитель мощности класса в
- •Усилитель мощности класса а
- •Нелинейные искажения ум
- •Усилительные свойства каскада
- •Описание установки
- •Задание
- •Лабораторная работа № 4 дифференциальный каскад
- •Усилительные свойства
- •Амплитудная характеристика каскада
- •Разбаланс и температурный дрейф каскада
- •Описание стенда
- •Задание
- •Операционные усилители
- •Основные параметры и структура операционного усилителя
- •Дифференциальные каскады
- •Методические указания
- •Задание
- •Лабораторная работа № 6 усилители с частотно-независимой обратной связью
- •Общая характеристика цепей обратных связей
- •Характеристики исследуемого усилителя без ос
- •Усилитель с частотно-независимой ос
- •Методика измерении и лабораторный стенд
- •Задание
- •Задания, выполняемые по указанию преподавателя
- •Лабораторная работа № 7 усилители с частотно-зависимой обратной связью (активные фильтры)
- •Полосовые фильтры
- •После преобразований получаем
- •Задание
- •Библиографический список
- •Лабораторная работа № 8 стабилизаторы постоянного напряжения
- •Основные параметры стабилизаторов напряжения
- •Параметрический стабилизатор напряжения
- •Однокаскадные стабилизаторы
- •Многокаскадные стабилизаторы
- •Рекомендации по проведению измерений
- •Задание по изучению стабилизатора постоянного напряжения
- •Лабораторная работа № 9 Работа стабилизатора постоянного напряжения от сети переменного тока
- •Выпрямитель. Работа на активно-емкостную нагрузку
- •Выпрямитель со стабилизатором постоянного напряжения
- •Задание по изучению выпрямителя
- •Содержание
- •Учебное издание
Усилитель мощности класса а
На рис. 3.3, а показан УМ класса А. Для режима класса А характерно задание величины тока покоя транзисторов, превышающего максимально 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 IК0 ³ 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
Рис.3.3. Усилитель мощности класса А: а – схема УМ класса А, АВ; б – перемещение рабочей точки по характеристикам транзисторов; в – осциллограммы токов транзисторов и нагрузки |
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)
И
Рис. 3.4.
Мощностные характеристики УМ класса
А в зависимости от напряжения в
нагрузке
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.