¢ |
= |
¢ |
2 |
¢ |
¢¢ |
= |
¢¢ |
2 |
¢¢ |
|
|
||||||||
UK1 |
IK1 p ρQ = |
IK1RК ; |
UK1 |
IK1 p ρQ = |
IK1RK , |
||||
где RК – сопротивление контура с учетом частичного подключении его к коллекторной цепи транзисторов, р – коэффициент подключения первого и второго транзисторов к контуру (р = 0,5).
Парциальные напряжения на коллекторах суммируются
U |
|
= U ′ |
+ U ′′ |
= (I′ |
+ I′′ |
)R . |
||
|
K |
|
K1 |
|
K1 |
|
|
K |
|
|
|
K1 |
K1 |
||||
«Кажущееся» сопротивление нагрузки для верхнего транзистора (рис. 9.3) определим по формуле
|
|
|
U |
|
|
(I¢ |
+ I¢¢ |
) |
æ |
I¢¢ |
ö |
|
Z¢ |
= |
|
|
|
= |
|
|
|
R = ç 1+ |
|
÷ R . |
|
|
|
К |
К1 |
К1 |
|
К1 |
||||||
|
КАЖ |
|
|
|
|
|
К ç |
÷ К |
||||
|
|
|
¢ |
|
|
|
¢ |
|
¢ |
|||
|
|
|
|
IK1 |
|
IК1 |
|
è |
IК1 |
ø |
||
|
При |
фазовой |
и |
амплитудной |
симметрии |
схемы |
I ′ |
= I′′ |
, |
||||
|
К1 |
К1 |
|||||||||||
Z ′ |
|
= |
Z ′′ |
= 2R |
К |
; |
то есть сопротивление, которое ощущает каждый транзи- |
||||||
КАЖ |
|
КАЖ |
|
|
|||||||||
стор, в два раза больше, чем сопротивление контура при коэффициенте подключения р = 0,5.
К достоинствам двухтактной схемы в сравнении со схемой параллельного включения активных приборов к общей нагрузке следует отнести:
–в симметричной двухтактной схеме снижается уровень высших гармоник
внагрузке,
–при θ = 90о можно получить на нерезонансной нагрузке напряжение близкое по форме к гармоническому, что используется в широкополосных усилителях,
–практически в два раза увеличивается входное сопротивление каскада.
Схемы сложения и деления мощности
Классическая мостовая схема
Рассмотрим суммирование мощностей двух идентичных «синфазных» генераторов с использованием классической мостовой схемы (рис. 9.5,а).
Рис. 9.5
При идентичности генераторов (е1 = е2) и симметрии схемы
(R1=R2=R3=R4) токи, протекающие через резисторы, равны (I1=I2=I3=I4). Токи,
48
протекающие через резисторы R1 и R3, компенсируют друг друга. Потенциалы точек 1, 4 и соответственно 2, 3 совпадают, и их можно соединить. Схема, полученная таким образом, изображена на рис. 9.5,б. Нагрузочными резисторами в этой схеме являются резисторы R2 и R4, включенные параллельно.
Легко видеть, что сопротивления нагрузки, ощущаемые генераторами, рав-
ны
ZКАЖ1 = ZКАЖ2 = R .
Всопротивлении нагрузки мостовой схемы R/2 выделяется сумма номи-
нальных мощностей двух генераторов
РВЫХ = РНОМ1 + РНОМ2 = 2РНОМ1 .
Рассмотрим работу мостовой схемы в аварийном режиме. Предположим, вышел из строя второй генератор. При этом возможны режимы короткого замыкания выходных зажимов генератора или холостого хода. Выполним анализ в режиме холостого хода (анализ режима короткого замыкания рекомендуется выполнить самостоятельно). Схема, получающаяся при обрыве второго генератора, приведена на рис. 9.6. Кажущееся сопротивление нагрузки для первого генератора не изменилось,
ZКАЖ1 АВ = R .
следовательно, не изменился режим его работы. Но его выходная мощность делится теперь поровну между балластными (R1, R3) и нагрузочными (R2, R4) резисторами:
РВЫХ АВ = 0,5РНОМ1 = 0,25РВЫХ .
Таким образом, мощность в нагрузке в аварийном режиме уменьшается в четыре раза. В классической мостовой схеме два сопротивления нагрузки (на практике чаще всего одно), и если заземлить одну из точек 1, 2, 3 или 4, один из генераторов, а также один из нагрузочных и балластных резисторов оказываются изолированными от «земли».
Контрольные вопросы.
1.В каких случаях в усилителях мощности используется сложение мощностей генераторных приборов?
2.Как изменится степень напряженности режима генератора при выходе из строя одного из активных приборов в параллельной и двухтактной схеме, если исходный режим ГВВ был граничным? Изменится ли мощность на выходе ГВВ?
3.Каковы достоинства и недостатки схемы параллельного включения активных приборов в сравнении с двухтактной схемой?
4.Что такое «фазовая асимметрия» в параллельной и двухтактной схемах?
5.Почему не рекомендуется использовать на высоких частотах параллельное включение транзисторов? В каких случаях это допустимо?
49