РЕЖИМ РОБОТИ ПІДСИЛЮВАЛЬНОГО КАСКАДУ

Характер роботи підсилювального каскаду і його параметри залежать від режиму роботи активного елемента за постійним струмом. Розглянемо це на прикладі транзисторного підсилювального каскаду за схемою ЗЕ, який є основою більшості схем підсилювачів, включаючи й операційні підсилювачі.

Початковий режим транзистора (режим спокою) визначається положенням робочої точки р на динамічній характеристиці транзистора. Від положення робочої точки залежать значення постійних складових струмів вхідного та вихідного електродів транзистора (І_0С,І_0В)і напруг па цих електродах (U_0C,U_0B), тобто потужність, яку споживає підсилювач від джерела Е_C. В свою чергу, вибір робочої точки в значній мірі регламентується амплітудою, формою і полярністю вхідного змінного сигналу. Розрізняють три основні режими роботи підсилюючого каскаду – А, В і С. Розглянемо особливості режимів роботи підсилюючого каскаду при дії на вході змінного сигналу синусоїдальної форми.

В режимі підсилення А початкове положення робочої точки вибирають приблизно посередині відрізка динамічної характеристики, де зміні базового (вхідного) струму відповідає пропорційна зміна колекторного (вихідного) струму, а її переміщення, пов'язане з дією подвійної амплітуди вхідного сигналу 2U_Вm (2I_Вm), обмежується цим відрізком. На рис. 1.19 цей відрізок відмічений лінією СD на вихідній динамічній характеристиці і С'D' – на вхідній. Слід зазначити, що, залежно від нахилу динамічної характеристики, переміщення робочої точки в режимі підсилення А може проходити навіть в межах відрізка BF динамічної характеристики, що показує на некритичність амплітуди підсилюваного сигналу в цьому режимі. Так чи інакше напруга зміщення в колі бази |U_0B| більша за |U_Bm| вхідного сигналу, а струм спокою в колекторному колі I_0Cперевищує амплітуду змінної складової колекторного струму I_Cm. Тому вихідний колекторний струм протікає за час всього періоду підсилюваного сигналу, що є характерною особливістю режиму підсилення А.

Оскільки робоча точка не виходить за межі лінійного відрізка вхідної динамічної характеристики, то лінійні спотворення, які вносяться підсилювачем, невеликі і тим менші, чим менша амплітуда вхідного сигналу. Але при цьому низький ККД підсилювача, оскільки корисна потужність Р_вих, яка віддасться в навантаження, задається змінною складовою колекторного струму з амплітудою I_Cm. При цьому I_Cm менший за постійну складову струму I_0C– яка обумовлює потужність Р_cп, що споживається від джерела живлення. ККД підсилювачів в режимі А, які, як правило, використовуються як попередні підсилювачі або як малопотужні кінцеві каскади, не перевищує 20 %.

В режимі підсилення В початкове положення робочої точки на динамічній характеристиці вибирають при струмі колектора близькому до І_0С(рис, 4,5). Тому при наявності змінного вхідного сигналу змінна складова колекторного струму з амплітудою І_{С m}протікає лише за половину періоду сигналу, а в другій половині періоду транзистор закритий, тобто працює з відсічкою струму. При цьому кут відсічки струму θ приблизно дорівнює π/2 електричних градусів.

Рис. 4.5

Важливою особливістю режиму В є високий ККД підсилювача (60...70%), оскільки постійна складова колекторного струму від. джерела живлення при відсутності підсилюваного сигналу приблизно дорівнює нулю. Тому такий режим найкраще використовувати в каскадах підсилення великої потужності, коли вони працюють при великих рівнях підсилюваних сигналів, незважаючи на високий рівень нелінійних спотворень у підсилювачі. Внаслідок високої економічності підсилювачі в режимі в застосовують в переносних пристроях навіть при вихідній потужності в сотні міліват.

У деяких випадках використовують проміжний режим підсилення АВ, який характеризується кутом відсічки в 120 ...130 ел. град., і меншими нелінійними спотвореннями, але виявляється економічнішим, ніж режим підсилення А.

Початкове зміщення і положення робочої точки в транзисторі, щопрацює в режимі підсилення С, відповідає режиму відсічки, а кут відсічки θ < π/2. Цей режим найекономічніший (ККД 85 %), оскільки при відсутності підсилюваного сигналу транзистор практично не споживає енергії. Режим С використовують у підсилювачах– формувачах, які працюють при перевищенні вхідним сигналом деякого порогового значення, а також в автогенераторах.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Для багатокаскадного підсилювача	\|	ЗВОРОТНИЙ ЗВ'ЯЗОК У ПІДСИЛЮВАЧАХ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.