Выходной каскад с трансформаторной связью. Работа в режиме А

Типичная схема однотактноговыходного каскада с общим эмитте­ром показана на рис. 13.16. Элементы схемы С _Р, , , С _Э и R _Э выполняют те же функции, что и в предварительных каскадах усиления. Выходной трансформатор служит для согласования со­противления нагрузки с выходным сопротивлением транзистора. Если пренебречь потерями в трансформаторе, то можно считать, что мощность в первичной и вторичной обмоткахостается неизмен­ной, т. е. Р _I= Р _II.

В этом случае можно записать

где R _I и R _II - сопротивления первичной и вторичной цепей трансформатора по переменному току.

Для получения максимальной мощности полезного сигнала сопротивление первичной цепи переменному току должно быть равно оптимальному сопротивлению коллекторной нагрузки транзистора (R _н.опт), при котором произведение переменных составляющих напряжения и тока в коллекторной цепи оказывается максимальным.

Поэтому R _I = R _н.опт.

Сопротивление вторичной цепи переменному току равно сопротивлению нагрузки R _н, т.е. R _II = R _н.опт. Поэтому

Разделив левую и правую части данного равенства на , получим

Отношение U _II/ U _I представляет собой коэффициент трансформации выходного трансформатора n.

Следовательно

Величина R _н (сопротивление нагрузки потребителя) обычно задается. Что же касается сопротивления R _н.опт, то его следует определять графическим путем из условия получения максимальной неискаженной мощности сигнала.

В зависимости от выбора рабочей точки на проходной динамической характеристике транзистора различают три основных режима работы усилительного каскада: А, В и АВ.

Для работы каскада в ре­жиме А на базу подается такое напряжение смещения, чтобы рабочая точка Р, оп­ределяющая исходное состоя­ние схемы при отсутствии входного сигнала, располага­лась примерно на середине прямолинейного участка ха­рактеристики (рис. 13.15, а).В этом режиме напряжение смещения U _БЭР по абсолют­ной величине всегда больше амплитуды входного сигнала (U _БЭр ≥ U_mBX),а ток покоя I _Kp всегда больше амплитуды переменной составляющей вы­ходного тока (I _Kp > I _{K т}). Поэтому в режиме A при подаче на вход каскада синусоидального напряжения в выходной цепи будет протекать ток, изменяющийся также, по синусоидальному закону. Это обусловливает минимальные не­линейные искажения сигнала. Однако этот режим является наименее экономичным. Дело в том, что полезной является лишь мощность, выделяемая в выходной цепи за счет переменной составляющей выходного тока, а потребляемая мощность определяется значи­тельно большей величиной постоянной составляющей. Поэтому к. п. д. усилительного каскада в режиме А составляет лишь 20— 30 %. Обычно в этом режиме работают каскады предварительного усиления или маломощные выходные каскады.

Дата добавления: 2014-01-20