Режимы работы усилительных элементов. Межкаскадные связи

Общие принципы построения схем и работа электронных усилителей.

К усилителям обычно предъявляются следующие требования:

- обеспечение определенного коэффициента усиления;

- заданная выходная мощность в нагрузке;

- требуемый КПД.

Исходя их этих требований, и выбирается режим работы по постоянному току. Он задается положением точки покоя на входных и выходных характеристиках транзистора и характеризуется следующими параметрами:

Iвых о – выходной ток покоя;

Uвых о – выходное напряжение покоя;

Iвх о – входной ток покоя;

Uвх о – входное напряжение покоя (напряжение смещения).

Усилительные элементы могут работать в различных режимах работы, обеспечивая определенные показатели усилителя в соответствии с требованиями, предъявляемыми к ним.

Существует следующие режимы работы усилительных элементов: А и В, АВ, С и D.

Режим А применим как в КПУ так и в ОК. Этот режим обладает низким КПД, наименьшими нелинейными искажениями благодаря тому, что точка покоя выбирается на линейном участке характеристики и используют однотактных и двухтактных каскадах усилителей:

Усилители класса А находят широкое применение в тех случаях, когда требуется точное сохранение входного сигнала (при усилении звуковой частоты звукового сигнала в радиоприемниках и телевизорах). Однако из-за высоких требований по мощности, транзисторы работают в режиме АВ или В.

Режим В используется в каскадах мощного усиления, за счет малого потребления энергии питания, более высокого КПД, применим в двухтактных схемах:

Отличаются режимы А и В положением точки покоя на характеристиках:

Режим АВ в смысле расположение точки покоя и величины Iвых о является промежуточным между режимами А и В. Для слабых сигналов он обладает свойствами режима А (то есть малые нелинейные искажения и низкий КПД), при больших сигналах – свойствами режима В (то есть высокий КПД). К достоинствам режима АВ относится возможность использования менее сложных цепей питания.

Режим С имеет угол отсечки меньше 90, КПД еще выше, из-за отсутствия токов покоя, однако, в данном режиме происходит ограничение сигнала по минимуму, в результате чего, сигналы с малыми амплитудами не проходят через усилитель. Режим С применяют в мощных резонансных усилителях (радиопередающих устройств), где нагрузкой является параллельный резонансный контур, настроенный на частоту передаваемого сигнала.

Режим D – это ключевой режим, то есть в этом режиме усилительный элемент то открыт, то закрыт поочередно и используется в импульсных устройствах. Потери в этом режиме очень малы, а КПД оказывается близким к единице. Ключевой режим используют лишь для усиления прямоугольных импульсов произвольной длительности и скважности. Режим Д используют в электронно-вычислительных машинах, регулирующих и следящих устройствах.

Усилитель, который усиливает сигнал в течение всего периода сигнала, называется усилителем, работающем в классе А.

Усилитель, в котором выходной сигнал усиливается за время меньшее периода входного сигнала, называется усилителем класса АВ.

Усилитель, выходной сигнал которого усиливается за половину периода входного сигнала, называется усилителем класса В.

Усилитель, выходной сигнал которого усиливается менее чем за половину периода входного сигнала, работает в режиме С.

Дата добавления: 2014-01-06