Короткі теоретичні відомості. Режими роботи визначаються поданим зсувом на базу БТ

Режими роботи визначаються поданим зсувом на базу БТ. Розрізняють режими А, B, С, D, АB.

Режим А. Робочу точку вибирають у середині прохідної динамічної характеристики каскаду (рис. 7.1); при цьому струм у вихідному ланцюзі протікає протягом усього періоду вихідного сигналу. Режим характеризується мінімальними нелінійними спотвореннями.

У цьому режимі великий струм спокою , а отже, низький ККД, що становить 20-30 %. Режим використовують у попередніх каскадах підсилення.

Рис. 7.1. Характеристики та сигнали в підсилювачі, що працює в режимі А

Режим В. Робочу точку задаємо на початку прохідної характеристики (рис. 7.2), при цьому струм у вихідному ланцюзі протікає протягом половини періоду вихідного сигналу.

Струм тече у вихідному ланцюзі тільки півперіоду. ККД досить високий і становить 60-70 %. Так як використовуємо початок характеристики (а він нелінійний), то виникають більші нелінійні спотворення. Режим використовують тільки у двотактних схемах підсилення.

Рис. 7.2. Характеристики та сигнали в підсилювачі, що працює в режимі В

Режим С. Робочу точку (рис. 7.3) обирають лівіше початку координат прохідної динамічної характеристики. Кут відсічення < . ККД високий (90 %), тому що струм спокою . Так як використовуємо початок характеристики, то збільшуються нелінійні спотворення. Цей режим застосовують у високочастотних підсилювачах потужності разом з резонансними пристроями, що дозволяють виділяти в результуючому сигналі 1-у гармоніку вхідного сигналу.

Рис. 7.3. Характеристики та сигнали в підсилювачі, що працює в режимі С

Режим D. Імпульсний режим. Транзистор працює як електронний ключ, тобто БТ або відкритий, або закритий. Гармонійні сигнали підсилювати не може. Використовують в імпульсних підсилювачах потужності, при цьому ККД (95 %).

Режим АВ. Кут відсічення < < . Це проміжний режим між режимами А та В. Робоча точка розташована на переході від нелінійної ділянки характеристики до лінійної. Режим використовують для зменшення нелінійних спотворень підсиленого сигналу, які виникають на початковій ділянці ВАХ БТ.

Схеми двотактних безтрансформаторних підсилювальних каскадів.

Схема такого каскаду підсилювача потужності із двома джерелами живлення наведена на рис. 7.4.

Схема побудована на комплементарних транзисторах. У цих схемах проявляється ефект „сходів” (рис. 7.5). Щоб усунути ефект „сходів”, потрібно встановити режим роботи АВ, тобто на базі БТ подати невеликий зсув ( В). Це можна зробити шляхом введення в схему дільника напруги. Схема з дільником зображена на рис. 7.6, а. При використанні діодів (замість опорів і встановити діоди) варто встановити такий струм у дільнику, щоб падіння напруги на кожному діоді дорівнювало необхідному зсуву.

Рис. 7.4. Схема двотактного підсилювача потужності

Рис. 7.5. Спотворення форми сигналів у двотактному підсилювачі

Рис. 7.6. Схема двотактного каскаду підсилення потужності: а – з дільником напруги; б – з одним джерелом живлення

Схема двотактного підсилювального каскаду з одним джерелом живлення показана на рис. 7.6, б.

Принцип роботи каскаду. При подачі позитивної напівхвилі вхідного сигналу транзистор відкривається, а транзистор залишається закритим, в результаті через навантаження буде протікати струм. При цьому заряджається конденсатор . При подачі негативної напівхвилі вхідного сигналу транзистор закривається, а відкривається і через навантаження протікає струм в іншому напрямку, тобто вихідний сигнал адекватно відбиває зміну вхідного сигналу. Таким чином, підсилення сигналу в розглянутому підсилювачі відбувається у два такти роботи схеми. Якщо перший такт супроводжується підсиленням однієї напівхвилі сигналу транзистором , то другий такт супроводжується підсиленням другої напівхвилі за допомогою транзистора , протягом якого відбувається розряд ємності .