Компьютерная электроника. Режимы работы усилительных каскадов

Слайд 2

Классификация режимов В зависимости от положения рабочей точки и времени протекания

Классификация режимов

В зависимости от положения рабочей точки и времени протекания тока

через активный элемент различают следующие режимы:
1 - A;
2 - B;
3 - C;
4 - D.
Иногда применяют промежуточный режим AB.
Количественно режим работы усилителя характеризуется углом отсечки Θ – половиной той части периода, в течение которого в выходной цепи транзистора протекает ток нагрузки. Угол отсечки выражают в градусах или радианах.
Слайд 3

Режим А Рабочую точку выбирают в середине линейного участка входной характеристики.

Режим А

Рабочую точку выбирают в середине линейного участка входной характеристики. Ток

в выходной цепи протекает в течение всего периода, а угол отсечки Θ равен 180°. Транзистор работает в активном режиме на близких к линейным участках характеристик, поэтому искажения усиливаемого сигнала здесь минимальны. КПД такого усилителя низок (теоретически <25%), поэтому такой режим применяют в маломощных каскадах предварительного усиления.
Слайд 4

Режим А

Режим А

Слайд 5

Режим B Рабочая точка находится в нулевой точке входной характеристики. Ток

Режим B

Рабочая точка находится в нулевой точке входной характеристики. Ток нагрузки

протекает в коллекторной цепи транзистора только в течение одного полупериода входного сигнала, КПД может достигать 70%. Угол отсечки Θ равен 90°.
Используют в двухтактных усилителях мощности.
Недостаток - большой уровень нелинейных искажений.
Слайд 6

Режим B

Режим B

Слайд 7

Режим АB Ток в выходной цепи протекает больше половины периода изменения

Режим АB

Ток в выходной цепи протекает больше половины периода изменения напряжения

входного сигнала.
Этот режим используется для уменьшения нелинейных искажений усиливаемого сигнала, которые возникают из-за нелинейности начальных участков входных вольт-амперных характеристик транзисторов.
При отсутствии входного сигнала в режиме покоя транзистор немного приоткрыт и через него протекает ток, составляющий (10…15)% от максимального тока при заданном входном сигнале. Угол отсечки в этом случае составляет  (120…130)°.
Используют в двухтактных усилителях мощности с улучшенными характеристиками.
Особенности:
- высокий КПД;
- низкие нелинейные искажения.
Слайд 8

Режим АB

Режим АB

Слайд 9

Режим С Рабочая точка А располагается выше начальной точки входной характеристики.

Режим С

Рабочая точка А располагается выше начальной точки входной характеристики.
Ток протекает

в течение времени, которое меньше половины периода входного сигнала, поэтому угол Θ<90°. Больше половины рабочего времени транзистор закрыт, мощность, потребляемая от источника питания, снижается. КПД близок к 100 %.
Из-за больших нелинейных искажений применяют, в основном, в мощных резонансных усилителях (например, радиопередатчиках).
Слайд 10

Режим С

Режим С