3. Режим насыщения: оба p-n перехода транзистора включают в прямом направлении, открыты.
4. Режим отсечки: оба p-n перехода транзистора включают в обратном направлении, закрыты.
Чередование режимов 3 и 4 позволяет в ключевых каскадах (в т.ч. в усилителях класса D) увеличить КПД до 90-98%.
14. Классы усиления: A , B , AB , C , D . Достоинства и недостатки. Применение.
Класс А
В этом режиме рабочая точка находится на середине линейного участка проходной характеристики. В этом режиме обеспечиваются минимальные нелинейные искажения, но он имеет низкий КПД (25 – 30%) и высокие потери мощности в режиме отсутствия сигнала. Используются в предварительных и промежуточных каскадах усилителей, а также в усилителях мощности сверхвысокого качества.
Класс В
В этом режиме рабочая точка находится в начале проходной характеристики Uбэ = 0. Достоинства: достаточно высокий КПД (до 75% при усилении синусоидального сигнала), отсутствие потерь мощности в режиме покоя. Недостатки: высокие нелинейные искажения. Применение: в усилителях мощности невысокого качества и высокой экономичности при наличии глубокой ООС(которая уменьшает искажения) и в ОУ.
Класс АВ
В этом режиме рабочая точка находится в начале линейного участка проходной характеристики. Имеет высокий КПД (60-65%), невысокие потери мощности в режиме покоя и относительно невысокие линейные искажения(<3%). Недостатки: необходимость введения дополнительных цепей для температурной стабилизации в положении рабочей точки из-за саморазогрева транзистора вследствие наличия в нём тепловой положительной обратной связи. Используется в усилителях мощности среднего и высокого качества.
Класс С
В этом режиме транзистор заперт напряжением смещения на базе и находится в режиме отсечки, т.е. рабочая точка находится левее нуля. Транзистор надёжно закрыт обратным смещением. КПД более высокий чем в режиме В(≈80%), но очень высокие нелинейные искажения. Используется в устройствах, где существенны даже незначительные увеличения КПД, а нелинейные искажения не играют роли, также в генераторах и усилителях, где выделение основной гармоники осуществляется специальными фильтрами, в мощных радиопередатчиках.
Класс D
Режим работы класса D – это ключевой режим работы транзистора. Достоинство: очень высокий КПД (90-98%). Недостатки: проблемы получения синусоидального сигнала, сложность такого устройства, наличие дополнительных помех и искожений. Используется: в импульсных преобразователях и стабилезаторах напряжения, в усилителях мощности гармонических сигналов (крайне редко, только при условии использования шин).
15. Усилители мощности. Однотактные и двухтактные усилители. Схемы включения.
В двухтактном усилителе положительная полуволна усиливается одним транзистором, отрицательная – другим. В однотактном и положительная и отрицательная полуволны усиливаются одним транзистором.
Однотактный усилитель малой мощности.
| 8 Ом |
| А |
| -30 В |
| +15 В |
| 8 Ом |
Режим работы по постоянному току выбирается таким образом, чтобы потэнциал точки А при отсутствии входного сигнала был равен 0, для исключения протекания постоянного тока через динамик. На небольшую мощность-класс А. Источник тока позволяет ограничить рассеиваемую мощность по сравнению с резистором коллекторной цепи VT1 и ВТО же время обеспечить большой ток базы VT2.
Двухтактный усилитель мощности (класса В).
| -Uп |
| VT2 |
| Rн |
| VT1 |
| +Uп |
Когда положительная полуволна на входе достигает напряжения для отпирания VT1 (0,6 В), последний открывается, ток от источника питания через транзистор протекает в нагрузку, выделяя на ней напряжение практически идентичное входному, VT2 при этом заперт.
При отрицательной полуволне отпирается VT2, VT1 закрыт отрицательным потенциалом.
При входном напряжении < 0,6В оба транзистора закрыты и напряжение на нагрузке отутствует.
Диоды находятся вблизи транзисторов и имеют с ними непосредственный тепловой контакт.
При использовании переменных резисторов, можно устанавливать положение рабочей точки исходя из требуемой экономичности и величины нелинейных искажений.
Недостаток: трудность согласованности температурных коэф-ов терморезисторов и транзисторов. Для поддержания одинаковой темп. терморезисторов, диодов и транзисторов их располагают на охладителях, в непосредственнной близости от корпусов транзисторов. С целью уменьшения влияния различия в пар-ах п-н-п и н-п-н транзистор в эммиторной цепи вводятся резисторы, создающие послед. ООС по току постоянному.
16. Составные транзисторы: схемы Дарлингтона и Шиклаи. Применение.