рис. 2.41Рассмотрим однотактный усилитель мощности, в котором трансформатор включен по схеме с ОЭ (рис. 2.41). Трансформаторы ТР1 и ТР2 предназначены для согласования нагрузки и выходного сопротивления усилителя и входного сопротивления усилителя с сопротивлением источника входного сигнала соответственно. Элементы R и D обеспечивают начальный режим работы транзистора, а С увеличивает переменную составляющую, поступающую на транзистор Т.

Для анализа схемы изобразим семейство выходных характеристик транзистора, линии нагрузки и временные диаграммы (рис. 2.42).

рис. 2.42

Линия 1 — это линия нагрузки по постоянному току, выходящая из точки, соответствующей Ек, а наклон ее определяется омическим сопротивлением первичной обмотки трансформатора ТР2. Точка 0 является начальной рабочей точкой транзистора. Через нее проходит линия нагрузки по переменному току 2, наклон которой определяется приведенным сопротивлением.

Из построений следует, что напряжение на транзисторе может достигать почти удвоенной величины Ек.

Проведем количественный анализ рассматриваемой схемы:

Р′Н = ( UКТ / √2 ) · ( IКТ / √2 ) = ½ · UКТ · IКТ



где Р′Н — выходная, мощность, приведенная к первичной обмотке трансформатора ТР2;

РН = Р′Н · ηТР

где ηТР − КПД ТР( ηТР = 0,75 − 0,95).

Мощность, потребляемая усилителем от источника питания

PПОТР = ЕК · IКН

Следовательно, КПД усилителя

η = РН / PПОТР = ½ · UКТ · IКТ  · ηТР / ( EК · IКН )

Для идеального усилителя UКТ = ЕК, IКТ = IКН, ηТР = 1, а следовательно, теоретический КПД усилителя

ηТЕОР = 0,5

Реальный же КПД

ηРЕАЛ  = 0,3 + 0,35

Рассмотрим двухтактный усилитель мощности (рис. 2.43).

рис. 2.43

Транзисторы могут быть включены по схеме либо с ОЭ (рис. 2.43, а), либо с ОБ (рис. 2.43, б).

Обе схемы могут работать в режиме класса «В» (резисторы R1 и R2 не используются) либо в режимах классов «АВ» или «А» (резисторы R1 и R2 обеспечивают соответствующий начальный режим работы транзисторов).

Временные диаграммы, соответствующие классу «В» (рис. 2.44), показывают, что двухтактный усилитель можно рассматривать как две независимые схемы, работающие поочередно, каждая в течение полупериода входного сигнала.

рис. 2.44

Проведем количественный анализ двухтактного усилителя, работающего в режиме класса «В» при включении транзисторов по схеме с общей базой (рис. 2.43, б). Средний ток (постоянная составляющая) каждого из транзисторов с учетом обратного тока IК0

IсрТ1 = IсрТ2 = 1/π · IКТ + IК0

Таким образом, ток и мощность, потребляемые усилителем от источника тока, соответственно равны:

IПОТР = ( IсрТ1 + IсрТ2 ) ≈ 2 · ( 1/π · IКТ + IК0 )

PПОТР = EК · IПОТР = 2 · EК/π · ( IКТ + π · IК0 ) = 2 /π · EК  · Il

Il= IКТ + π · IК0

Так же, как это делалось ранее для однотактного усилителя мощности, определим

Р′Н = ½ · UКТ · IКТ

РН = Р′Н · ηТР = ½ · UКТ · IКТ · ηТР

Следовательно, КПД двухтактного усилителя мощности в режиме класса «В»

η = РН / PПОТР = π/4 · UКТ · IКТ  · ηТР / ( EК · IКН )

Для идеального усилителя UКТ = ЕК , IКТ = I1, ηТР = 1, а следовательно, теоретический КПД

ηТЕОР = π / 4 = 0,78

Реальный же КПД

ηРЕАЛ  = 0,6 ÷ 0,7

Поскольку трансформатор является нежелательным элементом усилителей мощности, так как имеет большие габариты и вес, относительно сложен в изготовлении, то в настоящее время наибольшее распространение находят бестрансформаторные усилители мощности.


Рекомендуйте эту статью другим!



адресации в микропроцессорах
окт 29, 2015 909

Общие вопросы адресации в микропроцессорах

Начальные сведения. Работу процессора можно представить как непрерыв­ную…
Нидерландах
сен 06, 2013 2463

Анализ надежности электросистем в Нидерландах

Каждый год оператор системы электропередач TenneT выпускает отчет [19], в котором…
Кто должен менять счетчик электроэнергии 2
фев 29, 2016 1690

Кто должен менять счетчик электроэнергии?

Прибор измерения электроэнергии в частном доме или квартире – предмет первой…
Предельно допустимый ток
фев 26, 2016 1417

Предельно допустимый ток, выбора кабеля, компенсация

Во время протекания тока по проводнику возникают значительные энергетические потери,…
Анализ причин срабатывания УЗО 1
июнь 27, 2014 2201

Алгоритм поиска неисправностей в сети при работе УЗО

Когда срабатывает устройство защитного отключения, первое необходимое действие - это…