КАСКАДЫ УСИЛЕНИЯ МОЩНОСТИ.

Каскад усиления мощности класса А.(рис. 2.32)

Для усилителя мощности класса А применяют трансформаторную связь с нагрузкой. В режиме покоя за счет напряжения смещенияU_CM ,подаваемого на базу, протекают токи I_{Б, П} и I_{К, П} (ток базы покоя и ток коллектора покоя). I_{К, П}=b×I_{Б, П}+(b+1)× I_КБО. На рис. 2.33 Р_К=Р₀–Р_Н , x=DU/E_К, Р_Н–мощность нагрузки, Р₀–мощность от источника питания Е_К.

Выводы:

1.Максимальный КПД достигается при больших значениях x, т.е. при усилении больших сигналов.

2.Мощность потребляемая от источника Р₀,не зависит от передаваемого сигнала.

3.Максимальная мощность потерь Р_К имеет место в режиме покоя, т.к. U_ВХ=0. Мощность потерь – это мощность затрачиваемая на нагрев транзистора Þдля транзистора наиболее тяжелым является режим покоя и поэтому режиму нужно выбирать транзистор по мощности. _К,max³P₀=I_К,П×Е_К. Недостатки класса А: низкий КПД, особенно при малых значениях вх напряжения, мощность Р₀ не зависит от вх. сигнала и при малых сигналах затрачивается впустую. Каскад должен иметь трансформаторную связь с нагрузкой, отсюда невозможность передачи однополярных сигналов.

Однотактный каскад класса Б.(рис. 2.34)

В режиме покоя смещение на базу транзистора не подается и ток коллектора покоя равен I_КЭО»0. Мощность Р_К=0, т.е. нагрева транзистора в режиме покоя практически не происходит. При подаче на базу транзистора положительного вх сигнала вых напряжение равно: U_ВЫХ=i_КR_Н. При отрицательном напряжении на входе транзистор заперт: U_ВЫХ =0. Такой усилитель класса Б может усиливать только однополярные сигналы. Определим КПД каскада: U_ВЫХ= U_{ВЫХ m}.( U_{ВЫХ m}–амплитуда выхода, является действующим значением). P_Н=U_{ВЫХ m}/R_Н=(xE_К)²/R. P₀=E_КI_К=E_КU_{ВЫХ m}/R_Н=xE_К²/R_Н. h=x.

Выводы:

1.КПД каскада класса Б выше, чем класса А особенно для молодых и средних сигналов U_ВХ.

2.Мощность потребляемая от источника Е_К минимальна в режиме покоя и увеличивается при росте U_ВХ.

3Мощность потерь максимальна при средних значениях x, но меньше чем максимальная мощность потерь в усилителях класса А.

Все сказанное позволяет сделать вывод о преимущест­вах каскадов усиления мощности класса В по сравнению с каскадом класса А. Невозможность усиления двухполярных сигналов преодолена в двухтактных усилителях мощ­ности,

Двухтактный каскад усиления мощности класса Б.

1)Двухтактный каскад усиления с транзисторами разной проводимости. В режиме покоя оба транзистора заперты. При подаче положительного U_ВХ схема работает как однотактный каскад класса Б, транзистор  V₂ заперт. При U_ВХ<0, V₁ заперт. Т.о. транзисторы вступают в работу поочередно в зависимости от полярности усиливаемого сигнала. Для двухтактного каскада усиления мощности класса Б справедливы соотношения однотактного усилителя класса Б.

2) На транзисторах одной проводимости. При U_ВХ>0, V­₁ открыт, V­₂ заперт обратным напряжением на входе (–кU_ВХ). При U_ВХ<0, V­₁ заперт, кU_ВХ отпирает транзистор V­₂ и транзистор работает как эмиттерный повторитель.

В схеме один источник питания, но наличие транф-ра в ней обязательно. Оба транзистора работают по схеме с общим эмиттером. На их базы подаются сигналы +U_ВХ и –U_ВХ , что обеспечивает при U_ВХ >0, отпирание V₁, при U_ВХ<0 – отпирание V₂.