ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.06.2024
Просмотров: 112
Скачиваний: 0
- 210
разности температуры перехода и кор пуса в градусах Цельсия на ватт виден
ляемой в нем мощности;
Вкв - тепловое сопротивление корпуса транзис!-
тора между радиатором транзистора и внешней средой, выражающееся отноше
нием разности температуры радиатора и окружающей среды в градусах Цельсий
на ватт выделяемой в транзисторе мощ
ности.
Исходная рабочая точка " А " и наклон динамической
характеристики В© |
должны выбираться так,- чтобы при мак |
||||||||
симальном использовании триода по коллекторному току и на |
|||||||||
пряжению отдаваемая мощность была не мецее |
заданной. |
Так кай |
|||||||
в режиме |
А, |
форма выходного |
сигнала мало |
отличается |
от |
||||
входного сигнала, |
то форма переменных составляющих коллектор |
||||||||
ного тока и напряжения при синусоидальном входном сигнале |
|||||||||
близка к |
синусоиде. |
|
|
|
• |
*> |
|
||
Поэтому |
отдаваемая мощность Р |
в |
нагрузку |
и среднее значе-г |
|||||
ние коллекторного тока |
I ср |
можно |
считать |
равными соответ-г |
|||||
етвенно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р, |
^ |
5 ! т |
и ш |
^ |
|
(*.31) |
||
|
I |
|
1ОК |
|
|
|
|
||
|
«•р |
• |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
(*.32) |
|
Приведенное к коллекторной цепи сопротивление нагрузку переменному току определяется наклоном динамической характер
ристики и может быть определено как
R к
* К т |
(*.33) |
Наибольшая мощность, которая выделяется на транзисторе в коллекторной цепи при отсутствии сигнала, будет
- 211
V ^p^KO^OK UKO |
(4.34) |
|
Коэффициент гармоник к. ^ транзисторного каскада уси
ления мощности зависит от многих причин, основными из кото рых являются способ включения транзистора и отношение сопро
тивления источника сигнала (выходное сопротивление предыду
щего каскада) R u |
к входному |
сопротивлению транзистора. |
|
Ориентировочный вид |
зависимости |
|
к г от способа включения и |
отношения - щ 1- . |
даны на рис. |
4.13. Из рисунка видно, |
|
что наибольшие нелинейные искажения дает включение с общим
эмиттером, а наименьшие - включение с общим коллектором.
Рис. 4.13
- 212 -
Напряжение питания транзисторного каскада усиления мощности желательно брать более высоким. При этом уменьшает-1 ся потребляемая входной цепью транзистора мощность сигнала, снижаются нелинейные искажения, повышается к .п .д . и облегча
ется |
конструирование |
выпрямителя. |
|
|
Расчет каскада |
усиления мощности в режиме А |
начина-* |
ют с |
определения мощности сигнала, которую должен отдавать |
||
транзистор, по формуле |
|
||
где - мощность в выходной нагрузке каскада;
- коэффициент полезного действия трансформато-
т Р ра (часть |
мощности |
расходуется на актив |
ном сопротивлении |
трансформатора г и г ) ; |
|
к .п .д . |
берут из таблиц. |
|
Затем о .ентировочно определяют мощи зть, которая выде-i ляегся на г нзисторе в коллекторной цепи при отсутствии си1т- нала, по фо_ луле
На основании соотношения |
Р*аоп |
5>Е^, выбирают |
|
транзистор по допустимой мощности рассеяния. |
|||
Напряжение питания выходной цепи |
транзистора U KQ выбин |
||
рают из соотношения (4 .2 ^ |
) . |
Затем выбирают способ включе |
|
ния .транзистора, схему подачи |
смещения и стабилизации и со |
||
ставляют принципиальную схему |
рассчитываемого каскада. Даль |
||
нейший расчет ведут графическим способом.
Линейные искажения, расчет элементов трансформатор и других параметров схемы ведут обычным путем (см. трансфор маторный каскад ).
- 213 -
Двухтактный каскад'усиления мощности
Двухтактный каскад состоит из двух однотактных каска дов, соединенных вместе общими проводами (рис.4 .14). Его можно выполнить по реостатной схеме, дроссельной,трансфор маторной, и т .д . Реостатный каскад усиления мощности облада ет очень низким к .п .д . и применяется при минимальной выход- :Н0Й мощности-. '
Наиболее совершенным при работе в диапазоне звуковых и ультразвуковых чаотст является; трансформаторный каскад уси ления мощности.. Двухтактный трансформаторный'.каскад является основным з усилителях мощности более 5-10 вт.-При меньших мощностях Применять двухтактную .схему нецелесообразно из-за ее громоздкости. Она'по сравнению с однотактным каскадом усиления мощности дает-.мекьшиё*не линейные искажения, позво ляет лучше использовать лампу» уменьшить вес выходного транс форматора, упростить систему развязывающих фильтров в цепях питания.
|
Двухтактные.схемы могут работать в режиме А , а также |
|||||
в |
более экономичных режимах |
В |
и АВ |
, что. |
позволяет |
|
существенно повысить к .п .д . |
каскада. Нелинейные |
искажения |
||||
з |
режимах В |
и АВ хотя |
и возрастают, |
но оказываются |
||
приемлемыми. То качественно новое, что отличает свойства двухтактного каскада от однотактного, определяется способом соединения исходных каскадов. Поэтому эти новые свойства можно выяснить безотносительно к режимам работы.
Рассмотрим г-'оцесск, происходящие в двухтактной схеме, изображенной на рис. 4 .14 а. Полагаем , что все элементы верх него плеча схемы соответственно равны элементам нижнего плеча. Первичная обмотка выходного трансформатора выполнена из двух одива: свых половин, намотанных в одну сторону, каждая с числом витков —i p .
На сетки памп подаются огцраковые синусоидальные напряжения
Uef |
c o s <ш>Ь и |
\ь С4= |
- ^ c m COSW ^ |
.» 9 также на |
пряжение смещения |
UC Q . |
|
|
|
|
Через каждую половину первичной обмотки трансформато-. |
|||
ра |
протекает ток одной из |
ламп. Полный ток первой (верхней) |
||
йи
leu
<*/
Рис. 4.14
|
|
|
- |
215 |
|
пампы |
t aJ = Ia |
. + i,a l ^ |
протекает через верхнюю поло- ! |
||
вину, |
а полный ток |
второй |
(нижней ) пампы % s i |
* с |
|
- через нианюю половину. |
ag |
O.OJS, |
|||
|
|
||||
Токи |
и |
Ь_ |
протекают всегда в неизменных |
||
направлениях: от плюса источника питания к анодам ламп. Оче~
видно, что магнитные действия токов оа |
и. |
взаимно |
противоположны. Поэтому результирующая величина |
магнитодви |
|
жущей силы, наводящей магнитный поток |
в сердечнике трансфор}- |
|
матора, и напряжение на его вторичной обмотке пропорциональ
ны разности анодных токов |
ламп |
|
|
|
||||||
н • о М ^ г С к |
а . |
) ; |
|
|
|
(*.35) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Зависимость анодного |
тока первой пампы от напряжения |
|||||||||
на сетке |
-uc i= U |
со +Uc m eos, c o b |
|
может быть выражена |
||||||
степенным рядом |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
f ( ' u c ) = i < U ,,со |
|
Ucm c o s c o b > = f ( U CQ) |
+ H U c o )UcrnC0S64 |
|||||||
|
г |
COSTCO t |
+ |
№ с а |
) |
ь |
ь |
|||
гТ |
U -. |
-------5П— Ч |
|
c-OS ы Ъ + |
||||||
cm' |
|
|
|
Л! |
cm |
|
||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ (4 ic ^) = |
|
, |
H U C0) - I <iOt . |
|||||||
Подобным же образом представляется зависимость анод |
||||||||||
ного тока |
второй |
лампы |
|
|
|
|
|
|
||
{(■ис 2) = i <и со - |
Ч : т со8 |
|
= к у |
с о ) - |
|
|||||
* |
* <и <я) и а |
£-osac o t + -. . |
||||||||
|
|
|
|
|
||||||
- { < 4 i o>UcmCO*<*, t |
|
g I |
cm. |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||
Заменяя |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
c o s 2 a?fc = i |
(1 * c o s 2 t*5t> ; |
||||||||
c o s ^ c o t = - y - ( , 2 > C 0 S * C o S S
4
—216 —
|
к т .д . и делая несложные преобразования,' |
находив |
|||||||||||||||
|
V |
1 |
V * u 4 i > ' - 5 3 i v |
. ‘ r a A v c > v cm - 3 « |
|||||||||||||
|
|
|
*> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х 17 |
costot + 2[ |
J (U |
)Ua + ...IV |
cosbu>b* |
|||||||||
|
|
|
|
|
cm |
|
|
|
д а! |
со' |
|
cm |
J Cm |
||||
|
|
|
|
+ 2[ —— , |
|
U |
) U 1- |
-*...Л7 |
cm |
c o s s w b - » |
|||||||
|
|
|
|
|
L 16.5! 1 4 |
|
е л 7 |
c m |
|
-* |
|
|
|
||||
|
ИЛИ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l a 1- |
l a a= 2l .m COSU3t t a I 2,r1x C Q S ЬОЭ l> ■ |
C^.36) |
||||||||||||||
|
где |
|
|
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
T |
i m |
e [ f ' t u |
W - L f " ( U |
) U |
cm |
|
c m |
|||||||
|
|
|
|
|
^ |
с о ' |
|
A.aj |
Л |
с о - |
|
|
1 |
||||
|
амплитуда первой гармоники тока одкого_ плеча; |
|
|||||||||||||||
|
|
|
Г |
t . |
.ffl |
|
2 |
" 1 ......V |
|
~ |
|
l * |
|
||||
|
Зж= L” .51.* |
< Uco) Ucm + 56А! г |
( l co >'c m |
■ 3ЧвлГ |
|||||||||||||
|
амплитуда тока третьей гармоники плеча; |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
15т.гггт-:':гт--"лгт1- |
|
|
|
|||||||||||
|
амплитуда тока пятой гармоники плеча |
и т.д ... |
|
||||||||||||||
|
|
|
Подставляя выражение |
(4.36) |
в (4 .3 5 ), получим |
||||||||||||
|
и а = К = о,2Л |
C2llme o s to Ь ^ 2IAmc o s J w Ъ + . . . ) . ^ * 37) |
|||||||||||||||
|
Нз этого соотношения следует, |
что~напряженность магпитно- |
|||||||||||||||
|
. го-поля Я ‘ |
и напряжение |
Tia |
не содержат |
постоянной состав |
||||||||||||
|
ляющей и четных гармоник. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
Отсутствие |
постоянного |
подмагкичизания |
сердечника |
||||||||||
|
выходного трансформатора |
позволяет уменьшить вес и. габариты |
|||||||||||||||
• |
трансформатора и, следовательно, |
снизить |
его стоимость. |
||||||||||||||
|
|
|
|
Компенсация четных |
гармоник в двухтактной схеме поз |
||||||||||||
воляет реализовать более экономичные режимы работы В и АВ „ дающие-большой процент четных гармоникой поэтому трудно применимые в однстактных схемах.
