Построение проходной динамической характеристики

Режимы работы усилительных каскадов (класс работы усилителей).

Режимы работы усилительных каскадов по постоянному току определяются в зависимости от выбора рабочей точки (точки покоя) на проходной динамической характеристике.

Принято различать 5-ть режимов (классов) работы усилительных каскадов: A, B, AB, C, D.

Режим А – это режим работы усилителя, при котором ток в выходной цепи протекает в течении всего периода входного сигнала.

Для режима А на базу подается такое напряжение смещения, чтобы рабочая точка Р располагалась примерно на середине прямолинейного участка ВАХ.

При этом |Uбэр|≥Umвх, а ток покоя Iкр всегда больше переменной составляющей

Iкр≥Iкm.

Кни – минимален (1%÷3%); η(кпд)<50% (от 20% до 30%). Для каскадов предварительного усиления или маломощных выходных каскадов.

Режим В – это режим работы усилителя, при котором ток в выходной цепи протекает в течение половины периода входного сигнала.

Для режима В рабочая точка выбирается так, чтобы ток покоя был равен нулю (Iкр=0, напряжение смещения Uбэр=0).

В этом случае выходной ток представляет форму импульсов, которые характеризуются углом отсечки (θ≈ π/2=90˚).

Углом отсечки в угловых единицах (градусах или радианах) принято называть половину той части временного интервала, в течение которого в выходной цепи усилителя протекает ток.

К.П.Д. – высокий.

η≤78,5% (реально от 60% до 70%).

Режим В характеризуется большим значением Кни, поэтому главным образом используется в двухтактных мощных каскадах.

Режим В в чистом виде применяется редко, чаще в качестве рабочего режима выбирают промежуточный режим АВ.

Режим АВ – угол отсечки θ выбирается из условий: немного больше 90˚:

90˚<θ<180˚

Iкр<Iкm

Iкр≈(0,05÷0,15)Iкmax

(Статический режим).

Ток в выходной цепи протекает в течение времени большего полпериода входного сигнала.

Такой выбор статического режима позволяет уменьшить нелинейные искажения при использовании двухтактных выходных каскадов.

50%<η<78,5%

Режим С – это режим работы усилителя, при котором в выходной цепи протекает ток в течение промежутка времени, меньшего половины периода входного сигнала.

Q<90˚; η<100% (≈90%)

Uбэр<0

Этот режим используется в мощных резонансных усилителях, где нагрузкой является резонансный контур.

Режим D (или ключевой) – это режим, при котором активный прибор (усилитель) может находиться только в одном из двух состояний:

- или полностью закрыт и его сопротивление велико, при этом Iк→0;

- или полностью открыт и имеет малое сопротивление, при этом Uкэ→0.

Ключевой режим биполярного транзистора.