Каскады усиления мощности (УМ) на биполярных транзисторах
Каскады усиления мощности (УМ) на биполярных транзисторах
Все предварительные транзисторные каскады, усиливая сигнал по току и напряжению, фактически усиливают его и по мощности, но основным каскадом в многокаскадном усилителе, который отдает полезную выходную мощность необходимой величины в нагрузку, при допустимых нелинейных искажениях сигнала, является последний выходной каскад, называемый каскадом усиления мощности.
Аналогично ранее рассмотренным ламповым вариантам различают однотактные каскады УМ, работающие в режиме класса А, и двухтактные каскады УМ, которые могут работать в режимах классов А, В, АВ при соответствующих КПД.
Из электротехники известно, что любой генератор тока или напряжения отдает максимально возможную мощность в нагрузку при условии равенства его внутреннего сопротивления с сопротивлением нагрузки. Учитывая это обстоятельство и имея в виду, что большинство исполнительных механизмов, потребляющих полезную выходную мощность каскада УМ, обладают небольшой величиной сопротивления, их включают в выходную цепь каскада УМ при помощи выходного трансформатора, который согласует малую величину сопротивления нагрузки со значительно большим выходным сопротивлением каскада.
При таком согласовании сопротивление нагрузки Rн, включенной во вторичную обмотку выходного трансформатора, пересчитывается в приведенное сопротивление Rэквего первичной обмотки по следующей формуле:
Rэкв = n2 * Rн, где коэффициент трансформации
а с учетом КПД трансформатора, равного hтр = 0.8 — 0.98; n2Rн= = hтр * Rэкв;
В тех случаях, когда RнRэкв, то нагрузку можно включать в выходную коллекторную цепь однотактного усилительного каскада УМ без согласующего трансформатора.
Однотактный каскад УМ.
Однотактные каскады УМ дают возможность получить полезную выходную мощность в подключенной нагрузке от долей ватта до 2 - 3 Вт.
Коэффициент полезного действия транзисторного каскада УМ
h = (Рвых / Р0) * 100% < 45%, где Р0 = Iк0 * Ек.
Коэффициент усиления по мощности каскада УМ
Кр = Рвых / Рвх.
Каскады усиления мощности (УМ) на биполярных транзисторах
Все предварительные транзисторные каскады, усиливая сигнал по току и напряжению, фактически усиливают его и по мощности, но основным каскадом в многокаскадном усилителе, который отдает полезную выходную мощность необходимой величины в нагрузку, при допустимых нелинейных искажениях сигнала, является последний выходной каскад, называемый каскадом усиления мощности.
Аналогично ранее рассмотренным ламповым вариантам различают однотактные каскады УМ, работающие в режиме класса А, и двухтактные каскады УМ, которые могут работать в режимах классов А, В, АВ при соответствующих КПД.
Из электротехники известно, что любой генератор тока или напряжения отдает максимально возможную мощность в нагрузку при условии равенства его внутреннего сопротивления с сопротивлением нагрузки. Учитывая это обстоятельство и имея в виду, что большинство исполнительных механизмов, потребляющих полезную выходную мощность каскада УМ, обладают небольшой величиной сопротивления, их включают в выходную цепь каскада УМ при помощи выходного трансформатора, который согласует малую величину сопротивления нагрузки со значительно большим выходным сопротивлением каскада.
При таком согласовании сопротивление нагрузки Rн, включенной во вторичную обмотку выходного трансформатора, пересчитывается в приведенное сопротивление Rэквего первичной обмотки по следующей формуле:
Rэкв = n2 * Rн, где коэффициент трансформации
а с учетом КПД трансформатора, равного hтр = 0.8 — 0.98; n2Rн= = hтр * Rэкв;
В тех случаях, когда RнRэкв, то нагрузку можно включать в выходную коллекторную цепь однотактного усилительного каскада УМ без согласующего трансформатора.
Однотактный каскад УМ.
Однотактные каскады УМ дают возможность получить полезную выходную мощность в подключенной нагрузке от долей ватта до 2 - 3 Вт.
Коэффициент полезного действия транзисторного каскада УМ
h = (Рвых / Р0) * 100% < 45%, где Р0 = Iк0 * Ек.
Коэффициент усиления по мощности каскада УМ
Кр = Рвых / Рвх.