Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 [84] 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169

Для входного трансформатора роль генератора напряжения играет предыдущий каскад, а для выходного - данный каскад усиления.. Нагрузкой, j входного трансформатора является пересчитанное в первичную обмотку входное сопротивление транзистора. Нагрузкой R „ выходного трансформатора является сопротивление нагрузки, включенной на выходе усилителя, пересчитанное в его первичную обмотку.

Сам трансформатор характеризуется коэффициентом трансформации, сопротивлениями и индуктивностями обмоток и индуктивностями рассеяния;

1. Коэффициент трансформации по определению равен n=wi/w2, где Wi и о»2 - соответственно число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора. Трансформатор называется понижающим, если Wi>W2.

2. Первичная и вторичная обмотки имеют некоторые омические сопротивления г) и Г2. Сопротивление вторичной обмотки, пересчитанное в первичную обмотку, равно Г2=п2, поскольку отношение напряжения на первичной обмотке к напряжению на вторичной обмотке пропорциона.чьно п, а отношение токов пропорционально 1/п.

3. Индуктивность первичной обмотки Li пропорциональна квадрату числа витков Wi. Некоторые витки оказываются не полностью связанными общим магнитным потоком с другими витками. Это создает индуктивность рассеяния . первичной обмотки i-si.

4. Индуктивность вторичной обмотки L2=L,/tv. Приведенная к первичной цепи индуктивность рассеяния вторичной обмотки Lsi равна L2--2- Приведенная к первичной цепи общая для первичной и вторичной цепей индуктивность Lq=Li-Lsi приблизительно равна ii, так как Lsi<ii.

Для области нижних частот эквивалентная схема, изображенная н& рис. 11.7, принимает вид, показанный на рис. 11.8, а. С помощью теоремы Тевенина ее можно преобразовать в схему, представленную на рис. 11.8,6, где

Схема, приведенная на рис. 11.8,6, позволяет определить необходимую для передачи нижних частот индуктивность первичной обмотки входного трансформатора. Например, для схемы, представленной на рис. 11.2, ее можно определить из равенства

(o„L, = /?, (11.17)

где ш„ -нижняя граничная частота, при которой усиление падает в Т/2 раз. Если Rs>Rgx где - пересчитанное в первичную цепь входное сопротивление транзистора, то на частоте Шн должно выполняться равенство

(11.18)

« м ;

(11.19)

Рис. 11.8. Эквивалентные схемы трансформатора в усилительном каскаде для нцжних частот:

а - основная; б - преобразованная по Тевеннну



/In I i/?

Рис. 11.9. Эквивалентная схема трансформатора в усилительном каскаде для средних частот

Рис. 11.10. Эквивалентная схема трансформатора в усилительном каскаде для верхних частот

Аналогично можно определить необходимую индуктивность первичной или вторичной обмотки выходного трансформатора усилителя. Обычно для транзисторов

Яеых->Яа, (11.20)

поэтому

«)HL,=i?. (11.21)

Эквивалентная схема трансформатора в усилительном каскаде для области средних частот показана на рис. 11.9.

Из этой схемы находим КПД трансформатора

(11.22)

Отметим, что данная схема не учитывает потерь в сердечнике трансформатора, которые предполагаются малыми по сравнению с потерями энергии в сопротивлениях обмоток. С учетом этих потерь КПД трансформатора меньше КПД, определенного по формуле (11.22). Обычно у сравнительно маломощных трансформаторов, применяемых в усилителях мощности радиовещательных приемников, КПД равен 60-80%.

Эквивалентная схема трансформатора для верхних частот показана на рис. 11.10. На верхних частотах напряжение У„ на нагрузке R падает из-за индуктивности рассеяния и уменьшения тока /i в первичной обмотке трансформатора.

Верхнюю граничную частоту Шв, на которой выходное напряжение падает в У2 раз, можно определить из равенства

(dnURa + R+ri + r.

(П.23)

Пренебрегая сопротивлениями обмоток по сравнению с сопротивлением (Rz+Rn), получаем

e(Rs+R)IL,. Введем отношение

(11.24)

(11.25)

называемое коэффициентом рассеяния трансформатора. Для хороших трансформаторов а~1%.

Подставив в (11.24) коэффициент рассеяния трансформатора, получим sieLi - (Rh+Rh) /а. Объединив это равенство с формулой (11.21), получим следующее отношение граничных частот fe и fn-

fe/fnilM[{R. + Ri)IRj, (11.26)

справедливое для транзисторов, включенных по схеме с ОЭ или ОБ.



Последнее выражение показывает, что отношение верхней частоты усилителя к нижней определяется коэффициентом рассеяния трансформатора. Уменьшая нижнюю граничную частоту f„ увеличением индуктивности первичной обмотки, мы при этом одновременно уменьшаем и верхнюю граничную частоту усиления.

Иногда для улучшения характеристики усилителя в области верхних частот параллельно первичной обмотке выходного трансформатора включают конденсатор или корректирующую цепочку, состоящую из последовательно включенных конденсатора и резистора. Такая корректирующая цепочка показана штриховой линией на рис. 11.10.

11.4. УСИЛЕНИЕ МОЩНОСТИ В РЕЖИМАХ В И АВ

На рис. 11.11, а и в показано сравнительное расположение линии нагрузки MN в режимах А и В. Кружками А и В обозначены исходные рабочие точки. Если в режиме А начальный ток коллектора равен среднему значению /кср = 0,5/ктах, то в режиме В в исходной рабочей точке /к = 0. В режиме А среднее значение коллекторного тока не зависит от амплитуды сигнала, а в режиме В оно пропорционально амплитуде импульса тока в коллекторной цепи.

При синусоидальной форме этого импульса его среднее значение

(11.27)

Из рис. 11.11 следует, что в режиме В по сравнению с режимом А нагрузочная линия идет круче, что соответствует вдвое меньшему сопротивлению нагрузки при заданных /кшах и f/ктак.

/к ср= (1/я)/к max.

х та «

Л ср



К тал

Рис. 11.11. Линии нагрузки в режимах А и В и коллекторный ток при идеализированных характеристиках



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 [84] 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0014