Т к как сопротивления г г, г2 соответственно первичной и вторич- обмоток трансформатора малы, то сопротивление нагрузки каскада Н°Й еременному току определяется приведенным к первичной обмотке

сопро

удалением £?н:

/? ~ = п2 (RB + Л,) + Гх Л! пЩп

(2.84)

выражениям (2.3), выхт)- Указанные

Для выбора координат точки покоя £/кэп, /кп по (2.4) требуется определить величины IKm,UKm(U, параметры находят следующим образом.

Мощность переменного тока РВЫх.к, поступающая от каскада в первичную обмотку трансформатора (мощность в коллекторной цепи транзистора), и мощность, отдаваемая в нагрузку (Рн), связаны соотношением

Рвых.к=-Рн/тр , (2.85)

где т]тр - к. п. д. трансформатора, составляющий величину 0 8-0 9 которая уточняется в последующем при его расчете (выборе) В случае синусоидальной формы сигнала выходная мощность каскада связана с параметрами UKm, IKm выражением

откуда с учетом равенства (2.85) находим

л/ и™ = л/

2Рвых.к Рн 2РНРН

(2.86)

(2.87)

Выбор напряжения UKm производят по величине UK3n(2.3) с учетом

того, что для рассматриваемого каскада Unsn Величину £к может определять выбранный ранее источник питания. В соответствии с указанным величину UKm и коэффициент трансформации п можно считать известными.

Для определения /м можно воспользоваться линией нагрузки каскада по постоянному току или соотношением (2.4), в котором

близко Ек (рис. 2.22).

(2.88)

После нахождения точки покоя транзистора через нее проводится Линия нагрузки по переменному Току под углом, определяемым отношением Ас/кэ/А/к =

Выбор типа транзистора связы-

Рис. 2.22. Графические построения для расчета каскада класса А с трансформаторным включением нагрузки

вают с проводимым расчетом, так как тип транзистора накладет ограничения на ток /кт, напряжение UK3m и мощность Рк, свиваемую в коллекторном переходе:

кэ. доп

>и

1> 4- П

кэп \ w кт

кэт >Р

(2.-(2.9,

Поскольку в процессе расчета необходимо обеспечивать требуем? условия работы транзистора и отдаваемую им мощность, расчет када проводят в несколько приемов по приведенной методике. П:< этом удобно использовать понятие треугольника мощн; с т и, заштрихованного на рис. 2.22, площадь UKmIKm/2 которо равна мощности Рвых.к. отдаваемой каскадом.

По найденному значению /кп определяют ток /бп, а затем по и; вестным соотношениям (2.14), (2.15) рассчитывают элементы входно делителя Ri, R2.

Определим к. п. д. каскада. Он равен произведению коэффиц ентов полезного действия коллекторной цепи и трансформатора:

т) = Г|кг,тр . (2.9:

Величину г) к находят как отношение выходной мощности каскад-

р HI )

вых-к и кт кт 1

к мощности, потребляемой от источника питания:

Р - Е I

и *к' кп

К- п. д. коллекторной цепи

Р

вых.к

(2.93 (2.94)

(2.95У

Из выражения (2.95) следует, что с повышением уровня выходного сигнала к. п. д. ч\к увеличивается и стремится к предельной величине, равной 0,5, при 1кт = /кп и UKm = с/кэп. Положив rjTp = 1, заключаем, что предельно возможное значение к. п. д. рассматриваемого каскада составляет 0,5. Для исключения режима ограничения амплитуды выходного напряжения параметры выходного сигнала /кт, URm принимаются меньше параметров режима покоя. Вследствие этого, а также с учетом того, чтог)тр=т^ 1, реальные значения г\ не превышают 0,35-0,45.

Для определения теплового режима работы транзистора необходимо рассчитать мощность Рк, рассеиваемую в коллекторном переходе транзистора. Мощность Рк характеризуется разностью мощностей, потребляемой каскадом и отдаваемой в цепь трансформатора:

Р -Р - Р =U I

к и 1 вых-в -кэп' кп

(2.96)

Согласно выражению (2.96), мощность Рк зависит от уоовн* ходного сигнала и при максимальном его значении, когда U *~ === Uma и 1йт = /к„, стремится к величине 0,5 Ри, а в отсутствие сигнала равна Ра. Поскольку при работе каскада возможны пепе-рывы в подаче усиливаемого сигнала, тепловой режим транзистопа рассчитывают по мощности Ря. * р

Двухтактные выходные усилительные каскады

Схема двухтактного усилителя мощности с трансформаторной

Г^Г^Т^ выполнена нах

ется к каскаду с помощью выходного трансформатора 7>2. Коллекторная цепь транзистора Т{ подключена к первой секции его первичной обмотки Е>2-1, а транзистора Т2 - ко второй секции шг 2. Отношение чисел витков первичной и вторичной обмоток определяется коэффициентом трансформации 2 = w2Jwn = w2 2lwn. Схема соединения обмоток показана на рис. 2.23. Трансформатор 7>4, имеющий коэффициент

Рис. 2.23. Схема двухтактного усилителя мощности с трансформаторной связью

трансформации

,wt 2, выполняет функцию входного трансформатора каскада. Он обеспечивает подачу входного сигнала на базовые цепи обоих транзисторов. В случае многокаскадного усилителя обмотка wBX трансформатора Тр1 включена в коллекторную цепь предвыходного каскада, выполненного по схеме однотактного усилителя с трансформаторной связью (см. рис. 2.21).

Двухтактный каскад может работать в режиме класса В или АВ. Режим класса АВ осуществляется подачей с помощью резисторов R2 напряжения смещения на базы обоих транзисторов от источника питания ER. В режиме класса В начальное смещениене создается и резистор Ri отсутствует. Резистор 2 при этом используется для обеспечения работы входных цепей транзисторов в режиме, близком к режиму источника тока.

Рассмотрим сначала работу схемы в режиме класса В.

В отсутствие входного сигнала напряжения на базах обоих транзисторов относительно их эмиттеров равны нулю. Если не учитывать обратные токи коллекторных переходов /к0. обоих транзисторов, то можно считать, что токи в усилителе равны нулю. Напряжение на нагрузке также равно нулю. К коллектору каждого транзистора относительно эмиттера приложено постоянное напряжение источника питания £к.

При подаче входного сигнала, начинающегося с положительной