Режимы работы и цепи питания усилительных элементов

 

2.1. Режимы работы усилительных элементов

2.1.1. Режим А

УЭ в каскаде может работать в различных режимах по постоянному току. Произведем сравнение этих режимов по коэффициенту гармоник и коэффициенту полезного действия (КПД).

Режимом А называют такой режим, при котором ток в выходной цепи УЭ течет в течении всего периода сигнала и крайние положения рабочей точки не выходят за пределы прямолинейной части ДХ.

Для обеспечения такого режима для гармонического или импульсного двухполярного сигналов необходимо точку покоя выбирать на середине линейного участка используемой ДХ (рис.2.1). В силу этого, а так же из-за ограничения величины входного сигнала (на рис.2.1), форма выходного тока практически будет повторять форму входного напряжения. Таким образом, основным достоинством режима А является малые нелинейные искажения.

Однако, из всех режимов работы режим А имеет самый низкий КПД.Это объясняется тем, что потребляемый от источника питания ток () имеет большую величину, независящую от уровня сигнала. Поэтому УЭ в режиме А потребляет значительную мощность от источника питания, что и обуславливает низкий КПД. Какой максимальный КПД можно получить в режиме А ?

, (2.1)

где (2.2)

- мощность первой гармоники выходного сигнала; - амплитуды первых гармоник выходного напряжения и выходного тока;

(2.3)

- мощность потребляемая от источника питания коллекторной цепью транзистора.

С учетом (2.1), (2.2) и (2.3), получим

(2.4)

где (2.5)

- коэффициент использования выходного напряжения;

(2.6)

- коэффициент использования выходного тока.

Так как вне зависимости от режима работы, а в режиме А и то в режиме А

Таким образом, в режиме А максимальный КПД не превышает 50%,в силу чего он нашел применение, в основном, в каскадах предварительного усиления и практически не используется в выходных каскадах.