9 Электроника Лекции в презентациях 2012
.pdf
ОмГУПС Кафедра АиТ
Электроника
(Для студентов ИАТИТ)
Лекции в презентациях
Основные дискретные компоненты
Сушков С. А.
Омск - 2012 г.
Схема включения биполярного транзистора с общим эмиттером
|
|
|
+Uп |
|
|
R1 |
R3 |
C2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
C1 |
|
Выход |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VT1 |
+ |
|
|
|
|
|
Вход |
R2 |
|
C3 |
GB1 |
|
|
|||
|
|
|
Общий |
|
|
Усилитель сигналов переменного тока |
|
||
Такая схема усилителя практически не используется из-за |
||||
нестабильности параметров. |
|
|
|
|
2
Схема включения биполярного транзистора с общим эмиттером
|
|
|
|
X3 |
|
|
R1 |
R3 |
C2 |
|
|
|
||
|
|
|
X4 |
|
|
|
|
|
|
X1 |
C1 |
|
|
VT1 |
|
|
|
|
|
|
R2 |
|
R4 |
C3 |
|
|
|
||
X2 |
|
|
|
X5 |
+
GB1
Параметры схемы усилителя стабилизированы отрицательной обратной связью по напряжению через R1 и по току через R4.
3
Схема включения биполярного транзистора с общим коллектором
X3
X1 |
C1 R1 |
VT1 |
|
|
|
|
C2 |
X5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
C3 |
GB1 |
|
R2 |
R3 |
|
|
|
|
|
||
X2 |
|
X4 |
|
|
Схемы с ОК отличаются повышенным входным сопротивлением, коэффициент усиления по напряжению равен единице поэтому они называются эмиттерным повторителем.
4
Схема включения биполярного транзистора с общей базой
|
|
|
X3 |
|
R1 |
R3 |
C2 X4 |
|
|
|
|
|
VT1 |
|
|
X1 |
C1 |
|
C4 |
|
|
||
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
GB1 |
|
R2 |
R4 |
C3 |
X2 |
|
|
X5 |
Схемы с ОБ отличаются пониженным входным сопротивлением, используются, как правило, на высоких частотах.
5
Режим работы транзистора и усилителя класса A
1) |
Большинство усилителей |
мощности класса «А» |
работают |
в |
|
однотактном режиме. При этом постоянное напряжение смещения |
|||
|
транзистора составляет половину запирающего, а амплитуда сигнала |
|||
|
меньше напряжения смещения. Этим обусловлен недостаток усилителей |
|||
|
класса "А" - маленькая выходная мощность. В результате такой работы |
|||
|
транзисторов, постоянная составляющая протекающего тока, чуть |
|||
|
больше амплитуды переменной составляющей, поэтому транзистор |
|||
|
всегда открыт и находится в проводящем состоянии. Если на входе |
|||
|
сигнала нет, то постоянный ток постоянно протекает и отдаёт большую |
|||
|
часть энергии на нагрев (низкий КПД до 20%). Основное преимущество |
|||
|
класса "А" - то, что рабочая область транзистора находится на линейном |
|||
|
участке вольт - амперной характеристики и искажения усиливаемого |
|||
|
сигнала минимальны. |
|
|
|
|
Усилители работающие |
в двухтактном режиме |
класса |
"А, |
способствуют дополнительному увеличению несимметричности правой и левой полуволны сигнала, это добавляет фазовые искажения и звук теряет разборчивость.
6
Режим работы транзистора и усилителя класса A
7
Режим работы транзистора и усилителя класса B, АВ
2) В режиме класса «В» амплитуда звукового сигнала меньше или равна напряжению смещения, а напряжение смещения равно напряжению запирания транзистора. В этом случае транзистор открывается только во время прихода положительной полуволны сигнала. Такие усилители мощности работают в двухтактном режиме и каждая полуволна сигнала поочерёдно (в режиме отсечки) проходит через свой тип транзистора. Поэтому, наличие "мёртвой" зоны при переходе через ноль приводит к искажениям типа "ступенька". Но, в отличие от класса «А» транзисторы заперты и постоянный ток не течёт если нет сигнала. КПД усилителей мощности этого класса максимум 75%. Недостаток данной схемы, это переходные искажения второго порядка, которые возникают в транзисторах разной проводимости и обусловлены различиями индивидуальных частотно - временных свойств n-p-n и p-n-p транзисторов.
8
Режим работы транзистора и усилителя класса B
9
Режим работы транзистора и усилителя класс B, АВ
3) Класс «АВ» - частичное объединение двух классов «А» и «В». При этом напряжение запирания транзистора меньше половины напряжения смещения, но амплитуда проходного сигнала не превышает напряжение смещения. В этом случае отрицательная полуволна сигнала частично искажается, а положительная проводится полностью. Но, общие искажение сигнала меньше чем в схеме класса «В» и протекающий ток меньше чем в классе «А». КПД таких усилителей в два раза выше, по сравнению с схемой класса "А" и составляет 50 - 70%. Основное достоинство класса "АВ" - это возможность выбора оптимального соотношения между величиной искажений и КПД, c помощью изменения напряжения смещения в определённых пределах. Отметим, что 99% всей выпускаемой аудио аппаратуры работает в этом классе.
К экономичной категории класса "АВ" относятся усилители с динамическим смещением, которые имеют зависимость от уровня сигнала - Super Class A, Non-switching amp, New Class A и.т.п.
10