Режимы работы уэ.

Взависимости от назначения У к ним могут быть предъявлены следующие требования: получение заданного К_UУ с определенной его частотной и фазовой характеристикой; заданной стабильности параметров У и заданных нелинейных искажений, а также возможно максимального КПД У.

Заданные характеристики У обеспечиваются выбором соответствующих схем, числом каскадов У, введением ОС и т.д.; КПД У зависит от режима работы УЭ, особенно в оконечном каскаде.

Различают следующие режимы работы УЭ:

Режим А.

В этом режиме точку покоя УЭ выбирают таким образом, чтобы выходной ток протекал в течение всего периода, т.е. точка покоя должна находится в середине используемой рабочей характеристике (рис. 32,а).

Режим А характеризуется сравнительно небольшими нелинейными искажениями, однако КПД У довольно низкий, т.к. независимо от амплитуды входного, а отсюда следует, и выходного сигнала, в выходной цепи протекает постоянный ток I_{вых о}, амплитудное значение которого:

I_{m вых}≤I_{вых о}.

При активной нагрузке, включенной непосредственно в выходную цепь, амплитудное значение выходного напряжения оказывается несколько меньше постоянной составляющей U_{вых о}, т.е.

U_{m вых} ≤U_{вых о} ≈ Е / 2.

Тогда КПД каскада:

η = Р_~/ Р_о=U_{m вых}·I_{m вых}/ 2I_{вых о}· Е =U_{m вых}·I_{m вых} / 4I_{вых о}·U_{вых о} ≤ 0,25

При активной нагрузке, включенной через транзистор U_{m вых} ≈ Е и КПД каскадаη= 0,5.

Режим В.

При работе в режиме В УЭ работает с отсечкой выходного тока, где ток в выходной цепи протекает в течение половины периода (рис. 32,б).

Р

Рис. 32. Работа УЭ в различных режимах: А(а), В(б), С(в).

ежим работы У с отсечкой характеризуется углом отсечки θ, равным половине длительности импульса в угловом исчислении. При работе в режиме В угол отсечки:

θ _В= π / 2,

КПД каскада: η =U_{m вых}·I_{m вых}/ 2I_{вых о}· Е = π·U_{m вых} / 4·Е ≤ 0,785.

В энергетическом отношении режим В намного выгоднее режима А, т.к. в отсутствие входного сигнала (в паузе) потребляемый ток оконечного каскада равен нулю.

Режим В характеризуется значительными нелинейными искажениями за счет появления гармоник четного порядка, поэтому его применяют в двухтактных каскадах, где УЭ работают поочередно. Применение двухтактных каскадов, работающих в режиме В, позволяет получить хорошую форму выходного напряжения за счет уничтожения четных гармоник в выходном напряжении.

Если угол отсечки превышает π / 2, то такой режим работы называется АВ. Режим АВ занимает промежуточное положение между режимом А и В и позволяет получить меньше линейные искажения, чем в режиме В. В режиме АВ КПД: η = 50...60 %.

Режим С.

При работе в режиме С угол отсечки θ < π / 2, что обеспечивается определенным смещением, подаваемым на входной электрод УЭ (рис. 32,в). Преимущество режима С – большой КПД, т.к. амплитуда первой гармоники больше среднего значения тока

η =0,8...0,9.

Режим С применяется в мощных генераторных устройствах и у. где нагрузкой является колебательный контур, который выделяет основную гармонику.

Режим D.

Этот режим используют в У однополярных импульсов, где УЭ находится в двух состояниях – открытом и закрытом. При открытом состоянии УЭ ток в выходной цепи максимальный. Падение напряжения на УЭ минимальное и близкое к нулю. Переход из одного состояния в другое происходит скачком, выходной ток имеет форму прямоугольных импульсов. Режим Dприменяется в устройствах импульсной техники. КПД таких схемη ≈ 0,9...0,99.