Транзистори, Детальна інформація

Потужнім каскадом прийнято вважати каскад в якому транзистори віддають в навантаження потужність, близьку до максимально можливої. Основними вимогами, які ставляться до потужних вихідних каскадів, є одержання необхідної потужності в навантаженні і її максимальний коефіцієнт корисної дії при допустимих спотвореннях сигналу. Вимога максимального ККД має найбільше значення для підсилювачів з живленням від автономних джерел. Максимальне підсилення – другорядна вимога, оскільки необхідне підсилення може бути одержане в інших каскадах.

Транзистори, які стоять в підсилювачах потужності можуть працювати в режимах класів А, В, АВ.

Режим А – це такий режим, при якому робоча точка знаходиться по середині лінійної частини прохідної характеристики. Амплітуда вихідного струму змінюється напротязі повного періоду підсилювального сигналу. Тобто кут відсікання \x03B8=180(

Режим В – режим з такою відсічкою, при якій вихідний струм тече практично тільки напротязі півперіода сигналу \x03B8=90(. При цьому робоча точка лежить на початку прохідної характеристики.

Режим АВ – проміжний режим, при якому вихідний струм протікає напротязі більш, як одного півперіоду. Кут відсікання лежить в межах 30( < \x03B8 <180(

Вибір режиму здійснюється прикладенням відповідної напруги між базою та емітентом. В режимах класів АВ і В можуть працювати тільки двотактні каскади.

Однотактні вихідні каскади застосовуються деколи в підсилювачах з малою вихідною потужністю, оскільки їх ККД не перевищує 40%

Трансформаторні двотактні вихідні каскади в основному використовуються в режимі АВ, при якому ККД перевищує 50%. В цьому режимі втрати енергії джерелом живлення досить малі при відсутності сигналу і підвищується з підвищенням рівня сигналу, а рівень нелінійних спотворень більший, ніж при роботі в режимі класу А.

І. Вибір типу транзистора:

1) Вихідна (коливальна) потужність сигналу в колекторному колі трансформатора:

[Вт],

де \x03B7т=0,8 – ККД вихідного трансформатора.

2) Потужність, яка розсіюється на колекторі транзистора:

,

де \x03B7А=0,45 – ККД колекторного кола транзистора в режимі роботи А (лежить в межах 0,4(0,45).

3) Максимальна потужність яка розсіюється на колекторі транзистора з врахуванням температури навколишнього середовища:

,

де Рkmaxp. – максимально допустима розрахункова потужність транзистора, який вибирається.

Трмах=+850С – максимальна температура колектор-ного переходу для германієвих транзисторів.

Тр ном=+200С – номінальна температура, при якій значення потужності, яка розсіюється на колекторі транзистора максимальна.

Тдс=+330С – температура довколишнього середовища

4) Розрахункове значення граничної частоти транзистора для схеми з спільним емітером:

[кГц],

де Мв – визначається у відносних одиницях:Мв=Мн(дБ)=20lgМв



5) Вибираємо тип транзистора виходячи з умов:



Вибрав транзистор ГТ403А:

fh21e=1000 кГц;

Pk max=4 Вт (з тепловідводом).