Výkonové zesilovače
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOC.
Z uvedeného vztahu je vidět, že sudé harmonické složky včetně stejnosměrné složky ve výstupním proudu se vyruší. Je tudíž zkreslení vyvolané v dvojčinných zesilovačích nelineárními vlastnostmi tranzistorů menší, než u jednocestného zapojení. Rovněž výstupní transformátor není namáhán stejnosměrným proudem.
Fázové invertory pro dvojčinné koncové zesilovače
Dvojčinné zesilovače potřebují pro svojí správnou činnost buzení koncových tranzistorů signály posunutými o 180°. Tento požadavek lze splnit dvěmi způsoby:
a) buzením koncových stupňů přes vstupní transformátor s uzemněným středem sekundárního vinutí
b) použitím fázových invertorů. Principielní schéma invertoru je na obr.
Z hlediska střídavých signálů je celková zátěž
v obvodu emitoru a v obvodu kolektoru
Napěťový přenos báze - kolektor je
a pro bázi - emitor je
Oba napěťové přenosy musí být stejné, proto musí platit a tudíž .
Dvojčinné zesilovače třídy AB a B
Dvoučinné zesilovače třídy B používáme v případech, kdy požadujeme co největší účinnost a velké výstupní výkony.
Principielní zapojení je uvedeno na obr.
Děličem R3-R4 nastavíme pracovní bod koncového stupně. Pro R4=0 pracujeme ve třídě B, jinak pracujeme ve třídě AB. Pracovní podmínky jednoho tranzistoru ve třídě B jsou uvedeny na obr.
Zatěžovací charakteristika jednoho tranzistoru je dána rovnicí
Amplituda kolektorového proudu .
Při buzení zesilovače na maximální výstupní výkon je střední hodnota stejnosměrného proudu IAV, procházející každým tranzistorem dána , kde
ICM je maximální hodnota kolektorového proudu
Uzb je saturační napětí při proudu ICM
Ucm je amplituda střídavé složky kolektorového napětí
Icm je amplituda střídavé složky kolektorového proudu.
Amplituda 1. harmonické proudu je
Stejnosměrný výkon, odebíraný ze zdroje s napětím UCC jedním tranzistorem je
Zavádí se koeficient využití kolektorového napětí .
Výstupní střídavý výkon jednoho tranzistoru je
Účinnost zesilovače při plném vybuzení je
Ztrátový příkon jednoho tranzistoru
Rozdělení výkonů je v závislosti na činiteli využití kolektorového napětí ξ u zesilovače třídy B jiné, než u zesilovače třídy A.
třída B třída A
U zesilovače třídy B roste příkon P1 lineárně s buzením (a tedy s činitelem ξ), výkon P2 má kvadratický průběh a kolektorová ztráta dosahuje při určité hodnotě ξ maximum.
Pro kolektorovou ztrátu lze vztah upravit následovně:
Kolektorová ztráta
Maximum kolektorové ztráty dostaneme, určíme-li první derivaci PC a tu položíme rovnou nule.
, Z toho .
Kolektorová ztráta není největší při maximálním vybuzení (ξ = 1), ani v klidovém stavu, ale při ξ = 0,636. Ale ani při ξ = 0,636 nesmí být překročen maximální dovolený výkon tranzistoru (maximální dovolená kolektorová ztráta), která je, dosadíme-li do rovnice pro PC za ξ: