Күшейту процесі, қоректену көзінің энергиясын күшейткіштің сыртқы сигналының энергиясына түрлендіру болып табылады



Скачать 399.04 Kb.
страница3/4
Дата28.11.2018
Размер399.04 Kb.
Название файларефер1.docx
1   2   3   4
1.2dҚуаттывкүшейткіштердіңвтүрлері. 
Жүктеменің трансформаторлы және трансформаторсыз қосылуы.

Ортақ эмиттермен біртактілі шығыс каскадының принципиалды схемасы 2-суретте көрсетілген. Біртактілі қуатты күшейткіштерде транзистор әрқашан А режимінде жұмыс істейді.



 

 

2- сурет - Біртактілі шығыс каскадының принципиалды схемасы



 

Қуатты күшейткіштерде R1, R2 резисторлары кернеуді бөлгіштер. Транзистордың базасына ауытқудың кернеуі Iб бөлгіш тогынан R2-ға кернеудің түсуі және эмиттер тогынан Rэ-ға кернеудің түсуі есебінен беріледі. Базадағы кернеу теріс болуы керек, сондықтан R2-ға кернеудің түсуі Rэ қарағанда көп болуы керек: Uб0=UR2-U. Одан басқа резистор Rэ транзистор жұмысының температуралық тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

Қуатты күшейткіштерде кернеуді күшейткіштерге қарағанда үлкен мәнді токтар өтеді, сондықтан Rэ резисторының шамасы осы резистордағы шығындардың азайту қажеттілігінен аз болуы керек. Rэ резисторы айнымалы ток бойынша теріс кері байланыс құрады. Осы кері теріс байланыстың азаюы үшін осы резистор Сэконденсаторымен шунтирлейді. Конденсатордың сыйымдылығы Сэ өте төмен күшейтілетін жиілікте оның реактивті кедергісі R3 кедергісінен өте аз болатындай болуы керек. Rэ резисторының кедергісі аз болғандықтан конденсатор сыйымдылығы өте үлкен болады және сондықтан Rэ резисторы схемада не қойылмайды немесе сызықты емес бұрмаланулардың теріс кері байланысы көмегімен азайту үшін Сэ конденсаторын қолданбайды. Трансформатор Тр жүктеменің кедергісін транзистордың шығыс кедергісімен келістіреді. Осы кедергілердің келісуі кезінде максималды бұрмаланбаған қуат шығады.

Күшейткіштің жұмысының талдауын графоаналитикалық әдіспен өткіземіз (3. сурет). қуатты күшейткіштің шығыс тізбегінде тұрақты ток бойынша кедергі аз, себебі ол трансформатордың біріншілік орамымен белсенді кедергісімен анықталады. Осымен байланысты тұрақты ток бойынша каскадтың жүктемесінің сызығы Екнүктесінен вертикал жүреді. ууввввОсы каскадтың жүктемесінің сызығының иілуінің бұрышын анықтаймыз.вОлвүшінвтрансформатордыңвтрансформациясының



коэффициентін n анықтаймыз.

 

 

3-сурет - ОЭ каскадының шығыс сипаттамалары



 

Электротехникадан белгілі трансформатордың трансформациясының коэффициенті

 

 

Біріншілік орамға келтірілге кедергі Rж - айнымалы ток бойынша каскад жүктемесінің кедергісі R˜ - анықталады



 

 

мұндағы Rн - каскад жүктеме кедергісі (ол екіншілік орамға қосылған);


        r1 және r2 - трансформатордың орамдарының біріншілік және екіншілік кедергілері.

Трансформатордың орамдарының белсенді кедергілері r1 және r2 өте аз және оларды елемей, мынаны аламыз:

 

 

Каскад шығыс қуаты мына формуламен анықталады:

 

 

Трансформатордың ПәК-н η = Ржк шығ есептеп, трансформация коэффициентін табамыз



 

 

Кернеу амплитудасын Uкm таңдалған қоректендірумен анықталатын Ек шамасына күшейткіш үшін тынышталу кернеуін есептеумен таңдалынады. Содан Uкmжәне n анықталады. Тынышталу тогы Iкр тұрақты ток бойынша жүктеме сызығымен анықталады. жұмыс нүктесін тапқаннан соң ол арқылы мына қатынапен анықталатын бұрышпен айнымалы токқа жүктеме сызығы жүргізіледі:



 

 

Транзисторды таңдауда жұмыс нүктесіндегі ток күшейту режиміндегі коллектордың мүмкін тогынан аз Iкр≤Iкmах, транзистордың коллекторындағы максималды мүмкін кернеу қоректендіру көзінің екі еселенген кернеуінен аз Uкэ max≤2Ек болатын коллектордағы шашырау қуаты транзистор коллекторыныңввшашырауыныңыымаксималдыымүмкін қуатынан Р к доп max ≥Рк болуы қажет.



Қарастырылған біртактілі қуатты күшейткіштің үлкен емес ПәК болады, жиілікті және сызықты емес бұрмаланулар бақыланады. А классы режимінде трансформаторлы шығыспен екітактілі қуатты күшейткіштің жұмысының принципін қарастырамыз (4. сурет).

 

 

4. сурет - Екітактілі қуатты күшейткіш



 

Схема ортақ жүктемеге жұмысістейтін екі біртактілі күшейткіштерден тұрады. әр транзистор өз тізбектерімен каскад иығын құрады. Иықтар электрлі симметриялы болуы керек, яғни транзисторлар бір типті және кіріс және шығыс трансформаторлардың орамдарының ортасынан тура жасалған шығыстары болуы керек. R1 және R2 резисторлары қажет ығысу кернеуін транзисторлар базасына берілісін қамтамасыз ететін кернеу бөлгіштерін құрады. Трансформатордың ортаңғы шығысы арқылы Тр2 трансзисторлар коллекторына Ек кернеуі беріледі.

Каскад кірісіндегі айнымалы кернеулердің болмауында VT1 және VT2 транзисторлары арқылы Iкр1 және Iкр2 тынышталу токтары өтеді, олардың шамалары сипаттамаларда жұмыс нүктесінің орналасуымен анықталады. Шығыс трансформаторының біріншілік орамдары арқылы тынышталу токтары ортаңғы нүктеден қарама-қарсы бағытта өтеді. Осының әсерінен осы токтармен құрылатын тұрақты магнит ағындары белгісі бойынша қарама-қарсы және симметриялы схемада нәтижелі магнит ағыны нөлге тең, яғни трансформатор жүрекшесінде тұрақты магниттелу жоқ. Тұрақты магниттелудің болмауы шығыс трансформаторының көлемдерін, массасын және бағасын азайтуға мүмкіндік береді. Кіріс трансформаторына Tpl айнымалы синусоидалды кернеуін бергенде оның екіншілік жартылайорамдарынан теңдерді алады, бірақ қарама-қарсы фазалы кернеулер Uкір1 және Uкір2 VT1 және VT2 транзисторларының базасы мен эмиттері арасында әриықта әсер етеді. iк1 және iк2 токтары базадағы басқарушы кернеу фазасы бойынша қарама-қарсы, сондықтан токтардың айнымалысын құраушылар арасындағы ығысу 180°:

 




 

Шығыс трансформаторының Тр2 біріншілік орамы арқылы VT1 және VT2 транзисторларының коллекторлық токтары қарама-қарсы бағытта өтеді, сондықтан трансформаторлы жүрекшедегі құрылатын магнитті ағындар 360° фаза бойынша нәтижелі ығысуынан тұрады. Жүрекшедегі айнымалы магнитті ток және екіншілік орам тогы Тр2 токтардың айырымына пропорционал:



 

 

мұндағы А - пропорционалдылық коэффиценті. Иықтардың симметриялығы бойынша Iкр1=Iкр2 и Iкm1=Iк2m=Iкm.



Онда

 

 

Шығыс трансформаторының екіншілік орамында коллекторлы токтың екі еселенген амплитудасына пропорционал ЭКқ индукцияланады. Нәтижесінде екітактілі күшейткішпен берілетін қуат біртактіліге қарағанда 2 есе көп.



Екітактілі каскадта шығыс трансформаторының жұп гармоникаларының компенсациясы арқасында сызықты емес бұрмаланулар азаяды. Ол барлық жұпгармоникалар жүргізілетін Uкір1 және Uкір2 кернеуімен фаза бойынша сәйкес келеді, бірақ трансформатордың Тр2 жартылай орамдар бойынша олардың магниттік ағыны компенсациялануы әсерінен қарама-қарсы бағытта өтеді. Бірінші жақындауда сызықты емес бұрмаланулар шамасын тек үшінші гармоникада есептеуге болады.

Екітактілі схеманың ерекшеліктеріне қоректендіретін кернеулер пульсациясына оның сезімталдығын жатқызуға болады. Бір уақытта қоректендіретін кернеулер пульсациясыпен жасалған коллекторлы токтардын iк1 және iк2 өзгертіп, шамасы бойынша тең және шығыс трансформаторының біріншілік орамдарының бөліктеріндегі магнитті ағынның өсуі бағыты бойынша қарсы құрылады. Сондықтан күшейткін шығысында айнымалы ток фоны тыңдалмайды. Екітактілі схеманың осы ерекшелігі түзеткіштің тегістеуші сүзгісінің конструкциясын қысқартуға мүмкіндік береді, яғни сүзгіні аз Сс және Lс шамаларымен қолдануға мүмкіндік береді.

Екітактілі схема шығыс каскадтарында тек А режимін қолдануға мүмкіндік береді, бірақ AВ және В режимдерін біртактілі схемада үлкен сызықты емес бұрмаланулардың мүмкінсіздігінен қолдануға болмайды.

Екітактілі қуатты күшейткіштердің артықшылығы транзисторлардың В режимінде жұмысында іске асырылады. Осы режимде коллекторлы тізбектердегі ток импульстері кезекпен пайда болады, бірінші жартылай периодтың мерзімінде бірінші транзистордың коллекторлы тізбегі ашылады, ал басқа транзистордың коллекторлы тізбегі екінші жартылай периодтың мерзімінде ашылады (5. а-в сурет). коллекторлы токтар импульстері кіріс трансформаторының біріншілік орамдарының бөліктері арқылы кезекпен өтеді, жартылай периодқа уақыт бойынша ығысумен олардың әсері жүктеменің кедергісіне қосылады.



 

 

5. сурет - B режиміндегі транзистор жұмысы



 

Екітактілі күшейткіштің жұмысының берілген ерекшеліктері негізінде оның оң қасиеттеріне мыналарды жатқызамыз:

- пайдалы қуатты біртактілі схемамен салыстырғанда екі есе көтеру;

- сызықты емес бұрмаланулардың азаюы;

- транзисторлардың А режиміндегі жұмысында толық қолданылуы және В және АВ режимдерінің мүмкін қолданылуы;

- күшейткіштің ПәК-н жоғарылауы;

- күшейткіштің каскадты қоректендіретін түзеткіш шығысындағы кернеулер пульсацияна сезімталдығын азайту;

- қоректендіру көзінің тізбегінде сигналдың бірінші гармоникасының болмауы, нәтижесінде күшейткіштер каскадтары арасында зиянды байланыстар азаяды және оның жұмысының тұрақтылығы көтеріледі.



Екітактілі схемалардың кемшіліктерне олардың күрделілігін жатқызамыз, сонымен қатар шығыста шамасы бойынша тең және бір-бірі арасында фаза бойынша 180°-қа ығысқан екі кернеу беретін арнайы құрылғының қажеттілігі жатады. Мұндай құрылғы фазоинвертор деп аталады. Фазоинвертордың қарапайым схемасы екіншілік орамның ортаңғы нүктесінің шығысымен трансформатор болып табылады (6 сурет). Алайда мұндай фазоинвертордың екі кемшілігі болады. Біріншіден сигналдарды күшейту болмайды. Екіншіден онда үлкен жиілікті және сызықты емес бұрмаланулар пайда болады (6. сурет).

 

 

6 сурет - Фазоинвертор



 

Бұл схемада кірісте айнымалы кернеудің өсуінде (базада «+») транзистордың эмиттерлі және коллекторлы токтары азаяды, содан бір уақытта эмиттерда теріс кернеу азаяды (эмиттерда «+») және коллекторда теріс кернеу өседі (коллекторда «-»). Осымен шығыс кернеулер Uшыf және Uшыf 1800 ығысады. Резисторлардың бірдей кедергілерін Rк және Rэ алып, шығыс кернеулердің бірдей амплитудасын алуға болады. Фазоинверторлар схемасының талдауы күшейткіш құрылғыны күрделілейді деген шешім қабылдауға мүмкіндік береді, сондықтан фазоинверторлардың екітактілі қуатты күшейткіштерінің схемалары жасалған болатын. Бұдан басқа радиоэлектронды құрылғыларды миниатюризациясының тенденция трансформаторлы шығсынсыз екітактілі күшейткіштердің шығуына әкелді. Мұндай құрылғыларда әр түрлі электрөткізгішті транзисторлар қолданылады.



Трансформаторсыз екітактілі күшейткіштерінің фазоинверторсыз әр түрлі электрөткізгішпен транзисторлардағы схемасы 7 сурете көрсетілген. Мұнда күшейткіштің бір иығына p-n-р-типті (VT1) транзистор, екіншісіне n-p-n типті (VT2) транзистор қосылған. р-n-р- және n-р-n-типтегі транзисторлар базасында бірдей кернеулердің өзгеруі токтардың қарама-қарсы өзгеруіне әкеледі. Ол егер р-n-р- және n-р-n-типті транзисторларлар базаларын қосқанда, кернеудің оң жартылай толқыны VT2 транзисторының коллекторлы тогының көбеюіне және VT1 транзисторының азаюына әкеледі.

 

 

7 сурет - Трансформаторсыз екіконтактілі күшейткіш



 

Кернеудің теріс жартылай толқыны VT1 транзисторының коллекторлық тогының көбеюіне және бір уақытта VT2 транзисторының азаюына әкеледі. Осыған орай күшейткіштің кірісіне бірфазалық айнымалы кернеуді жүргізгенде VT1 және VT2 транзисторлары қарсыфазада жұмыс істейді, схеманың жұмыс режимі екітактілі болады. 6 суретте көрсетілген күшейткшьің негізгі кемшілігі схеманың симметриялау қиындығымен байланысты.





Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©coolnew.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Теоретические основы
Общая характеристика
Лабораторная работа
Методические указания
Теоретические аспекты
Дипломная работа
Федеральное государственное
Пояснительная записка
Рабочая программа
Методические рекомендации
История развития
Общие сведения
Практическая работа
Физическая культура
Теоретическая часть
государственное бюджетное
Основная часть
Краткая характеристика
государственное образовательное
квалификационная работа
Выпускная квалификационная
Практическое задание
Направление подготовки
Современное состояние
Методическая разработка
образовательное бюджетное
теоретические основы
Самостоятельная работа
бюджетное учреждение
Финансовое планирование
Название дисциплины
история возникновения
Теория государства
Организация производства
Гражданское право
Российская академия
Учебное пособие
Общая часть
Конституционное право
История возникновения
Правовое регулирование
истории развития
Экономическая теория
Организационная структура
Производственная практика
Экономическое содержание
Административное право
Уголовное право
Финансовое право