Laboratorium Elektroniki cz II 5

Rys. 3.2. Wzmacniacz przeciwsobny o symetrii komplementarnej w układzie wspólnego kolektora, a) schemat ideowy, b) przebiegi prądów l_c1, l^, io

wzmacniacz pracuje w układzie ze wspólnym kolektorem. Wzmacniacze tego typu,

pracujące w klasie B charakteryzują się:

• Dużą sprawnością energetyczną: ę_max = 78,5 %, w realizacjach praktycznych około 50%.

• Wysokim mocowym wykorzystaniem tranzystora: Ł,_may = 5. Oznacza to, że dla osiągnięcia mocy wyjściowej 10 W wystarczą tranzystory o maksymalnej dopuszczalnej mocy wydzielanej w kolektorze równej 2 W (porównaj z układem w klasie A).

• Mniejszą mocą zasilania, co wynika z małej (teoretycznie równej zero) wartości prądu spoczynkowego.

• Podziałem mocy pomiędzy dwa tranzystory.

• Koniecznością stosowania pary tranzystorów o symetrycznie jednakowych charakterystykach.

• Większą złożonością konstrukcji.

• Dużymi problemami związanymi ze sterowaniem, zasilaniem i stabilizacją temperaturową.

• Zwiększeniem zawartości nieparzystych harmonicznych, szczególnie przy pracy dla dużych sygnałów wejściowych, co wynika ze zmniejszania się wartości współczynnika wzmocnienia prądowego p przy dużych wartościach prądów kolektora

lc-

Rys 3 3- Sygnał wyjściowy z dużą zawartością zniekształceń skrośnych powstających na skutek dużej nieliniowości początkowego obszaru charakterystyk lc = f(UeE) tranzystora stopnia wyjściowego

• Powstawaniem zniekształceń skrośnych (rys. 3.3) przy pracy dla małych prądów, w zakresie napięć I U_Be I i 0,6 V, gdzie charakterystyki tranzystorów są bardzo nieliniowe i następuje przełączanie tranzystorów (jeden wchodzi w stan aktywny, podczas gdy drugi w stan odcięcia). Zniekształcenia są tym większe, im mniejsza jest amplituda sygnału wejściowego i im mniejsza jest rezystancja źródła.

3.2.3. Wzmacniacz mocy klasy AB

W celu znacznej redukcji zniekształceń skrośnych należy wstępnie spolaryzować obwód bazy, tak aby wartość prądu spoczynkowego kolektora lc przyjęła optymalną wartość - rzędu kilku procent wartości lcmax- Obniża to nieznacznie sprawność układu. ale prowadzi do wyraźnego zmniejszenia nieliniowości wypadkowej charakterystyki wejściowej wzmacniacza. Oznacza to, że w okolicach punktu zerowego jednocześnie przewodzą obydwa tranzystory, a więc kąt przepływu © jest większy od ji radianów. W realizacjach praktycznych to rozszerzenie kąta przepływu 0 jest niewielkie, tak że mówi się o klasie AB bliskiej klasie B. W tej sytuacji wszystkie pozostałe własności wzmacniaczy mocy tych dwóch klas są bardzo zbliżone. Większość realizowanych układów wzmacniaczy mocy to w rzeczywistości wzmacniacze klasy AB. Podstawowym problemem konstrukcyjnym jest utrzymanie stałej wartości prądu spoczynkowego w szerokim zakresie temperatur pracy wzmacniacza.

3-2.4. Wzmacniacz mocy klasy C

Wzmacniacze mocy klasy C stosuje się głównie w zakresie wysokich częstotliwości. w takiej sytuacji gdy można dopuścić zniekształcenia sygnału wyjściowego Wzmacniacze te pracują zwykle z wartościami kąta przepływu © z zakresu od 2/3 n