274 275 (10)

włączeniu ze wspólną bazą). W tych przypadkach można przyjąć, że prąd spoczynkowy obwodu wyjściowego 1^ i napięcie zasilania U₀ mogą być w całości wykorzystane, przy czym amplituda składowej zmiennej prądu wyjściowego i napięcia wyjściowego

Rys. 6-8. Dobór oporności obciążenia stopnia tranzystorowego wzmocnienia mocy w klasie A

są w przybliżeniu odpowiednio równe prądowi i napięciu spoczynkowemu (rys. 6-8):

Iwyjm lo

(6.21)

U wyj m ^ U0 U wyj m    .

Stąd pełne wykorzystanie tranzystora, zarówno prądowe, jak i napięciowe, będzie miało miejsce przy oporności obciążenia obwodu wyjściowego dla prądu zmiennego, wynoszącej:

_R_₌U*yj!nUo _{(6 22)}

"" Iwyjm    lo

Bardziej dokładnym sposobem określenia niezbędnej wartości oporności obciążenia z uwzględnieniem niepełnego wykorzystania prądu i napięcia tranzystora jest sposób wykreślny. Polega on na tym, że oporność R_ określa się jako stosunek odcinków odcinanych na osiach współrzędnych rodziny statycznych charakterystyk wyjściowych przez przedłużenie prostej obciążenia.

Podstawiając do wyrażenia, określającego moc wyjściową P_, wiartości    i U_wvlm z zależności (6.21), i rozwiązując uzy

skany wynik względem J₀. otrzymamy wzór umożliwiający określenie prądu spoczynkowego obwodu wyjściowego tranzystora w klasie A, według danej mocy wyjściowej i danego napięcia zasilania:

P_—    ^ 0,5IoUo j

2 p    (6.23)

Ze wzoru (6.23) wynika, że ze zmniejszeniem U₀ wzrasta prąd spoczynkowy obwodu wyjściowego, a zatem i amplituda składowej zmiennej prądu wyjściowego. W celu zwiększenia tej ostatniej trzeba zwiększać amplitudę składowej zmiennej prądu wejściowego, co prowadzi do zwiększania składowej zmiennej napięcia wejściowego. W rezultacie przy zmniejszeniu napięcia zasilania tranzystora i niezmiennej mocy wyjściowej rośnie niezbędna wartość mocy wejściowej, tj. maleje wzmocnienie stopnia.

Poza tym przy zwiększeniu składowej zmiennej prądu w obwodach tranzystora ulega zwiększeniu wykorzystywany obszar jego charakterystyk statycznych, co prowadzi do wzrostu zniekształceń nieliniowych. Z tych więc względów pożądane jest, aby napięcie zasilania tranzystorowych stopni mocy było możliwie jak największe. W przypadku zasilania stopnia od prostownika za pośrednictwem dobrze zbudowanego transformatora wyjściowego, napięcie to może być równe (Q,3-=-0,4) U_m,_x, gdzie U_mlx — maksymalnie dopuszczalna wartość napięcia między elektrodami wyjściowymi, podawana zwykle w katalogach dla określonego sposobu włączenia tranzystora.

W przypadku tranzystorowych stopni wzmocnienia mocy wykorzystywanych w przyrządach małowymiarowych zasilanych z chemicznych źródeł prądu, baterii słonecznych itp., pożądane jest stosowanie napięcia zasilania poniżej wartości maksymalnej, albowiem przy zmniejszeniu napięcia i niezmiennej pojemności baterii, wyrażanej w amperogodzinach, zmniejszają się jej wymiary, ciężar i koszt, a wzrasta czas pracy. Graniczna wartość napięcia, do jakiej można zmniejszać napięcie zasilania tranzystora, jest uwarunkowana omówionymi wyżej czynnikami.

Maksymalnie dopuszczalna temperatura złącza kolektorowego i emiterowego T,j₀„ jest stosunkowo niewielka; dlatego też w celu zwiększenia dopuszczalnej mocy strat, a zatem także i zwiększenia mocy wyjściowej sygnału, tranzystory stopni wzmocnienia mocy są zwykle montowane na specjalnych podstawkach pochłaniają-

Rys. 6-5. Konstrukcja odprowadzenia cieplnego tranzystora o) radiator, do którego tranzystor mocowany Jest na gł&dkici stronie; b) bor/no ścianka podstawy aluminiowej z żeberkami frezowanymi lub lanymi l wycięciami do umocowania tranzystorów; c) odprowadzenie cieplne w postaci metalowego kątownika mocowanego do metalowej podstawy

cych nadmiar ciepła lub mają radiatory. Rysunek 6-9 przedstawia proste konstrukcje takich urządzeń, stosowanych w praktyce.

Różnica temperatury złączy T_t i temperatury obudowy tranzystora T₀ jest praktycznie proporcjonalna do mocy P wydzielanej w tranzystorze:

T,-T₀ = R_UVCP    (6.24)

gdzie R„oc — wewnętrzna oporność cieplna tranzystora, wyraża

ło* 275