3 (2510)

Napięcie wyjściowe

)

(1.6)

Rys. 1.3. Przebiegi napięć i prądów wzmacniacza w układzie WE: a) przebieg napięcia wejściowego, b) napięcie na bazie tranzystora, c) prąd bazy, d) prąd kolektora, e) napięcie na kolektorze, 0 przebieg napięcia wyjściowego

[Znak minus oznacza, że wzmacniacz WE powoduje przesunięcie fazy, równe n między napięciem wejściowym i wyjściowym. j Rozpatrując pracę wzmacniacza “>    (rys. 1.2a), łatwo⁴ wykazać to przesunięcie fazy.

Zwiększenie chwilowego napięcia wejściowego u, (rys. 1.3) powoduje zwiększenie prądu bazy tranzystora. Zależność ta jest określona za pomocą charakterystyki wejściowej tranzystora. Prąd kolektora i_c jest p razy większy od prądu bazy i_fl, a więc [ \    zwiększenie i_B pociąga za sobą zwiększenie i_c.

Prąd i_c, przepływając w obwodzie wyjściowym przez rezystor R_c, powoduje na nim większy spadek napięcia. Skoro suma dwóch napięć (napięcia kolektor-emiter oraz spadku napięcia na R_c) jest stała i równa E_z, zatem u_CE się obniży. Napięcia «, i u_CE są więc w przeciwfazie.

Źródło h_2[e-i_B obrazuje właściwości prądowe obwodu wyjściowego wzmacniacza, a konduktancja h_22e określa nachylenie charakterystyk wyjściowych tranzystora (nachylenie mniejsze, tzn. h_22e bliższe zera). Na ogół rezystancja będąca odwrotnością h_22c jest wiele razy większa od rezystancji obciążenia R_c, a więc można przyjąć bez większego błędu, że cały prąd o wartościach h_2le-i_B płynie przez R_c, czyli wartość skuteczna prądu kolektora

(1.7)

h / ')

ⁿ2l£ fi

Wzmocnienie prądowe

(1.8)

Przy analizie dokładnej (mało przydatnej w projektowaniu) okazuje się, że prąd l_c jest nieco mniejszy niż to wynika ze wzoru (1.7).

¹¹ Używane we wzorach symbole p lub h_2u oznaczają wzmocnienie prądowe tranzystora dla składowych zmiennych.

Wzmocnienie napięciowe K_u, określone od wejścia do wyjścia wzmacniacza, wyraża się wzorem

K.

^Rc^c

Jb

^r‘2ie^RcK _ _p ^Rc ^\iJb    ^RIU

(1.9)

'1    '-'BE

Często znak minus pomija się, lecz wówczas należy pamiętać o odwracaniu fazy. Wzmocnienie mocy K układu WE określa zależność

(1.101

Określone powyżej parametry odnoszą się do sygnału wejściowego Najczęściej jednak wzmacniacz jest zasilany ze źródła e_g o rezystancji wewnętrznej R_g. Na skutek przepływu prądu i ze. źródła e_g powstaje niepotrzebny spadek napięcia na rezystancji R_g. Ponadto część prądu jest „stracona”, gdyż przepływa przez rezystor R_a, omijając wejście tranzystora.

To prądowe sterowanie tranzystorów jest ich wadą (jedną z nielicznych) w stosunku do układów lampowych sterowanych napięciowo.

W rezultacie tego skuteczne wzmocnienie napięciowe K_usk zależy od rezystancji R_g i po przekształceniach otrzymujemy

K

gdzie

IJ= II	r ^Rc
^Es	^r + Rg ^hUe
r	R.
	:^+RB

(UD

(1.12)

W celu ograniczenia wpływu rezystancji R_g na zmniejszenie wzmocnienia skutecznego należy konstruować wzmacniacze o dużej rezystancji wejściowej.

3

^!*J

I.2.2.2. Klasy pracy wzmacniaczy

Klasa pracy opisuje działanie wzmacniacza przez określenie warunków przepływu !{, prądu kolektora w jednym okresie zmian napięcia, sygnału. Czas, w którym tranzystor znajduje się w stanie aktywnym, określa się wartością kąta przepływu 20 (rys. 1.4). We wzmacniaczu klasy A prąd kolektora płynie bez przerwy przez cały okres trwania sygnału sterującego i wówczas 20 = 2rc .

i_c i    Klasa A    Klasa AB    Klasa B    Klasa C

Rys. 1.4. Prądy wyjściowe wzmacniaczy poszczególnych klas [l]

*    \ZLA2a A

,    /IG

*    \CLĄSA 3

*    waAs* c

Zif - Zn

tr < 2^ <Z 2tt

ty

S-W