Sanitaryhygiene.ru

Санитары Гигиены
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Режимы работы усилительных элементов

Режимы работы усилительных элементов

Работа любого усилительного элемента, будь то транзистор или лампа, определяется режимом их работы. Однако всегда следует понимать, что любой усилительный элемент может работать в линейном режиме усиления только на некотором участке передаточной характеристики (ВАХ). В зависимости от выбранного режима может возникнуть ситуация, когда при слишком низких уровнях подводимого сигнала транзистор или лампа ещё не могут усиливать (находятся в режиме отсечки, или, как говорят, ещё не открылись), а при слишком высоких входных уровнях входят в насыщение и перестают усиливать, работая в режиме ограничения.

В схемотехнике существует несколько режимов работы усилительных элементов, отличающихся друг от друга свойствами, а соответственно, и имеющих различные области применения.
В зависимости от положения рабочей точки на передаточной характеристике усилительного элемента, принято различать 4 режима работы каскада (или класса усиления): А, B, АВ и С.
Это традиционные режимы, которые используются для аналогового усиления сигнала. Для цифрового же усиления усилительный элемент загоняется в ключевой режим, а такой класс усиления называется — классом D.
На самом деле у различных производителей РЭА можно обнаружить и массу других букв, которыми если постараться, то можно практически полностью заполнить латинский букварь. Однако, как было справедливо отмечено в журнале «EDN Europe»: «Сочинение новых классов усилителей — не более чем маркетинговая уловка, которая приносит компаниям больше вреда, чем пользы. «.

Основными характеристиками, на которые влияет выбор режима элемента усиления, являются — уровень нелинейных искажений и КПД каскада. Поговорим поподробней о каждом из режимов.

1. Режим класса А.

На рисунке Рис.1 красным цветом обозначена передаточная характеристика усилительного элемента (транзистора или лампы), представляющая собой зависимость выходного тока каскада от поступающего на вход напряжения. Синим — входное напряжение, чёрным — соответственно, выходной ток элемента.

Режим А характеризуется тем, что рабочая точка ( р.т.) в режиме покоя выбирается на линейном участке (обычно посередине) передаточной характеристики, а любые допустимые значения входного сигнала (напряжения или тока) не вызывают изменения выходного тока.

Каким следует выбрать ток покоя элемента для режима А?
Как минимум не ниже пикового тока, отдаваемого каскадом в нагрузку!

Данный класс А является наиболее линейным режимом усиления и характеризуется минимальными значениями гармонических искажений, в связи с чем нашёл практически повсеместное применение в усилителях напряжения входных и промежуточных каскадов.
В выходных каскадах усилителей мощности (в связи с низким КПД) применяется гораздо реже и в основном бывает замечен в аппаратуре класса High End.

2. Режим класса В.

Режим В характеризуется тем, что рабочая точка выбирается в начале переходной характеристики усилительного элемента (Рис. 2), в результате чего при отсутствии входного сигнала выходной ток, а соответственно и потребляемая каскадом мощность близки к нулю.

В режиме B усилительный элемент способен воспринимать либо только положительные (лампы, npn-транзисторы), либо только отрицательные (pnp-транзисторы) входные сигналы. Чтобы получить усиление полного сигнала применяются двухтактные схемы, в которых положительные составляющие сигнала усиливаются одним активным элементом, а отрицательные – другим. В нагрузке усиленные компоненты сигнала складываются таким образом, что восстанавливается его первоначальная форма.

Чистый режим класса В практически используют очень редко, значительно чаще используется так называемый смешанный или промежуточный режим АВ.

3. Режим класса АВ.

Отличительным свойством режим АВ является то, что его рабочая точка тока покоя занимает промежуточное положение на передаточной характеристике между началом координат и серединой линейного участка (Рис.3).

В режиме класса C, также как и в режиме B, усилительный элемент воспроизводит только положительные, либо только отрицательные входные сигналы. Однако рабочая точка усилительного элемента выбрана таким образом, что при нулевом напряжении на входе усилительный элемент наглухо заперт (Рис.4).
Если рассматривать каскады на биполярных транзисторах — то р.т. находится за точкой отсечки полупроводника, т.е. на 0,6. 0,7В ниже начала области относительной линейности.

Данный режим сопровождается большими искажениями усиливаемого сигнала, но КПД устройства может быть очень высоким и приближаться к 100%. Хотя на практике реальные значения КПД составляют 80. 90%.

4. Режим класса D.

Режим D – это ключевой режим работы, при котором управляющий элемент (транзистор) может находиться только в двух состояниях: или полностью заперт (режим отсечки), или полностью открыт (режим насыщения). Главным достоинством данного режима является очень высокое (близкое к 100%) значение КПД устройства.

Читайте так же:
Патрон для лампы накаливания с выключателем

Используя усиление поступающих на вход прямоугольных импульсов изменяемой скважности (ШИМ-модуляция), такой режим широко используется во всевозможных управляющих, регулирующих, следящих устройствах, где вследствие высокого КПД и малого потребления энергии он практически вытеснил все остальные классы усилителей.

А после начала производства силовых МДП-транзисторов, стал возможен массовый выпуск УМЗЧ класса D с реальным значением КПД — 90. 95%.


Рис.5

На Рис.5 изображена распространённая структурная схема усилителя класса D с синхронной широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Работает это устройство следующим образом.
Гармонические сигналы, прежде чем подаваться на вход усилительного каскада на силовых полевых транзисторах, преобразуются в прямоугольные импульсы, модулированные по ширине (скважности).
После усиления модулированных импульсов, посредством LC фильтра осуществляется их обратное преобразование (демодуляция) в сигнал первоначальной гармонической формы.
Выглядит это примерно так:

Здесь импульсный сигнал, сформированный управляющей схемой методом сравнения амплитуд: задающего генератора сигнала треугольной формы и входного гармонического сигнала, используется для управления выходными силовыми транзисторами. Положительная полярность импульсов управляет верхним ключом (Рис.5), отрицательная — нижним.

Поскольку подробная информация о типах, модификациях и принципах работы ключевых усилителей класса D довольно скудно представлена на полях сетевых знаний, то этому классу мы посвятим отдельную статью, где и возместим данную несправедливость. И сделаем мы это, не отходя от кассы, подробно и без матерных излишеств, но на следующей странице.

Ток покоя лампы что это

X Сообщение сайта
Николай

Просмотр профиля

Сообщений: 1
Регистрация: 10.3.2004

April

Просмотр профиля

Сообщений: 0
Регистрация: 1.9.2003

Николай

Просмотр профиля

Сообщений: 1
Регистрация: 10.3.2004

Никита

Просмотр профиля

Сообщений: 0
Регистрация: 7.3.2005

Никита

Просмотр профиля

Сообщений: 0
Регистрация: 7.3.2005

Никита

Просмотр профиля

Сообщений: 0
Регистрация: 7.3.2005

Tomik

Просмотр профиля

Сообщений: 4
Регистрация: 10.4.2005
Из: baku

April

Просмотр профиля

Сообщений: 0
Регистрация: 1.9.2003

Никита

Просмотр профиля

Сообщений: 0
Регистрация: 7.3.2005

April

Просмотр профиля

Ток покоя лампы что это

Один из простейших методов расчета схемы простого триодного усилителя — это открыть инструкцию на лампу, в которой содержатся данные на триод, который вы хотите использовать. Там должен быть пример использования этой лампы со всеми предрасчитанными (рекомендуемыми производителем) параметрами, такими как Rp, Rk, Rg, Ck, Cg – данными для класса А лампы. Все, что вы должны сделать, это выбрать соответствующий трансформатор с правильным сопротивлением нагрузки и коэффициентом трансформации для согласования с громкоговорителем, и выходной каскад готов.

Базовая схема

однотактного усилителя мощности с общим катодом показана ниже.

Первая схема с автоматическим смещением требует несколько больше пассивных элементов по сравнению со схемой с фиксированным смещением и Ug фиксировано только для режима покоя лампы, в режиме усиления сигнала Eg (Ug) является "плавающим" т.е. зависит от входного сигнала. Достоинство — при правильно рассчитанном Rk ток лампы устанавливается автоматически, лампа менее критична к изменению питающего напряжения. Недостаток – ухудшение артикуляции баса, вследствие ограничения на резисторе мгновенного значения тока

протекающего через лампу.

Схема с фиксированным смещением требует отдельного источника, чтобы обеспечить сетку напряжением -Eg. Недостаток – требует настройки анодного тока лампы, более критична к изменению питающего напряжения. Достоинство – лучшее звучание, чем в схеме с автоматическим смещением.

Вне зависимости от того, какую схему вы выберете, вы должны остаться внутри ограничений по параметру Eg – оптимальному для своего класса.

Если Вам не повезло, Вас не устраивает рекомендации производителя и Вы хотите получить большую мощность, либо уменьшить искажения, то можно попытаться рассчитать однотактный триодный усилитель по графикам. Для этого понадобится семейство вольт-амперных характеристик Вашей лампы, постарайтесь их найти в справочниках.

В ином случае можно самостоятельно получить их путем измерения – это конечно займет некоторое время, да и вряд ли это занятие для начинающих. Итак, если необходимые характеристики найти невозможно, то все, что придется сделать, это измерить ток анода для разных напряжений на аноде при постоянном напряжении на сетке и записать эти значения. С помощью этих данных вы можете построите вольт-амперные характеристики на бумаге, если конечно на это хватит терпения и желания. Ниже Вы увидите, как это должно выглядеть. Моя цель – это упростить все насколько это возможно.

На графике из учебника приведены зависимости выходной мощности, коэффициента гармоник и КПД в зависимости от анодной нагрузки лампы. Можно наблюдать, что уменьшение выходной мощности происходит линейно, коэффициента нелинейных искажений – по экспоненте, и при соотношении Ra/Ri > 5 его дальнейшее уменьшение незначительно. Также, при чрезмерном увеличении отношения Ra/Ri наблюдается ухудшение АЧХ в области ВЧ и снижение динамики каскада.

Читайте так же:
Регулятор тока в схеме светодиодной лампы

Определение наклона линии нагрузки

Итак, мы выбрали выходную лампу и имеем семейство характеристик для этой конкретной лампы взятых из справочника. Следующий шаг — это определение Rp этой лампы. Следующая диаграмма сделана мной и не принадлежит никакой конкретной лампе – это пример для прямонакальных ламп типа 2A3, 6B4G, 300B, AD1 и других, используемых в однотактных усилителях.

Для примера эта лампа обладает следующими характеристиками:

  • Напряжение анода Up 0 = 250В
  • Коэффициент усиления u=4
  • Максимальная мощность рассеивания анода Pp=15 W
  • Rg1 max= 750 KОм,
  • Rp=800 Ом

По вертикальной оси отображен ток анода — Ip,

По горизонтальной оси – напряжение анода — Up,

Черные кривые показывают зависимость Ip и Up для различных значений напряжения сетки — Ug. Синяя кривая показывает максимальную мощность рассеяния лампы – выше этой кривой лампа будет работать с перегрузкой и выйдет из строя.

Желтая вспомогательная линия между точками M-N поможет определить наклон линии нагрузки.

Красная линия между точками Q-S параллельная желтой линии и есть линия нагрузки. Однако любая линия, параллельная желтой линии M-N может быть выбрана как линия нагрузки.

Как же ее нарисовать?

Предположим, что лампа будет нагружена на приведенное сопротивление нагрузки Rl=2.4 KОм. Например, мы решаем запустить лампу с анодной нагрузкой Rl=2.3 K, чтобы достигнуть немного большей мощности (на несколько процентов) и хотим посмотреть, как это отразится на семействе характеристик.

Самый быстрый путь определить наклон линии нагрузки это нарисовать вспомогательную линию М-N. Я выбрал ток анода 100 mA (0.1A) и сейчас найду соответствующее Ua для Rl (импеданс первичной обмотки трансформатора).

Rl = Ua/Ia — Rl должно равняться выбранной нами нагрузке 2300 Oм, что соответствует только одной прямой линии (либо линии параллельной ей) – можно рисовать от Ua=230 V до Ia=0.1 A (100 mA)

(причина по которой я выбрал Ia=0.1 A — более наглядный расчет, можно выбрать другой ток, наклон или нагрузку)

Rl = 230В / 0.1A = 2.3KОм

После этого берем Ua0=250В и строим вертикальную линию (Rl = 0) до пересечения с кривой предельной рассеиваемой мощности (голубая кривая) и таким образом определяем необходимое напряжение смещения сетки Ug (Eg). После чего мы рисуем линию Q-S (красную) параллельно вспомогательной линии M-N.

Для максимальной мощности Q-S должна иметь ту же точку пересечения с синей кривой при Ua=250V. Держите линию Q-S в контакте с синей кривой, это позволит получить максимально возможную мощность при конкретной нагрузке. Итак, линия Q-S – это линия нагрузки для нашего триода при Rl=2.3K.

Если линия Q-S пройдет выше синей кривой – это значит, что мы превысим мощность рассеяния для данной лампы и должны выбрать другие параметры — Rl, Up, Ug. Если мы мы придержим красную линию ниже синей кривой, мы можем безопасно продолжать конструирование и дальнейшие расчеты. Если она значительно ниже синей линии – вы получите меньшую мощность. Поэтому держите их в контакте без пересечения – это и будет оптимум без сжигания лампы.

Можно использовать этот быстрый метод для расчета линии нагрузки также и для предусилителя.

Верхняя точка пересечения очень важна для рабочего режима лампы. Для класса A ток покоя анода Ip0 должен быть около половины максимального тока лампы. Нарисуем горизонтальную линию от точки пересечения до вертикальной оси (Rl =

) – это будет ток покоя лампы Ip0=60 mA (or 0.06 A). Максимальный ток анода Ip max=120 mA (0.12 A) мы получим, проведя горизонтальную линию до вертикальной оси от точки Q, пересечения линии нагрузки с кривой при Ug=0. Теперь из точки Q проведем вертикальную линию до горизонтальной оси для Ip max (ток анода при максимальном сигнале) мы увидим. что Up min = 110В.

Достигнутая выходная мощность будет Pout max=(Ip max — Ip0)х(Ua0 — Up min)/2

Для данных, взятых с нашей диаграммы Pout max = (0,12-0,06)х(250-110)=0,06х140/2 = 4.2 Watt

Ug получим из точки пересечения диаграммы при Ua0= 250В — оно равно Ug= — 45В. Это значит, что потенциал между сеткой и катодом составляет – 45В. Для фиксированного смещения сделайте отдельный источник питания – 45В.

Ввиду отсутствия дополнительного источника питания при автосмещении мы не можем подавать на сетку отрицательное напряжение, поэтому мы запитаем катод положительным потенциалом, относительно сетки. Падение напряжения на резисторе Rk будет примерно на 45В.

Читайте так же:
Патрон с проводом под 2х конт лампу ваз 2170

Рассчитаем резистор Rk. При отсутствии тока утечки сетка-катод Ik0=Ip0=0.06 A.

Тогда Rk=Uk/Ip0 Rk = 45В /0.06A = 750 Ом

Выберите ближайшее стандартное значение резистора. Можно использовать несколько резисторов , чтобы получить точно рассчитанное значение. Еще один путь намотать его самому (бифилярно или неиндуктивно) проводом с высоким удельным сопротивлением, если вы умеете делать это. Мощность рассеиваемая на этом резисторе будет P= Ip0 x Ip0 x Rk= 2,7 W. Выберите резистор 5-10W минимум, иначе тепло, выделяемое этим резистором может ухудшить тепловые режимы других элементов схемы.

Rg1 is given as minimum and maximum value by the tube manufacturer. Rg1 is usually between 100 K to 1 M and it is also important for forming the load for the preamp-driver tube. Rg1 should be made as higher as permissible by the grid requirement of the power tube without introducing extra load on the driver tube.

Rg2 – этот резистор может отсутствовать в некоторых случаях. Rg2 защищает сетку лампы от высокочастотной паразитной генерации. Его можно выбрать между 1KОм и 10KОм.

Я видел в некоторых конструкциях очень большие емкости Ck и Cg. Возможно это наследие транзисторных конструкций. Для ламп это не так – реальный выходной трансформатор не может пропускать очень низкие частоты без некоторых искажений. Лампы и большие емкости могут. Это как раз и добавляет дополнительные искажения на всех частотах, которые возникают при перегрузке трансформатора. Будьте осторожны при выборе конденсаторов – емкости не очень большие, но достаточные.

Ck – от 20мкФ до 200мкФ, чем больше Rk, тем меньше нужен Ck. Не забывайте, что при очень

большой емкости ёмкости Ск может наблюдаться перегрузка выходного трансформатора на

сверхнизких частотах, ниже граничной частоты полосы пропускания..

Для нашей конструкции Ck=100 – 200мкФ/ 100В достаточно.

Cg от 0.05мкФ до 0.33мкФ аналогично как и Ck – не перегружайте выходной трансформатор большим количество низких частот. Это может добавить гармонических искажений

В нашей конструкции Cg= 0.05мкФ/400В. Если же вы сможете найти не очень дорогие большие выходные трансформаторы с нижней частотой 10 Hz (-0.5 dB) вы можете увеличить межкаскадную емкость.

Звучание и искажения

После того, как все элементы рассчитаны или выбраны давайте посмотрим как этот усилитель будет работать на бумаге и какого рода искажений стоит ждать от него. Как Вы уже заметили на графике есть два синих треугольника ( с надписью Pout внутри) построенные на красной линии нагрузки. Они представляют выходную мощность для каждого полупериода входного сигнала.

Если они имеют визуально равную поверхность — производимые искажения будут равны нулю. Но этого не происходит в реальной жизни. Поэтому мы должны рассчитать, какие искажения мы получим при максимальной мощности.

Сравним каждый треугольник по токам анода. Чтобы D tot = 0 %, должно выполняться условие

Ip max — Ip0 = Ip0 — Ip min.

В нашем случае Ip max — Ip0 = 120 mA — 60 mA = 60 mA это ток для положительного полупериода входного сигнала и Ip0 — Ip min = 60 mA — 5 mA = 55 mA – это ток для отрицательного полупериода входного сигнала. Здесь мы видим, что токи неравны, значит какие-то искажения будут присутствовать.

Чтобы увидеть % искажений можно посчитать их по следующей формуле:

В результате расчета для нашего примера получилось, что общие искажения для максимальной мощности по нашим диаграммам равны D tot = 4.54 %.

Как это звучит? Постройте и послушайте. Это наилучший способ понять, что это значит. Слишком много факторов влияют на этот процесс и каждый из них одинаково важен. Оцените звук путем прослушивания музыки, которая вам нравится.

Удачи и хорошего Звука! В-)

Авторы: А.И.Манаков и В.Юхневич
Перевод в HTML: Павел Крыницкий

О настройке смещения

Вопросы, связанные с настройкой смещения выходных ламп в усилителях и необходимостью проведения этой процедуры при замене ламп, задаются постоянно. Кому-то действительно интересно, чтобы его аппарат работал надлежащим образом, кто-то считает техобслуживание сплошным «разводом». Каждому свое, так и будет.

Не удивительно, что существует большое количество пользователей, которые вообще не представляют себе что это за смещение такое, где оно живет и зачем вообще нужно. Поэтому можно было бы начать издалека. Я же считаю, что важнее обозначить проблему, обратить на нее внимание. А потом можно и ликбез некоторый дать тем, у кого возникают соответствующие вопросы.

Читайте так же:
Расчет тока потребление лампы

Со времен «золотой эры» ламповой техники пошло мнение, подкрепляемое воспоминаниями старшего поколения, что в ламповом усилителе ничего настраивать якобы не требуется, просто заменил выходные лампы на новые и все отлично работает. Причина, по которой это «канало», проста – консистентность ламп, которая была следствием высокой культуры их производства в те годы. То есть, на заводе усилитель был настроен под определенные лампы с некоторым запасом, необходимым для обеспечения надежной работы, и купленные новые лампы подходили как «родные». На чем основана уверенность, что сегодня это непременно «проканает»?

Давайте проанализируем возможные варианты.

Допустим, в усилителе смещение настроено достаточно «холодно», тогда любая годная лампа соответствующего типа в этом усилителе окажется в допустимом режиме. Просто устанавливаем точно подобранную пару новых ламп вместо старых. Хорошо? Не всегда. Если лампы окажутся в слишком облегченном, обедненном режиме, то усилитель не реализует свой звуковой потенциал. Особенно это заметно на маленькой громкости, звук тонкий, зудящий, вялый.

Или допустим иной вариант, что смещение было настроено конкретно под предыдущую пару ламп. Тогда в случае простой замены возможен как слишком облегченный режим работы новых ламп (см. выше), так и слишком «горячий», тяжелый режим, что, скорее всего, закончится аварией.

Это наиболее типичные случаи (при в общем-то годных лампах), наблюдающиеся у большинства поступающих на обслуживание гитарных усилителей.

Очень часто о звучании ламп различных марок судят по результатам прослушивания, при котором лампы просто перетыкают без надлежащей настройки смещения. Видимо, слушают насколько конкретный комплект ламп подходит к случайной настройке или насколько данный комплект «косячный». Очевидно, что ценность таких «прослушиваний» весьма сомнительна.

Ни в коем случае не пытайтесь настраивать смещение «на слух»!

Какая настройка смещения выходных ламп требуется для правильной работы усилителя? Необходимо установить такой ток покоя, при котором лампа рассеивает половину максимально допустимой для нее мощности. Теоретически можно «высадить» на лампе до 70% допустимой мощности, и так даже будет лучше для звука, особенно на малой громкости… но практически следует ограничиться 50%.

Теперь о том, в каких случаях можно самостоятельно пытаться настраивать смещение.

Если аппарат имеет выведенный наружу шасси регулятор смещения и контрольные точки, если в предоставляемом производителем усилителя руководстве пользователя есть пошаговое описание этой процедуры, тогда это можно делать самостоятельно. Даже наличие контрольных точек необязательно, можно специальным воспользоваться зондом-переходником.

Если же снаружи шасси нет доступа к регулятору смещения и вы не являетесь квалифицированным специалистом (или хотя бы достаточно опытным радиолюбителем) – лучше не суйтесь внутрь аппарата. Например, у «классических» усилителей Marshall 2203 и SuperLead регулятор смещения расположен внутри шасси, причем так, что при его вращении отверткой легко по неосторожности угодить рукой в анодный выпрямитель, а там ни много ни мало 460В.

Ликбез

Лампа рассеивает (превращает в тепло) мощность, равную сумме произведений токов, протекающих в цепи каждого электрода, на напряжения на соответствующих электродах. Сюда же можно добавить мощность, потребляемую подогревателем (нитью накала). Обычно при настройке аппарата учитывается только мощность, рассеиваемая анодом лампы. Чем больший ток протекает в цепи анода лампы при заданном напряжении на нем и остальных электродах, тем большая мощность рассеивается на аноде, превращаясь в тепло, и тем лампа горячее, соответственно, режим тяжелее.

Смещение это напряжение на управляющей сетке относительно катода лампы, с помощью которого задается режим работы лампы. В гитарных усилителях (и вообще большинстве ламповых звуковых усилителей) это напряжение отрицательное. Способы получения и подачи этого напряжения могут быть разными, наибольшее применение нашли так называемое «автоматическое» смещение (автосмещение, «катодное» смещение) и фиксированное смещение.

Автоматическое смещение обычно получается в результате протекания тока через резистор, включенный между катодом лампы и общим проводником схемы (т. н. «землей»). Примеры такого решения: VOX AC30, Laney LC30, Peavey Classic 20, Kustom Coupe’72, Matchless Chieftain (также Clubman, DC30) и т. д. Фиксированное смещение подается непосредственно на управляющую сетку. В большинстве гитарных усилителей это напряжение может настраиваться, исключением являются все модели Mesa/Boogie, Fender ProJunior, Marshall JTM30, Peavey Classic 30 и другие.

Электроникаирадиотехника / Билет15

При этом режиме величина анодного тока покоя всегда задается такой, чтобы даже при минимально возможном значении входного сигнала (а также и при его отсутствии) анодный ток не снижался до нулевого значения. Иными словами, лампа, работающая в классе А, никогда не запирается. Если на вход (управляющую сетку) такого каскада усиления будет подано синусоидальное напряжение, форма анодного тока также будет синусоидальной. Режим класса А характеризуется наилучшей линейностью усиления, однако по энергетической эффективности он самый плохой. Теоретическое значение максимального КПД при синусоидальной форме выходного сигнала в режиме класса А равно 50%. Наиболее простое тому объяснение — большой ток покоя, существующий даже при полном отсутствии входного сигнала. Низкий КПД кроме очевидного высокого энергопотребления, неудобен тем, что на анодах ламп рассеивается повышенная тепловая мощность, что уменьшает максимально достижимую полезную мощность, отдаваемую ими.

Читайте так же:
Патрон для лампы e27 с розеткой

Режим класса В

В этом режиме ток покоя равен нулю, а сам анодный ток протекает только при действии положительной полуволны входного сигнала. Таким образом, лампа заперта в период действия отрицательной полуволны входного сигнала. Так как входной сигнал фактически претерпевает однополупериодное выпрямление, в сигнале возникают существенные искажения в виде гармоник. Для решения данной проблемы приходится принимать дополнительные меры (применение двухтактных схем усиления). Однако, в режиме класса В анодный ток существует при любом значении амплитуды входного сигнала, что не нарушает линейности амплитудно-амплитудной характеристики усилителя. Теоретическое значение максимального КПД (при полном использовании лампы по напряжению и току, что на практике недостижимо) при синусоидальной форме выходного сигнала в случае двухтактного усилителя класса В составляет 78,5%. Это напрямую связано с отсутствием тока покоя.

Рабочей точкой считаются ток и напряжение на выходе транзистора при отсутствии входного сигнала. Рабочая точка определяется по статическим входной и выходной характеристикам транзистора.

Ток покоя — это ток, который течёт через транзистор в отсутствие входного сигнала.

39. ДТЛ-схемы

Диодно-транзисторная логика (ДТЛ) (DTL — англ. Diode–Transistor Logic) одна из первых разработок цифровых микросхем на биполярных транзисторах, сохранившая некоторое значение до настоящего времени. Логическая функция реализуется на основе диодной логики по схеме рисунок 1. В этой схеме при подаче нулевого потенциала на любой из входов (или на оба сразу) через резистор будет протекать ток и на его сопротивлении возникнет падение напряжения. В результате на выходе схемы единичный потенциал будет только если подать единичный потенциал сразу на оба входа микросхемы. То есть схема реализует функцию 2И (положительная логика).Количество входов элемента И зависит от количества диодов. Приведенная схема обладает таким недостатком, как смещение логических уровней на выходе микросхемы. Напряжение нуля и напряжение единицы на выходе схемы выше входных уровней на 0.7 В. Это вызвано падением напряжения на входных диодах. Скомпенсировать это смещение уровней можно диодом VD3, включенном на выходе схемы, как это показано на рисунке 1. В этой схеме логические уровни на входе и выходе схемы одинаковы. Более того будет не-чувствительна не только к входным напряжениям, большим напряжения питания схемы, но и к отрицательным входным напряжениям. Диоды выдерживают напряжение до сотен вольт. Поэтому такая схема до сих пор используется для защиты цифровых устройств от перегрузок по напряжению, возникающих, например, в цепях, выходящих за пределы устройства. Естественно, что для защиты одного входа достаточно одного диода на входе элемента. В результате получается только схема защиты без функции И. Однако схема обеспечивает только вытекающий ток, а для следующего каскада требуется втекающий выходной ток схемы. Поэтому к схеме диодного логического элемента И обычно под-ключается усилитель на биполярных транзисторах. Схема такого элемента приведена на рисунке 2. Усилитель, использованный в схеме на рис. 2.9, позволяет вырабатывать как втекающий, так и вытекающий выходной ток. В настоящее время одной из применяемых разновидностей ДТЛ-схем стала медленная, по-мехоустойчивая логика (МПЛ). Напряжение питания микросхем этой серии составляет 12 и 15 В. Диапазоны напряжений логических уровней показаны на рисунке 2. Схема имеет высокую помехоустойчивость при времени задержки сигнала порядка 200 нс. ДТЛ-схемы семейства медленной помехоустойчивой логики применяются прежде всего для управления двигателями, так как в помещении с приводными двигателями помехоустойчивость схем управления особенно важна. В машинных залах часто наводятся сильные помехи по напряжению.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector