2015-06-16
2347
Найдем гармоники косинусоидальных импульсов выходного тока в недонапряженном и критическом режимах [1,2]. Последовательность импульсов выходного тока можно представить рядом Фурье.
Здесь 
- постоянная составляющая выходного тока; 
- амплитуды первой, второй, третьей и т.д. гармоник выходного коллекторного тока транзистора.
Имея аналитические выражения для 
, значения , определим по формулам для коэффициентов ряда Фурье:
;
Постоянная составляющая выходного тока
,
где
.
Амплитуда 
-й гармоники выходного тока
,
где
,
,
.
Иногда необходимо оценить влияние угла отсечки 
на гармоники тока по известной амплитуде импульса выходного тока 
.
В этом случае составляющие выходного тока находятся через коэффициенты 
, называемые коэффициентами Берга
, 
где 
.
При расчете КПД выходной цепи часто используются коэффициент формы коллекторного тока по первой гармонике
.
Коэффициенты 
, 
и 
подробно табулированы. На рис.1.6 а,б приведены графики зависимостей и 
для постоянной составляющей и первых трех гармоник, а также зависимости .
|
|
|
Рисунок 1.6 – Графики коэффициентов Берга
Отрицательное значение коэффициентов 
и 
при углах отсечки 
означает, что ток третьей гармоники имеет противоположную начальную фазу по сравнению с током первой гармоники.
Приведенные графики наглядно характеризуют гармонический состав коллекторного тока при различных . Так как 
(колебания класса А) амплитуда первой гармоники равна постоянной составляющей 
; амплитуды второй, третьей и т.д. гармоник равны нулю. В области 
графики и при 
имеют максимумы; для коэффициентов значение угла , при котором наблюдается максимум, вычисляется из выражения 
.
Из графиков (рис.1.6) следует, что для получения высокого КПД целесообразно, чтобы угол отсечки находился в пределах 
. При меньших углах отсечки коэффициент формы 
, а, следовательно, и КПД возрастают незначительно. При заданной амплитуде импульса выходного тока полезная максимальная мощность 
получается, когда угол отсечки 
, т.к. коэффициент 
принимает максимальное значение. КПД в этом случае сравнительно высокий. Очень часто угол отсечки выбирается исходя из других требований, в частности, из требований к нелинейным искажениям. Выбор оптимального угла отсечки требует конкретных условий работы ГВВ и, как правило, является компромиссным.
