Режимы работы усилительных каскадов

Основные параметры электронного усилителя зависят от выбранного режима работы, который задается напряжением смещения подаваемым на базу транзистора. Различают следующие основные режимы работы усилителя:

1. Режим А. В режиме А (рис. 25.1), ток в выходной цепи транзистора протекает в течение всего периода сигнала. Это достигается подачей соответствую­щего напряжения смещения Е_см во входную цепь транзистора. В этом режиме напряжение смещения по абсолютной величине всегда больше амплитуды входного сигнала Поэтому форма колебаний выходного тока будет почти в точности воспроизводить изменения сигнала во входной цепи. Это обеспечивает минимальные нелинейные искажения сигнала. Однако этот режим характеризуется низким КПД (порядка 20 — 30%). Это вызвано тем, что при отсутствии входного сигнала транзистор остается открытым за счет напряжения смещения и потребляет такое же количество энергии, как и при наличии входного сигнала. Режим А применяется в маломощных каскадах, в которых важны малые нелинейные искажения, а КПД не имеет существенного значения. Обычно в этом режиме работают каска­ды предварительного уси­ления или маломощные выходные каскады.

2. Режим В. В режиме В (рис. 25.1, б) напряжение смещения равно нулю и при отсутствии входного сигнала транзистор закрыт.

При подаче на вход каскада переменного на­пряжения сигнала поло­жительная полуволна бу­дет вызывать появление выходного тока через тран­зистор; при отрицатель­ной полуволне входного напряжения ток в выход­ной цепи отсутствует. Та­ким образом, выходной ток будет иметь форму импульсов. Искаженная форма ыходного тока обуслов­ливает чрезмерные нелинейные искажения.

Преимуществом усилителя, работающего в режи­ме В, является более высокий КПД (60 — 70%) по сравнению с усилителем, работающим в режиме А. Это объясняется тем, что в отсутствии сигнала выходной ток транзистора практически равен нулю, а энергия источника питания расходуется только во время усиления сигнала.

В режиме В высок уровень нелинейных искажений, поэтому он используется в двухтактных схемах, компенсирующих эти недостатки и позволяющих получить большую выходную мощность при высоком КПД

3. Режим АВ. Режим АВ (рис. 25.1, в) является промежуточным между режимами А и В. Он более экономичен, чем А (КПД 40 — 50%), и характеризуется меньшими нели­нейными искажениями, чем В. Режим АВ также применяется в двухтактных усилителях мощности.

4. Режимы С и Д. В режимах С и Д смещение осуществляется в обратном направлении и ток в выходной цепи протекает менее половины периода входного сигнала. Каскад усиления при отсутствии сигнала и при его малых значениях не работает, поэтому усилитель потребляет от источника питания меньше энергии, чем в режиме В. В режимах С и Д усилители не воспроизводят весь период усиливаемого сигнала. Это искажает сигнал. Поэтому в усилителях с малыми искажениями режимы С и Д не применяется. Они находят применение в радиопередающих устройствах.