Лекция: Вибір транзисторів для каскаду кінцевога підсилення

Транзистори для роботи в каскаді кінцевого підсилення вибирають з урахуванням енергетичних співвідношень. Якщо вважати, що струм транзистора одного плеча має вигляд напівсинусоїди (тобто каскад пра­цює в режимі В), то постійна складова його струму. Два плеча споживають від джерела струм і відповідно потужність .

Амплітуда пропорційна вхідному сигналу, тому лінійно зростає зі збільшенням амплітуди сигналу. Корисна потужність у наван­таженні, тому ККД підсилювача

Максимальне значення коли. Щоб вибрати тран­зистор такого каскаду, необхідно знати, яка потужність розсіюється на їх колекторах. Для обох плечей ця потужність

Замінюючи на та виносячи, дістаємо

За умовою потужність максимальна, коли; та .

Підставляючи здобуваємо

Виходячи з цього вибір транзистора необхідно здійснювати з умови

де .

Через те що в практичних умовах має місце не «чистий» режим В, а енергетично близький до нього режим АВ, то і тоді .

Якщо підсилювач працює у режимі А, то і в цьому випадку .

Вибір транзистора (транзисторів) ККП здійснюється на основі попереднього визначення потужності витрат Рк, максимальної напруги на переході колектор-емітер, та максимального колекторно­го струму, окрім цього необхідно врахувати і частотні можливості транзистора.

Для двотактного безтрансформаторного ККП, вибираючи тран­
зистор, необхідно забезпечити виконання умови

де h- коефіцієнт корисної дії ККП; РКmaxДоп — максимально допустима потужність втрат обраного транзистора.

Орієнтовані значення коефіцієнта корисної дії ККП залежать від
класу режиму його роботи:

— для режиму класу А — 20...25 % ;

— для режиму класу АВ — 40. .50 % ;

— для режиму класу В — 50...60 % ;

Для забезпечення необхідної вихідної потужності, живлення
двотактного безтрансформаторного каскаду повинно здійснюватися
напругою Ек

В свою чергу

де Uзал — залишкова напруга, яка визначається сімейством вихідних характеристик транзистора ККП (див. рис.4 ); Uке.доп — максимальна допустима напруга між відповідними елек­тродами транзистора.

При невиконанні вказаної умови, транзистор необхідно замінити на інший з більш високою напругою Uке.доп.

Максимальне значення колекторного струму буде дорівнювати сумі струмів

де

— амплітуда імпульсу колекторного струму;

Iк.о = (0,05-0,15) Iк.m – струм в робочій точці;

IК.max. ДОП – максимально допустимий струм колектора.