Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Общая характеристика каскадов оконечного усиления колебаний высокой частоты, применяемых в ВТС




Федеральное государственное казенное военное

Образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного» Министерства обороны Российской Федерации

 

Кафедра

УТВЕРЖДАЮ

Начальник 2 кафедры

полковник

А. Давыдов

 

«_____» ____________ 2013 года

 

 

ЛЕКЦИЯ

по учебной дисциплине «Схемотехника телекоммуникационных устройств»

 

Тема № 2 «Усилители электрических сигналов»
Занятие № 11 «Усилители мощности звуковой частоты»

 

 

Обсуждена на заседании кафедры

(предметно-методической комиссии)

Протокол № _____ от

«_____» ____________ 2013 года

 

Санкт-Петербург

I. Учебные цели

1. Изучить способы построения и работы оконечных усилительных каскадов (УМЗЧ).

2. Закрепить полученные знания по теме «Усилители электрических сигналов».

II. Воспитательные цели

3. Развитие профессионально важных качеств военных специалистов.

III. Расчет учебного времени

Содержание и порядок проведения занятия Время, мин.
ВСТУПИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ  
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ  
Учебные вопросы:  
1. Однотактные УМЗЧ.  
2. Двухтактные УМЗЧ.  
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ  

IV. Литература

 

1. Павлов В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств. М., «Академия» 2008 г., c.138-144.

2. Якушенко С. А., Ершов Ю. К., Журбин Г. Е., Романов А. Г. Основы схемотехники. Учебное пособие, часть 1. НВВИУС 2004 г., c.94-106.

V. Учебно-материальное обеспечение

1. Демонстрационная установка, демонстрационная программа.

2. Мел, доска.

VI. Текст лекции

ВВЕДЕНИЕ

На данной лекции мы продолжаем изучать тему № 2 "Усилители электрических сигналов". Важность данной темы заключается в том, что в дальнейшем при рассмотрении радиопередающих и приемных устройств, аппаратуры уплотнения, оконечных устройств Вы обязательно остановитесь на изучении их принципиальных и структурных схем, а также принципов работы, и знания, полученные на данной лекции, будут способствовать быстрому и качественному усвоению материала на военно-технических кафедрах.

Однотактные усилители мощности звуковой частоты.

Общая характеристика каскадов оконечного усиления колебаний высокой частоты, применяемых в ВТС.

Оконечным называется каскад, с выхода которого сигнал, усиленный до заданной мощности или напряжения, поступает в нагрузку усилителя. Все предыдущие каскады по сравнению с оконечным являются маломощными. Именно он определяет КПД всего усилителя, а также требуемые напряжение и мощность источника питания, т.е. в основном определяет стоимость всего устройства и его эксплуатации.

Оконечные каскады отличаются между собой выходной мощностью, полосой усиливаемых частот, типом нагрузки. В каждом отдельном случае требуется выбирать для работы в этом каскаде наиболее подходящий усилительный элемент - биполярный или полевой транзистор или электронную лампу, подобрать для них оптимальный режим работы и соответственно схему включения.

Как и в предварительных каскадах, выбор оптимального варианта определяется основными требованиями, которым должен удовлетворять данный каскад:

1. Получение высокого КПД. Чем выше КПД, тем большая часть затраченной мощности источника преобразуется в полезную мощность, отдаваемую в нагрузку, тем меньше требуется энергии источника питания для получения требуемой мощности в нагрузке. Оконечные каскады различной мощности (от единиц Вт до единиц КВт) имеются в миллионах приемниках, многоканальной, измерительной аппаратуре, оконечных устройствах, усилительных устройствах радиопередатчиков и т. д. Поэтому проблема повышения КПД в оконечных каскадах усилителей имеет важное экономическое значение для вооруженных сил.

2. Получение максимальной мощности в нагрузке. Условием получения максимальной мощности в нагрузке является согласование выходного сопротивления усилительного элемента с нагрузкой. Условие согласования - равенство сопротивления нагрузки выходному сопротивлению усилительного элемента.

3. Получение минимальных нелинейных искажений. Для получения большой мощности на выходе оконечного каскада и особенно большого КПД на вход усилительного элемента необходимо подавать такие амплитуды напряжения, которые предполагают использование большей части характеристики транзистора (лампы), включая и нелинейные участки. При этом форма сигнала искажается, т. е. возникают нелинейные искажения. Т.О., возникает противоречие между требованием получения наибольшего КПД и минимальных нелинейных искажений. Следовательно, в каждом отдельном случае требуется определить условия преодоления этого противоречия, т.е. возможности получения максимального КПД при минимальных нелинейных искажениях.

4. Получение минимальных частотных и фазовых искажений. Решение этой проблемы происходит таким же путем, как и в предварительных каскадах, т.к. причины этих искажений в обоих случаях одинаковы: наличие в схеме реактивных элементов L и C.

Однотактный трансформаторный каскад является основной схемой оконечного каскада в линейных усилителях многоканальной связи (рис. 1). Особенностью однотактного каскада является то, что он работает в режиме А.

Характеристики схемы.

(Однотактный трансформаторный усилитель мощности на биполярном транзисторе n‑p‑n типа по схеме с ОЭ, с комбинированным смещением от базового делителя напряжения (R 1, R 2) и эмиттерного сопротивления RЭ, с трансформаторным выходом, работает в режиме класса А.)

Назначение элементов.

(Назначение элементов аналогично резистивному усилителю по схеме ОЭ. Выходной трансформатор ТV является нагрузкой коллекторной цепи и предназначен для выделения усиленного колебания и передачи его в нагрузку усилителя. Он также выполняет задачу согласования сопротивления транзистора с внешней нагрузкой усилителя и их гальванической развязки.)

Однотактным каскадам усиления присущи следующие особенности:

1. Конструктивная простота.

2. Возможна работа только в режиме класса А. При этом предельное значение КПД теоретически может достигать 50%. Однако практически КПД бывает еще меньше, особенно если предъявляются жесткие требования к уровню нелинейных искажений

3. Выходной трансформатор позволяет оптимизировать условия работы УЭ посредством преобразования сопротивления внешней нагрузки в сопротивление R нУЭ = Rн / n2 h т, где – коэффициент трансформации выходного трансформатора усилителя, равный отношению числа витков обмоток; h т - КПД трансформатора (h т» 0,8 ¸ 0,9).

4. Трансформатор улучшает использование напряжения источника питания, т.к. падение напряжения на сопротивлении первичной обмотки очень мало.

5. Трансформатор не пропускает в выходную цепь постоянные напряжение и ток, существующие в первичной цепи.

6. Достоинством трансформатора является также то, что в нем потери мощности минимальны.

7. Выходной трансформатор позволяет от несимметричной цепи с общим проводом (корпусом) перейти к симметричной (двухпроводной) линии, что иногда необходимо.

8. С применением трансформатора происходит сужение АЧХ усилителя. Сужение АЧХ в ОНЧ обусловлено шунтирующим действием индуктивности выходного трансформатора. Сужение АЧХ в ОВЧ обусловлено наличием паразитной межвитковой ёмкости, шунтирующей нагрузку, и возрастанием сопротивления индуктивности рассеяния.

9. Большие габариты и вес трансформаторов создают невозможность миниатюризации и применения их в интегральных микросхемах.

Многие эти недостатки в значительной степени устраняются построением оконечных каскадов по двухтактнойсхеме.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-06; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 999 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Надо любить жизнь больше, чем смысл жизни. © Федор Достоевский
==> читать все изречения...

2325 - | 2003 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.008 с.