2A_26.03.2020_UA_Drobinski
Strona 1 z 2
Nauczyciel: Krzysztof Drobinski
Przedmiot: Układy analogowe.
Klasa: 2A
Temat lekcji: Wzmacniacze mocy - klasy pracy.
Data lekcji: 26.03.2020
Wprowadzenie do tematu: Materiały do wprowadzenia teoretycznego został dołączony na kolejnej stronie tej karty.
Instrukcje do pracy własnej:
Przeczytać ze zrozumieniem. Przyswoić.
Praca własna: Przeczytać poniższą notatkę i skonfrontować ją z zamieszczonymi rysunkami. Starać się zrozumieć. Jeżeli jeden raz nie wystarczy, to można więcej ;-)
Następnie obejrzeć film z:
https://www.youtube.com/watch?v=V1nhqFnGDR8 Po przyswojeniu notatki, tworzyć stronę:
https://www.falstad.com/circuit/polish/e-ceamp.html
Przeanalizować działanie tego układu. Zastanowić się… - w jakiej klasie pracy pracuje ten wzmacniacz tranzystorowy?
Informacja zwrotna: Proszę o przesłanie odpowiedzi o klasie tego wzmacniacza na podane wcześniej konto: kris.thorn@o2.pl w prostej formie:
„wzmacniacz pracuje w klasie: [wasza odpowiedź], [Iks Iksiński]” – w terminie do 29.03.2020.
W razie innych problemów proszę o kontakt z podanym numerem telefonicznym.
2A_26.03.2020_UA_Drobinski
Strona 2 z 2
Temat:
Wzmacniacze mocy – klasy pracy.
Wzmacniacze mocy klasyfikuje się zależnie od położenia spoczynkowego punktu pracy na ch-ce roboczej elementu sterowanego oraz amplitudy (poziomu) sygnału wejściowego. Rozróżnia się wzmacniacze pracujące w klasie A, B, AB i C.
We wzmacniaczu klasy A spoczynkowy punkt pracy jest wybierany na liniowej części ch-ki roboczej elementu sterowanego (np. tranzystora), a amplituda sygnału wejściowego jest na tyle mała, że przez cały okres sygnału wejściowego element sterowany przewodzi prąd (pracuje w zakresie aktywnym).
Jeżeli punkt pracy jest wybrany tak, że element sterowany przewodzi prąd tylko przez połowę okresu (przez drugą połowę okresu jest zatkany), to wzmacniacz pracuje w klasie B.
W klasie AB element sterowany przewodzi prąd przez większą część okresu sygnału wejściowego.
W klasie C element sterowany przewodzi przez mniejszą część tego okresu.
Rys. 2. Klasy pracy wzmacniacza i punkty pracy tranzystora.
Rys. 1. Położenie punktu pracy Q na charakterystyce roboczej elementu sterowanego (np. tranzystora) dla klasy: a) A; b) B; c) AB; d) C.
Ze wzrostem amplitudy sygnału sterującego coraz bardziej zaznacza się problem sprawności wzmacniacza mocy.
Dla wzmacniaczy pracujących w klasie A wynosi ona maksymalnie 50% (często raczej 30 - 40%), charakteryzują się one jednak bardzo małym współczynnikiem zawartości harmonicznych h. Wzmacniacze klasy B mają sprawność ok. 70 – 80%, (ponieważ przy braku sygnału sterującego nie pobierają mocy ze źródła zasilania), ale znaczne zniekształcenia nieliniowe. Klasa AB, będąca kompromisem klas A i B, oferuje sprawność z zakresu 50 – 70% i umiarkowany poziom zniekształceń. Klasa C nie jest stosowana do wzmacniania sygnałów akustycznych ze względu na bardzo duże zniekształcenia nieliniowe.
W celu zwiększenia wartości mocy wyjściowej wzmacniacze klasy B i AB wykonuje się jako wzmacniacze przeciwsobne, realizowane w stopniu wyjściowym. Występującą przy połączeniu komplementarnym tranzystorów, strefę nieczułości, (która powoduje powstawanie zniekształceń skrośnych), redukuje się poprzez wstawienie między bazy tranzystorów diod półprzewodnikowych, które utrzymują między bazami stałe napięcie równe 2UBE. Tranzystory będą pracowały w klasie AB, ale w pobliżu klasy B.
Przez oba tranzystory płynie wówczas niewielki prąd spoczynkowy. Układ ten ma tę zaletę, że jeżeli zapewni się jednakową temperaturę diod i tranzystorów, to jednocześnie uzyska się stabilizację termiczną prądu spoczynkowego. Ch-ka przenoszenia tego wzmacniacza nie ma strefy nieczułości.
