Выходной каскад с трансформаторной связью. Работа в режиме А.

Типичная схема однотактноговыходного каскада с общим эмитте­ром показана на рис. 13.16. Элементы схемы СР, , , СЭ и RЭ выполняют те же функции, что и в предварительных каскадах усиления. Выходной трансформатор служит для согласования со­противления нагрузки с выходным сопротивлением транзистора. Если пренебречь потерями в трансформаторе, то можно считать, что мощность в первичной и вторичной обмоткахостается неизмен­ной, т. е. РI= РII.

В этом случае можно записать

 
 

 

где RI и RII - сопротивления первичной и вторичной цепей трансформатора по переменному току.

Для получения максимальной мощности полезного сигнала сопротивление первичной цепи переменному току должно быть равно оптимальному сопротивлению коллекторной нагрузки транзистора (Rн.опт), при котором произведение переменных составляющих напряжения и тока в коллекторной цепи оказывается максимальным.

Поэтому RI = Rн.опт.

Сопротивление вторичной цепи переменному току равно сопротивлению нагрузки Rн, т.е. RII = Rн.опт. Поэтому

 

Разделив левую и правую части данного равенства на , получим


Отношение UII/UI представляет собой коэффициент трансформации выходного трансформатора n.

Следовательно

 

Величина Rн (сопротивление нагрузки потребителя) обычно задается. Что же касается сопротивления Rн.опт, то его следует определять графическим путем из условия получения максимальной неискаженной мощности сигнала.

В зависимости от выбора рабочей точки на проходной динамической характеристике транзистора различают три основных режима работы усилительного каскада: А, В и АВ.

Для работы каскада в ре­жиме А на базу подается такое напряжение смещения, чтобы рабочая точка Р, оп­ределяющая исходное состоя­ние схемы при отсутствии входного сигнала, располага­лась примерно на середине прямолинейного участка ха­рактеристики (рис. 13.15, а).В этом режиме напряжение смещения UБЭР по абсолют­ной величине всегда больше амплитуды входного сигнала (UБЭр ≥ UmBX),а ток покоя IKp всегда больше амплитуды переменной составляющей вы­ходного тока (IKp > IKт). Поэтому в режиме A при подаче на вход каскада синусоидального напряжения в выходной цепи будет протекать ток, изменяющийся также, по синусоидальному закону. Это обусловливает минимальные не­линейные искажения сигнала. Однако этот режим является наименее экономичным. Дело в том, что полезной является лишь мощность, выделяемая в выходной цепи за счет переменной составляющей выходного тока, а потребляемая мощность определяется значи­тельно большей величиной постоянной составляющей. Поэтому к. п. д. усилительного каскада в режиме А составляет лишь 20— 30 %. Обычно в этом режиме работают каскады предварительного усиления или маломощные выходные каскады.