Тороид. Производство электротехнической продукции
(49831) 4-66-21
(925) 790-73-23
toroid2011@mail.ru

Главная Продукция и услуги Статьи Полезная информация Сертификаты Награды Отзывы Контакты

Продукция и услуги

Лившиц И. И.
Транзисторные усилители в режиме D

«ЭНЕРГИЯ»
Ленинградское отделение
1974

Книга посвящена исследованию четвертого режима работы активного элемента усилителей — режима D. В ней изложены методика теоретического и экспериментального анализа и приведены результаты исследования усилителей в режиме D с резистивно-емкостными чи непосредственными связями. Применение таких усилителей в качестве элементов импульсных устройств усиления колебаний произвольной формы в системах дискретной автоматики и управления силовыми установками, а также в системах радиосвязи и радиовещания весьма перспективно.

Книга предназначена для научных работников и инженеров, занимающихся проектированием и разработкой импульсных схем на транзисторах,

Лившиц И. И. Транзисторные усилители в режиме D. Ленинград, «Энергия», 1974.

© Издательство «Энергия», 1974

Содержание книги
Транзисторные усилители в режиме D

Введение

Глава первая. Методика исследования транзисторных усилителей в режиме D
1-1. Общие вопросы
1-2. Статические состояния
1-3. Динамические состояния
1-4. Линейные и нелинейные искажения

Глава вторая. Усилители с резистинно-емкостными связями
2-1. Усилители на транзисторах одной проводимости
2-2. Усилители на транзисторах разной проводимости
2-3. Усилители на транзисторах разной проводимости с коммутацией цепи запирания

Глава третья. Усилители с непосредственными связями
3-1. Усилители со встроенными эмиттерными повторителями
3-2. Усилители на транзисторах одной проводимости
3-3. Область применения дрейфовых и бездрейфовых транзисторов
3-4. Усилители по схеме переключения тока на транзисторах разной проводимости

Глава четвертая. Применение режима D в оконечных каскадах импульсных устройств усиления мощности
4-1. Оконечные каскады импульсных устройств усиления мощности
4-2. Кривая напряжения сигнала на выходе оконечного каскада импульсного устройства усиления мощности
4-3. Гармонический анализ сигнала на выходе усилителя

Приложение 1. Модели полупроводниковых диодов и транзисторов
Приложение 2. Определение постоянной времени переключения дрейфового транзистора при коммутации его генератором на пряжения
Список литературы

Введение

Актуальными проблемами теории и техники усилительных устройств является повышение к. п. д. и увеличение полезной мощности на выходе.

В настоящее время усилительные устройства мощностью более 100 вт выполняются, как правило, на электровакуумных приборах и обладают сравнительно низким к. п. д. (около 7,5% [1]). Объясняется это рядом причин. Во-первых, в электровакуумных приборах рассеиваются значительные мощности в цепях накала на нагрев катода. Во-вторых, активные элементы усилительных устройств работают в режимах А, В или С в качестве управляемых сопротивлений, обладающих значительными диссипативными потерями. В-третьих, мощные электровакуумные приборы нуждаются в системах принудительного охлаждения, для питания которых требуется дополнительная мощность.

Говоря о режимах А, В, С, следует как недостаток отметить еще и зависимость средней величины к. п. д. от уровней усиливаемых сигналов. Если учесть статистические свойства усиливаемых сигналов, то реальный средний к. п. д. усилительного устройства окажется равным долям— единицам процентов.

В значительной мере свободен от указанных недостатков усилитель в режиме D. Согласно Г. С. Цыкину [2] «ключевым режимом или режимом D называют такой режим работы усилительного элемента, при котором он во время работы находится только в двух состояниях: в полностью закрытом, когда ток в его выходной цепи практически отсутствует, или в полностью открытом, когда падение напряжения между выходными электродами близко к нулю». Диссипативные потери на усилительном элементе в режиме D имеют место, в основном, в период формирования фронта импульса. Сведя длительность фронта импульса к нулю, можно к. п. д. усилителя в этом режиме сделать достаточно большим.

Однако к. п. д. усилителей на электровакуумных приборах даже и в режиме D сравнительно невысок в связи с потерями мощности в цепях накала и из-за плохих ключевых свойств, выражающихся в наличии больших остаточных напряжений на усилительных элементах в отпертом состоянии. Полупроводниковые же приборы имеют хорошие ключевые свойства и не требуют цепей накала. Поэтому они дают возможность разрабатывать усилители с высоким к. п. д.

Электронные приборы в режиме D усиливают только мощность импульсных сигналов постоянного уровня. Для получения возможности усиления сигналов произвольной формы с высоким к. п. д. используется система модулятор— ключевой усилитель—демодулятор [3]. В дальнейшем такая система будет называться импульсным устройством усиления мощности низкочастотных колебаний произвольной формы.

В режиме D имеется возможность получить на выходе усилителя полезную мощность на порядок выше допустимой мощности в режимах А, В или С. Это позволяет уже в настоящее время проектировать импульсные устройства мощностью 1—2 кет на современных транзисторах. Теоретические пределы допустимых токов и напряжений транзисторов позволяют прогнозировать их применение при разработке усилителей, выходная мощность которых достигнет 10 квНг. Более мощные усилители с использованием полупроводниковых приборов могут быть выполнены на тиристорах. Особенностью применения тиристоров является их работа только в ключевом режиме. Поэтому изучение особенностей режима D на транзисторах представляет интерес и для решения проблемы разработки усилителей больших мощностей на полупроводниковых приборах других типов.

Ключевой режим усилительного элемента используется также и в устройствах крайне малых мощностей, где основной задачей применяемых усилителей является обработка импульсного сигнала с минимальными затратами потребляемой мощности. Здесь усилители в режиме D используются в качестве плеча триггера, мультивибратора, одно-вибратора, генератора прямоугольных импульсов с запаздывающей обратной связью, а также в качестве элемента логической схемы. При этом в качестве усилительного элемента в перечисленных схемах применяются самые разнообразные полупроводниковые приборы.

Полупроводниковые приборы позволяют коммутировать мощности от 10~~9 до 107 вт. Этот интервал мощностей можно разделить на три диапазона: малые мощности (ниже КГ"3 вт), средние мощности (от КГ"3 до 103 вт) и большие мощности (выше 103 вт). Коммутацию малых мощностей целесообразно осуществлять туннельными диодами и полевыми транзисторами, коммутацию средних мощностей — биполярными транзисторами, а больших мощностей — тиристорами.

Усилители большой мощности находят широкое применение в автоматике, в системах управления силовыми установками, в стабилизаторах напряжения источников постоянного тока, в радиовещательных установках и в передатчиках. Усилительные устройства малой мощности находят широкое применение в системах автоматического управления, в вычислительной технике, в системах импульсной связи, в телефонии, в телеграфии и других областях радиотехники, связанных с обработкой и применением импульсных сигналов. Усилители средней мощности находят широкое применение в областях обеих групп.

В настоящей работе рассматриваются усилители в режиме D только на биполярных транзисторах (в дальнейшем изложении определение «биполярный» перед словом транзистор будет опущено). Однако основные положения исследования и построения транзисторных схем могут быть распространены на усилители с другими полупроводниковыми приборами.

Существующая сложившаяся и апробированная методика исследования линейных усилителей в данном случае непригодна из-за наличия точек разрыва характеристик коммутируемого усилительного элемента. Поэтому одной из главных задач этой книги является разработка достаточно полной методики исследования транзисторных усилителей в режиме D.

На основе разработанной методики исследования в книге решаются вопросы термостабилизации рабочей точки транзистора в статических состояниях, вопросы оценки частотных свойств усилителей в режиме D с учетом реактивности входной цепи и нагрузки, а также вопросы определения линейных и нелинейных искажений сигнала при прохождении через усилитель в режиме D с демодулятором..Методика теоретического и экспериментального исследования проиллюстрирована результатами анализа семейства усилителей с резистивно-емкостными и непосредственными связями.

Скачать книгу "Транзисторные усилители в режиме D". Ленинград, «Энергия», 1974.

143502 МО, г.Истра-2, ул. Заводская, 43А. Тел. (49631) 4-66-21. E-mail: toroid2011@mail.ru