Физические основы электроники. Глазачев А.В - 70 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций
70
Из-за больших нелинейных искажений режим класса С не используется в усилителях звуковой
частоты, этот режим нашел применение в мощных резонансных усилителях (например, радиопередат-
чиках).
3.11.5. Режим класса D
Иначе этот режим называется ключевым режимом. В этом режиме рабочая точка может нахо-
диться только в двух возможных положениях: либо в зоне отсечки (транзистор заперт и его можно
рассматривать как разомкнутый ключ), либо в зоне насыщения (транзистор полностью открыт и его
можно рассматривать как замкнутый ключ). В активной зоне рабочая точка находится только в течение
короткого промежутка времени, необходимого
для перехода её из одной зоны в другую. По-
этому при работе в ключевом режиме линия
нагрузки может на среднем своем участке вы-
ходить за пределы гиперболы допустимых
мощностей, при условии, что переход транзи-
стора из закрытого состояния в открытое и на-
оборот производится достаточно быстро
(рис. 3.37).
Как уже было показано выше, транзистор
в режиме отсечки можно представить в виде
разомкнутого ключа, так как практически все
напряжение источника питания падает между
его эмиттером и коллектором, а ток коллектора
к
I близок к нулю. Входное напряжение
вх
U
приложено к эмиттерному переходу транзи-
стора в запирающем направлении (рис. 3.38).
В режиме насыщения во входной цепи транзистора протекает достаточно большой ток базы, при
котором ток коллектора достигает максимального значения
нас2к
I , близкого к
maxк
I – максимально
возможному току в цепи источника питания. При этом напряжение
кэ
U транзистора имеет минималь-
ное значение
кэ0
U , близкое к нулю, что позволяет представить транзистор в виде замкнутого ключа.
Отсюда и название этого режима работы – ключевой. В режиме насыщения напряжение на коллектор-
ном переходе
бк
U может быть определено:
бэкккбк
URIEU
+
+
-
=
. (3.54)
В обычном режиме напряжение
бк
U сме-
щает коллекторный переход в обратном направ-
лении, т.е. 0
бк
<
U .
Учитывая то, что в режиме насыщения
0
бэ
»
U , третьим слагаемым в выражении (3.32)
можно пренебречь. Тогда при достаточно боль-
шом базовом токе
б
I , ток коллектора
бк
II
b
=
,
где
b
– коэффициент передачи по току, может
достичь величины, при которой
ккк
ERI
³
. (3.55)
При выполнении этого условия знак
бк
U в
выражении (3.54) изменится на противополож-
ный: 0
бк
>
U , т.е. коллекторный переход будет
смещен в прямом направлении, так же как и эмиттерный. Минимальное значение базового тока, при
котором выполняется условие (3.55), называется током насыщения
насб
I . Выражение (3.55) называ-
ют критерием насыщения транзистора. Чем больше базовый ток значения
насб
I , тем глубже насы-
щение транзистора, тем больше заряд инжектированных из эмиттера носителей накапливается в базе.
Относительное значение этого превышения называется степенью насыщения
N
транзистора:
Режим насыщения
к
E
maxк
I
нас2к
I
кэ1
U
1
2
к0
I
насб
I
0кэнаскэкэ2
UUU
=
=
к
I
0
б1
>
I
0
б
=
I
кэ
U
допк
P
Рис. 3.37. Ключевой режим работы транзистора
к
R
VT
вх
U
б
R
вых
U
к
E
-
к
I
б
I
э
I
ф
C
бэ
U
бк
U
к
E
+
Рис. 3.38. Схема ключевого режима работы транзистора

Страницы