Статический режим. Стабильность

В зависимости от назначения усилителей к ним могут быть предъявлены следующие требования: получение заданного коэффициента усиления усилителя с определенной его частотно-фазовой характеристикой; заданных входного и выходного сопротивлений; заданной стабильности параметров усилителя и заданных нелинейных искажений, а также возможно максимального КПД усилителя. Заданные характеристики усилителя обеспечиваются выбором соответствующих схем, числом каскадов усилителя, введением обратных связей и т.д.; КПД усилителя зависит от режима работы усилительных элементов, особенно в оконечном каскаде. Различают следующие режимы работы усилительных элементов: режим А – режим Д.

В режиме А точку покоя усилительного элемента выбирают таким образом, чтобы выходной ток протекал в течение всего периода, т.е. точка покоя должна находиться в середине используемой рабочей характеристики (рис. 4.1,а). Режим А характеризуется сравнительно небольшими нелинейными искажениями, однако КПД усилителя довольно низкий, так как независимо от амплитуды входного, а следовательно, и выходного сигнала, в выходной цепи протекает постоянный ток , амплитудное значение которого . При активной нагрузке, включенной непосредственно в выходную цепь, амплитудное значение выходного напряжения оказывается несколько меньше постоянной составляющей , т.е. . Тогда КПД каскада

. (4.1)

Рис. 4.1. Схемы работы усилительных элементов в различных режимах: А(а), В(б), С(в)

При активной нагрузке, включенной через трансформатор, и КПД каскада . Таким образом, КПД каскада в режиме А составляет около 20 % при непосредственном включении нагрузки и около 40 % при включении нагрузки через трансформатор. Режим А используют в однотактных схемах, где он является единственно возможным, за исключением случая, когда нагрузкой служит колебательный контур.