Қуат пен кері байланысты күшейткіштер

Дәріс №12. Қуат пен кері байланысты күшейткіштер

Қуат күшейткіштер. Қуат күшейткіші деп – күшейтілетін сигналдың шығу қуаты тұрақты тоқ көзінен шығатын қуатпен салыстыруға болатын күшейткішті атаймыз. Қуат күшейткішінің негізгі мақсаты жүктемеде мейлінше көп мөлшерде қуат бөлу болып табылады. Бұрмаланбаған үлкен қуатты күшейтілген сигнал күшейткіш шығысына сырттан қосылатын жүктеме кедергісінен туындайды. Ол үшін төмендететін трансформаторларды немесе трансформаторлары жоқ, арнайы кестелер пайдаланылады.

Радиожиілік тербелістерді күшейтуде транзистор немесе электр шамы жүктемесінің кедергісі ретінде күшейтілетін тербелістердің жиілігін резонансқа бағыттайтын параллель тербеліс контурын қолдануға болады. Мұндай күшейткіш резонансты деп аталады. Резонансты күшейткіштерде тұрақты тоқ жүктеменің кедергісіне төмендеп кетпейді, сондықтан өте жоғары жүктеме кедергісін таңдауға болады. Олар жоғары жиіліктегі тербелістердің қуатын күшейту үшін жұмыс істейді. Оларды таратушы антенна қуатына қажет жоғары жиілікті тербелісті құру үшін радиотаратушы құрылғыларды пайдаланады. Резонансты күшейткіштерді жиі сыртқы қоздырғыштары бар қуат күшейткіштері деп атайды.

Әдетте қуат күшейткіштері көпкаскадты күшейткіштердің шығыс каскады болып табылады (радиоқабылдағыш, теледидар). Мұндай күшейткіштердің шығыс қуаты Ршығ ватт үлесінен бірнеше киловат аралығынада болады және тұрақты тоқ көзінен бейсызықтық (транзистор, электр шамы) белсенді элементке әкелінетін Рпит тоқ көзі қуатымен салыстырылады. Жүктемеге берілетін пайдалы сигналдың қуаты көбірек болғанда, энергияны үнемдеу мәселесі пайда болады. Ол үшін, ең алдымен, каскадтың өзінен шығатын қуатты азайтады.

Қуаттың ең қарапайым күшейткіші бір тактілі күшейткіш болып табылады, оның схемасы 12.1 суретте көрсетілген. Бір тактілі күшейткіштер бір ғана қарама-қайшылықты немесе үйлесімді сигналдың бір бөлігін ғана күшейтеді.

Екі тактілі күшейткіштерде сигналдың оң құрамдас бөлігі бір белсенді элементпен күшейеді, ал терісі – басқамен.

[pic 1]

12.1 сурет. Қуаттың бір тактілі күшейткішінің схемасы: Еп - тоқ көзі; R1, R2 - резисторлар; VT - транзистор; Uкір - кіру кернеуі; Rэ - эмиттер кедергісі; Сэ - эмиттер сыйымдылығы; С - конденсатор

Жүктемеде Rн бұл күшейтілген компоненттер сигналдың бастапқы формасы қалпына келетіндей жинақталады. Қуат күшейткішінің, шығыс кернеуі амплитудасының, тоқтың, сондай-ақ күшейтілген сигналдың шығыс қуатының жоғары энергетикалық көрсеткіштерін қамтамасыз ету үшін қолданыстағы транзистордың сәйкес параметрлеріне жақын болу керек. Бұндай режімде көбінесе радиохабарын таратушы қабылдағыштардағы дыбыс жиілігі күшейткішінің шығыс каскады жұмыс істейді. Динамикалық вольтамперлік сипаттағы сызықтық аумақ ортасындағы жұмыс нүктесі таңдалатын каскадтың жұмыс істеу режімін А сызықтық режімі анықтайды. Бұндай режім минималды бейсызықтық бұрмалануларға жол береді, бірақ үнемсіз болып табылады. Бұл каскадтағы қуат сигнал жоқ кезде де бөлінеді, сондықтан пайдалы іс-әрекеттің максималды мүмкін коэффициенті 50%-ға ғана жақындауы мүмкін. Жұмыс нүктесін күшейткіштің динамикалық вольт-амперлік сипатының басында таңдайтын жұмыс режімі (тыныштық жағдайында транзистор жабық және тоқ көзінен қуат алмайды) В режімі деп аталады. Бұл режімдегі каскад жұмысы үнемдірек болады. В режімінде жұмыс істейтін каскадта бөлінетін қуат сигнал жоқ кезде аздау болады. Бірақ бұл жағдайда каскад бір қарама-қайшылықтағы немесе үйлесімді сигналдың бір бөлігін ғана күшейтуге қабілетті. Қуат күшейтудің негізгі көрсеткішіне жүктемеге берілетін пайдалы қуат Рн, ŋ пайдалы әрекет коэффициенті, бейсызықтық бұрмалану коэффициенті КГ мен амплитудалық-жиілік сипаттағы өткізу жолағы (АЖС) жатады.