Вследствие резонансных явлений в амплитудно-частотной характеристике каскада при выполнении условия

1 + Гв/ YT+W

появляется подъем. Коэффициент частотных искажений при максимуме усиления определяется из соотношения

Коэффициент полезного действия трансформатора равен

Чт=1 + ; + ад- (10.22)

Величиной при расчетах задаются, руководствуясь следующими соображениями. При малых значениях ti возрастают эксплуатационные расходы, но уменьшаются масса и габаритные размеры трансформатора, при больших - уменьшаются потери энергии, повышается коэффициент усиления каскада, но возрастают габаритные размеры, масса и стоимость трансформатора. В маломощной аппаратуре г\. = 0,6 ... 0,8.

Нагрузочным сопротивлением транзистора по переменному току Rj является сопротивление R, пересчитанное из вторичной обмотки в первичную:

Расчетные соотношения (10.18 -- 10.22) и табл. 10.2 пригодны для трансформаторного каскада иа полевом транзисторе при т= 0.

Оконечные усилители сигналов звуковой частоты

Однотактный оконечный каскад. Нагрузочное сопротивление каскада R обычно невелико (единицы, десятки ом), поэтому влиянием паразитных емкостей можно пренебречь и пользоваться эквивалентными схемами, показанными на рис. 10.19, считая = 0. Амплитуды гармоник каскадов на транзисторах определяют методом пяти ординат по сквозной характеристике i(u) при R = const (формулы 4.34, рис. 4.13 в [105]).

Для расчета электрических параметров выходного трансформатора оконечного каскада применимы формулы (10.18- 10.22) и приведенные в табл. 10.2, в которых следует считать Cj = 0. В однотактных каскадах принимают \ = 0,6 ... 0,8.

После определения электрических данных трансформатора L, L. п, Tl, Га производят его конструктивный расчет и вычисляют величину максимальной индукции в сердечнике В^

В = l/ , (10.23)

а б

Рнс, 10,20. Преобразование эквнвалентнпй схемы двухтактного оконечного каскада

где а = 2,64 10; - сечение сердечника трансформатора, см; 1 -- средняя длина витка первичной обмотки, см; q - чистое сечение меди первичной обмотки, см.

Величина В^, полученная в результате расчета, не должна превышать значения, указанного в справочнике для выбранного материала сердечника.

Двухтактный оконечный каскад. Эквивалентную схему двухтактного каскада получают, полагая, что магнитный поток, пронизывающий витки вторичяой обмотки выходного, трансформатора, обусловлен результирующими ампервитками

aws = 0,5ffi.i (igi - ig2) = O.Sffi-i Сеых-! + вых~2) = 0.5.1(5.

Следовательно, схема, в которой по половине первичной обмотки выходного трансформатора протекает суммарный ток плеч, отражает процессы, происходящие в двухтактном каскаде (рнс. 10.20, а). Объединяя два генератора SU и Sjf/, в один Ssi~ Д^а сопротивления Rii и Ri в одно Rig, получают эквивалентную схему, такую же, как для однотактного каскада (рис. 10.20, б). S5 и Rig - параметры условного АЭ, которым замещают реальные АЭ, включенные по двухтактной схеме. Если в плечах применены ДЭ С одинаковыми параметрами (S и /?,), то в режиме А R 0,5У?,-; S = 2S; в режиме В R s Ri; s S; в режиме AB R.g = 0,75Rc; = 1,5S.

Идентичность эквивалентных схем однотактного и двухтактного каскадов позволяет пользоваться общими расчетными соотношениями. Расчет трансформатора удобнее вести ие на половину первичной обмотки (рис. 10.20, б), а на всю обмотку, пользуясь понятиями внутреннего сопротивления между коллекторами (стоками) Rj- = iRg н сопротивления нагрузки между коллекторами (стоками) = h5-

В режиме А R = 2R, в режиме В R - iRf. Коэффициент трансформации на всю обмотку определяют нз соотношения

V hSIt

(10.24)

Величиной T).j задаются, ориентируясь на следующие значения: т), = 0,6... ...0,7 при Р^<1ВА, Т1., = 0,8... 0,9 при Р = I ... 10 ВА, т).,> 0,9 прн > 10ВА.

Активные сопротивления обмоток определяют по формулам: в классе А г, .0,5/?;, (1-т),);

г, 0,5/?; (1 - п,)/т),; (10.25)

в классе В

Г1 0,ЗУ?(1-т),); (10.26)

/ 2 0,4У?;(1/г)-1).

После определения электрических параметров трансформатора (L, L, п, /-J, Г2) выполняют его конструктивный расчет и вычисляют максимальную индукцию Sjjx в сердечнике по (10.23), подставляя а = 2,64 10 для режима А и а = 3,45 10* для режима В. Полученное значение Sj должно быть меньшим, чем допустимое, указанное в справочнике для данного материала.

Для графической части расчета двухтактного каскада производят построение, позволяющее получить семейство статических характеристик некоторого условного активного элемента с током и параметрами Ris-Построив семейство статических характеристик этого прибора, можно дальнейшие расчеты выполнять так же, как в однотактном каскаде.

Рассмотрим построение характеристик двухтактного каскада на транзисторах, работающего в режиме А.

В соответствии с равенством ig = Ij - (g Д^я получения мгновенного значения суммарного подмагничивающего тока нужно найти разность мгновенных значений токов плеч в определенный момент времени, соответствующий данному значению U. Ординаты токов ij и Ig Удобнее вычитать, если семейства характеристик (м^) н Jf2к} расположить так, как показано на рис. 10.21, а. Вычитание производят, задаваясь произвольными значениями коллекторного напряжения и группируя попарно те характеристики из семейств ijj (и^) и 1к2( к)> которые соответствуют напряжениям, подчиняющимся равенству:

Семейство статических характеристик суммарного подмагничивающего тока з( к)стат разных значениях U показано на рнс. 10.21, а пунктирными линиями.

Динамическая характеристика ( к) при активной нагрузке является прямой линией, проходящей через рабочую точку под углом ф, который определяется нз равенства

Из построения легко определить по площади заштрихованного треугольника ориентировочные значения колебательной мощности, отдаваемой обоими транзисторами

Р~ o,5/s {;Km-

На рис. 10.21, а показаны также динамические характеристики частичных токов ij ( к)д„ , к2( к)дни' определяющие режим работы реальных транзисторов, стоящих в плечах каскада. Для построения этих характеристик через точки а, Ь, с, А, d, е, f проводят перпендикуляры до пересечения с соответствующими статическими характеристиками ii ( j) и ijj ( к^- Так, в момент времени, соответствующий точке b ( g = 0,2B), коллекторные токи транзисторов определяются ординатами fej и Ь..