Радиоэлектроника асослари муҳаррир — Қ. Азимов

5.11. Қувват кучайтиргичлари


да ишлаши мумкин. Чизиқли режимда чизиқли бўлмаган бузилишлар деярли кузатилмайди. Лекин бу холда кучайтиргичнинг фойдали иш коэффн­циенти, яъни нагрузкада ажраладиган ўзгарувчан Р_н қувватнннг манбадан олинадиган Р_о қувватга нисбати, кичик бўлади ва энг яхши ҳолда 50 фоизга етиши мум­кин.
Чизиқли бўлмаган режимда эса, манба кам қувват сарф қилади. Шунинг ҳисобига қурилманинг фойдали иш коэффициенти ортади. Лекин ишчи соҳа кучайтирув­чи элемент характеристикасининг эгри чизиқли қисмида бўлгани учун сигналнинг шакли бузилишга учрайди ва чизиқли бўлмаган бузилишлар катта бўлади. Бу ре­жимда кучайтиргичнинг фойдали иш коэффициенти 78 фоизгача етиши мумкин. Шунинг учун қувват кучайтиргичларнинг аеосий параметрлари қилиб нагрузкада ажраладиган қувват, фойдали иш коэффициенти ва чизиқли бўлмаган бузилишлар коэффициенти олинади.
Замонавий кучайтиргичларнинг чиқиш қуввати ваттнинг бўлакларидан тортиб, то юзлаб киловаттгача етади. Бунда чиқиш қувватининг катталигига қараб кучай­тириш схемаси, кучайтирувчи элементнинг тури ва иш режими ўзгариб боради. Масалан, кам қувватли кучай- тиргичларда биртактли схемадан фойдаланилса, қолган ҳолларда икки тактли схема кенг қўлланилади; бир тактли схемада кучайтирувчи элемент асосан чизиқли режимда ишласа, икки тактли схемада у чизиқли бўлмаган режимда ишлайди.
Кам қувватли (ваттнинг бўлаклари) кучайтиргичларда кучайтирувчи элемент қилиб кам қувватли транзисюрлар, ўртача қувватли (ваттлар ва бир неча ўн ватт) схемада—катта қувватли транзисторлар, катта қувватли (юз ва ўндан ортиқ ватт) қурилмаларда — катта қувватли генератор ва модулятор лампалар ишлатилади.
Қувват кучайтиргичида кучайтирувчи элемент вазифасини биполяр транзистор бажарганда, унинг уч хил уланиш схемасидан фойдаланилади. Кучайтиргич умумий базали схема асосида йиғилганда чизиқли бўлмаган бузилишлар, қувватни кучайтириш коэффициенти кичик бўлиб, ишлаш стабиллиги катта бўлади. Умумий эмиттерли схема асос бўлганда эса, кучайтириш коэф­фициенти энг катта, чизиқли бўлмаган бузилишлар кўп бўлади. Кучайтиргичнинг умумий коллекторли схемаси энг кам қўлланилади. Унда қувват умумий базали схемадаги тартибда кучайтирилади. Лекин кириш қаршилигининг катта бўлиши кучайтириш стабиллиги ва чичиқли бўлмаган бузилишларнинг кичик бўлишига олиб келади.
Умумий базали ва умумий эмиттерли схема асосида тузилган транзисторли қувват кучайтиргичининг асосий катталиклари бир хил усулда аниқланади. Шунингучун мисол тариқасида умумий эмиттерли схема асосида йиғилган кучайтиргич билан танншайлик. Унинг транс­форматор богланпшли схемаси ва иш режимининг чикиш характерис- тикасидаги тасвири 5.32-расмда кўрсатилган.

5-32-paсм. Транзисторли қувват кучаитиргичининг принципиал схемаси (а) ва иш режими (б).

Унда транзисторнинг ишчи соҳаси коллектор-эмиттер орасидаги кучланишнинг U_кэmax — йўл қўйиладиган максимал қиймати, коллектор токининг I_кmax — йўл қўйиладиган мак­симал қиймати, коллектор-эмиттер кучланишининг U_кэmin — минимал қиймати, коллектор токининг I_кmin— минимал қиймати билан чегараланган.

Транзисторнинг характеристикасидан тўлиқ фойдаланилганда коллектор манбаининг кучланшци 0,5U_кэmax — қийматга эришиши мумкин, чунки бу кучланиш билан трансформаторнииг бирламчи чўлғамидаги кучланишнинг йиғиндиси U_кэmax қийматдан катта бўла олмайди: Е_к +U_к < U_кэmax.
Транзистордан тўлиқ фойдаланилганда коллектор токининг I_ко ўзгармас ташкил этувчисини коллектор токи максимал қийматининг ярмига тенг деб қараш мумкин, чунки I_ко билан I_к ўзгарувчи ташкил этувчи ток амплитудасинииг йиғиндиси I_кmax дан ортиқ бўлиши мумкин эмас: I_ко+I_к<ктах. Шунга асосан транзисторнинг коллектор занжирида ажраладиган фойдали қувватнинг энг катта қиймати қуйидагича:
(5.42а)
Бунда — коллектор кучланищидан фойда- ниш коэффициенти,
импульсланувчи ток шакли деб аталади.
Шунга асосан кучайтиргичнинг фойдаланиш коэффициенти
(5.42б)
бўлади.
Одатда χ ва ξ=0,9÷0,95 тартибида бўлгани учун кучайтиргичнинг фойдали иш коэффициенти 45 фоизгача етади.
Қувват кучайтиргичининг фойдали иш коэффициен- тини ошириш учун кучайтирувчи элементнинг чизиқли бўлмаган иш режимига ўтилади. Бунда кучайтирувчи элементнинг чиқишидаги ток шаклининг бузилнши (χ) кескин ортиб, манба қувватидан фойдаланиш кескин камаяди. Бунинг учун бошланғич ишчи нуқта кучайти­рувчи элемент вольт-ампер характеристика- сининг пастки эгри чизиқли қисмига жойлаштирилиб, кириш сигналининг амплитудаси етарлича катта қилиб олинади.
Кучайтиргичнинг чизиқли бўлмаган режимидан фой- даланишда икки тактли схема катта аҳамиятга эга. У резисторларда тузилган ёки трансформатор боғланишли кучайтиргич схемаси асосида ясалади. 5.33-расмда трансформатор боғланишли икки тактли қувват кучай тиргичининг схемаси тасвирлаиган.