но, а также коммутативными потерями из-за наличия коллекторной емкости, емкости монтажа и индуктивности выводов.

Форма напряжения и тока на коллекторе принимает вид, указанный на рис. 1.4Й. Наличие выходного сопротивления создает падение напряжения при протекании тока через транзистор. При этом мощность потерь

Рнот Снао* ~ 0,5/к max нас

,Время перехода транзистора из области отсечки в область насыщения и обратно зависит от изменения заряда барьерной емкости эмнттерного перехода, емкостей коллектора и монтажа:

\ пеР ~ 0 к + сх

\ / где to == ГбСба In is/(s - 1)]; 4 = rC In x

-- X (1 + 1/s); 4x = 2,l(C 4-Ccx)/?h, i =

t == р/бтах/-ктах -Коэффициент насыщения транзистСра в цепи базы. На практике усили-Г~ I тели работают в режиме насыщения транзиту 1. стора при S та 2 А.

J \ Мощность потерь из-за конечного времени --2 перехода транзистора

Рис. 1.42 р If \ А- 1 Ft f

uo-v УaeV g к max нпеР / раб

Коммутативные потери мощности вызваны наличием емкостей коллектора Ск и монтажа С, заряженных до напряжения 2Ек при закрытом транзисторе. Переход транзистора в режим насыщения приводит к разряду емкостей через сопротивление rj. Дополнительные моцщости потерь можно оценить по формуле

Р, ,(е,Я2/£(С + Ск).

Эти мощности потерь возрастают с ростом рабочей частоты, поэтому на частотах (0,1 -~ 0,2) /гр энергетическая эффективность такого режима понижается до показателей обычного критического режима.

Схема с резистивной нагрузкой находит применение в транзисторных передатчиках ДВ-, СВ- и КВ-диапазонов.

При расчете транзистора с резистивной нагрузкой в ключевом режиме предполагаются заданными тип транзистора; полезная мощность в нагрузке Pi и рабочая частота /

Напряжение источника питания

где ku = 0,8 -г 1 - коэффициент запаса по напряжению.

Выбранное напряжение питания должно соответствовать стандартному значению, определяемому ГОСТом.

Если напряжение источника питания задано, то должно выполняться ело-вие 2£ < йцУкдоп.

Амплитуда импульса коллекторно!о тока

1 -= --

к шах

нас

- [,/ - ЪЕ1

Если выражение, находящееся под знаком корня, имеет отрицательное зна-чение,то необходимо либо увеличить напряжение питания £ц, либо выбрать другой тип транзистора, с меньшим т-дас

Постоянная составляющая и первая гармоника тока коллектора таковы:

Амплитуда первой гармоники коллекторного напряжения

=~ (Ен -/к max нас). Сопротивление нагрузки по первой гармонике

Рк = £к/-к max ~ нас Мощность; потребляемая от источника питания;

Po = £i< ко-:

Электронный к. п. д.

К. п. д, по первой гармонике

Tll=Pl/Po>

Мощность рассеяния на коллекторе

/рас = о(1 -г\я-).

Для базовой цепи определяют следующие параметры: амплитуду тока базы

бтах -ктах/Р амплитуду напряжения в цепи базы

бтах=бшах б + б! коэффициент усиления по мощности

1 (к -max нас)

Коэффициент усиления транзистора по мощности в ключевом режиме меньше, чем в критическом.

§ 1.14. Транзисторный усилитель

в ключевом режиме с резонансной нагрузкой

Транзисторный усилитель в ключевом режиме с резонансной нагрузкой, как и рассмотренный ранее, является широкополосным и обеспечивает Til = 1 (рис. 1.43). Схема такого генератора аналогична схеме генератора (на рис. 1.39 только отсутствует фильтр верхних частот). Нагрузка будет резистивной только для тока основной частоты, для высших гармонических составляющих сопротивление нагрузки определяется сопротивлением фильтра нижних частот в области задержки. Для получения высокого к. п. д. необходимо, чтобы сопротивление фильтра для высших тармонических составляющих стремилось к нулю,

т. е. схема ФНЧ должна начинаться с параллельно включенной емкости. Филыр обеспечивает синусоидальность тока и напряжения на 1 агрузке (рис. 1.44). На входе ФНЧ также будет синусоидальное на-! ряжение в промежутке времени, когда транзистор закрыт (ключ разомкнут). В MOAiem ьременн /j, когда напряжение на коллекто1е транзистора равно н\тю, транзи-сгор переходит в облас1ь насыщения (замыкание ключа). Напряжение на ключе остается равным ьулю (при условии отсутствия со-г ротивлспия потерь), а ток прсд-С1авля т собой сумму ьостояьгюго тока источника пи1анил, npoic-кающею через дроссель (Lg), и то-t а разряда конденсатора Cg, имеющего на обкладках напряжение, 1 авное напряжению источника питания В момент времени i, когда

Рис. 1.43

Рис. 1,44

ток через ключ уменьшается до нуля, произойдет его ра.зыыкание. lla коллекторе транзистора появится напряжение косинусондальной ijOpwbi.

ПреимущестЕом ключевого генератора являются высокие к. п. д. ijg и Цху которые при условии пренебрежимо малых актигиых потерь ь ключе стремятся к единице. Емкость коллекторного перехода являйся составной частью емкости Сз фильтра нижних частот. Необходимую фильтрацию высших гармонических составляющих тока можно (беспечить увеличением числа звеньев фильтра и усложнением конструкции звеньев.

Недостатком такого генератора является значительное превышение максимального напряжения на коллекторе напряжения питания. Пик-фактор напряжения для 9 = 90° = UnJE = 3,18.

В заключение следует отметить, чго схемы ключевых генераторов с фильтрующим контуром еще не иаи)ли широкого применения в ра-диоиерелающих уст рейс) вах.