Transcript pojačala snage

POJAČALA SNAGE
• Pojačala predviđena da isporuče snage signala koje su znatno većeod
uobičajenih nazivaju se pojačala snage
• To su izlazna pojačala, koja opskrbljuju određenom snagom opteretni
otpornik
• Aktuatori, odnosno uređaji koji pretvaraju električnu snagu u
mehanički rad (primjerice zvučnici, servo-motori, ventili) služe kao
opteretni otpori (trošila)
• Dodatni je uvjet da se snaga isporučuje ekonomično tj. uz što manju
potrošnju istosmjernog izvora koji napaja sklop
• Također je potrebno reducirati iznos nelinearnih izobličenja
Valni oblici struje kolektora za različite klase rada pojačala
iC
a)
ICQ
T/2
T
3T/2
t
1800
3600
5400

iC
b)

ICQ=0
1800
3600
5400
iC
c)

ICQ
1800
iC
3600
5400
d)

1800
3600
a) Klasa A
b) Klasa B
c) Klasa AB
d) Klasa C
5400
POJAČALO SNAGE KLASE A
Efektivne vrijednosti napona i struje na potrošaču RC su Uef i Ief, te je
snaga predana potrošaču:
U CC
U CC
1 U 2CC
Pp  U ef * I ef 
*

2 *2
2 * 2 * RC 8 RC
....... POJAČALO SNAGE KLASE A
Snaga koja se troši (crpi) iz istosmjernog izvora je:
PCC  U CC * I Csrednje
U CC
1 U 2CC
 U CC *

2 * RC 2 RC
Stupanj iskorištenja je:

Pp
PCC

1
 0,25
4
Faktor kvalitete pojačala snage:
Kp 
PT
2
Pp
Najveća snaga koja se troši na tranzistoru je kada nema izmjeničnog
signala i iznosi (prema njoj treba odabrati tranzistor):
U CC U CC
1 U 2 CC
PT 
*

 2 * Pp
2 2 * RC 4 RC
POJAČALO SNAGE KLASE A s transormatorskom spregom
U ce 
n1
U p  nU p
n2
Pp
1
  0,50
2
η
PCC
Ic 
n2
1
Ip  Ip
n1
n
PT
Kp 
2
Pp
Pojačalo snage klase B
Radna točka je na granici između aktivnog područja i zapiranja (IB=0)
...... Pojačalo snage klase B
U iz
T2
T1
T2
+
+
+
U ul
U ul
RE
a)
U ul
RE
-
-
-
RE
U iz
U iz
b)
c)
Slika a), uz UBE0 i zanemariv napon koljena U0 vrijedi:
• Za Uul>0 spoj B-E propusno polariziran i Uiz =Uul
• Za Uul0 spoj B-E nepropusno polariziran i Uiz=0
Slika b)
• Za Uul<0 spoj B-E propusno polariziran i Uiz =Uul
• Za Uul0 spoj B-E nepropusno polariziran i Uiz=0
Protutaktno naponsko slijedilo
Snaga koju izvor UCC daje u toku pozitivne poluperiode:
PCC
1

T
T /2

0
U CC
1 U 2 CC
U CC *
* sin t * dt 
RP
 RP
Ista tolika snaga za vrijeme negativne poluperiode, te je
ukupna snaga koju daju izvori:
2 U 2CC
PCC  PEE 
 RP
Korisna snaga predana potrošaču u toku jedne poluperiode:
1
PP1 
T
T /2

0
U CC
1 U 2 CC
U CC * sin t *
* sin t * dt 
RP
4 RP
Ista tolika snaga za vrijeme negativne poluperiode, te je ukupna snaga predana
pottrošaču:
1 U 2 CC
PP  2 * PP1 
2 RP
..... Protutaktno naponsko slijedilo
Stupanj iskorištenja:
PP


  0,785
PCC  PEE 4
Snaga disipacije oba tranzistora je:
4   U 2 CC
P2T  ( PCC  PEE )  PP 
2 RP
Klasa A
Klasa B
PP  10W
PP  10W
PCC  40W
PCC  PEE  12,7W
PT  20W
P2T  2,7W
Izobličeni izlazni signal
• U realnim uvjetima silicijev tranzistor ima UBE0,6V i U0,5V
• To znači da tranzistor T1 ne vodi dok ulazni napon ne prijeđe napon koljena od
0,5V
• Isto tako T2 ne vodi do napona od -0,5V, tj.:
• 0Uul0,5V  Uiz=0
• -0,5Uul0V  Uiz=0
Protutaktna pojačala sa (a) i bez veznih
kondenzatora (b)
 U CC
 U CC
R1
R1
T1
T1
R2
RU
R2
C1
C2
RU
a
U iz
+
+
R2
RT
U ul
T2
R1
b
U iz
R2
RT
U ul
T2
R1
 U CC
a)
b)
Pojačala klase C
• Statička radna točka locirana im je unutar zapornog područja (ICQ=0)
• Struja kolektora teče kraće od jedne poluperiode
• U klasama A i B vrijeme vođenja fiksna varijabla (cijeli period ili polovica
perioda), u klasi C vrijeme vođenja je promjenljivo
• Zato se analiza pojačala u klasi C provodi u vremenskoj ili faznoj domeni
• Efikasnost im je veća nego pojačala B klase
• Namjena im je pojačanje snage u visokofrekvencijskom području
• Gotovo uvijek se koriste za pojačanje faze ili frekvencije moduliranog signala i to
posebno kada se zahtijeva visoka iskoristivost uložene snage