13.4.3. Расчет двухтактного бестрансформаторного каскада усиления мощности на транзисторах одного типа проводимости 

Принципиальная схема ДУМ представлена на рис. 13.9. В качестве предоконечного каскада используется КПУ по схеме ОТУМ. Расчет схемы производится для одного плеча в следующей последовательности.

1.    По заданным величинам РН и RН определяются амплитудные значения тока и напряжения в нагрузке по формулам

            2. Определяется напряжение питания EКПЛ = ЕК1 = ЕК2 по формуле

Напряжение DUКЭ (13.8) на данном этапе расчета принимается равным 1 ¸ 2 В, после выбора транзистора и построения нагрузочной прямой по переменному току DUКЭ может быть уточнено.

            3. Определяется UКЭmax с некоторым запасом: UКЭmax = 2,5ЕКПЛ (максимальное напряжение UКЭ достигается на закрытом транзисторе одного плеча в случае, когда транзистор другого плеча полностью открыт, и может составлять 2ЕКПЛ). 

4. Выбирается транзистор из условий: UКЭДОП  ³ UКэmax; IКДОП³ (1,25 ¸ 1,5)IHm; РКДОП ³ (0,5  ¸ 1)РН; fh21Э > (3  ¸ 5)fВ.

5. Дальнейший расчет производится с использованием ВАХ транзистора. Построения на семействе выходных ВАХ представлены на рис. 13.10, построения на входной ВАХ аналогичны построениям, производимым при расчете ДТУМ (см. рис. 13.8, б).                                                      

Особенностью ДУМ является то, что UКЭП = ЕКПЛ. Это видно из уравнения для выходной цепи транзистора, например, для плеча на транзисторе T1, составленного по 2-му закону Кирхгофа (см. рис. 13.9):

откуда при IКП1 = IКП2 получаем UКЭП = ЕК1 = ЕКПЛ.

Для входной характеристики, снятой при UКЭ = UКЭП, проводится касательная к ее линейной части, находится точка пересечения касательной с осью UбЭ. Восстанавливается перпендикуляр из этой точки на ВАХ, находится положение точки покоя входной цепи транзистора П¢ с координатами IбП, UбЭП. Точка покоя выходной цепи П лежит на ВАХ, соответствующей Iб = IбП и имеет координату UКЭ = UКЭП. Через точку П и точку на оси напряжений UКЭ = ЕКПЛ проводится нагрузочная прямая по постоянному току (показана на рис. 13.10 штриховой линией). Она проходит параллельно оси токов IК.                   

Особенностью ДУМ, как и ДТУМ, является то, что нагрузочная прямая по переменному току не проходит через точку покоя. При переходе UВХ через нуль переменная составляющая тока IК равна нулю, а напряжение UКЭ равно ЕКПЛ. Нагрузочная прямая пересекает ось напряжений в точке UКЭ = ЕКПЛ,  ось токов – в точке  (показана на рис. 13.10 сплошной линией).

На нагрузочной прямой по переменному току находится точка А, как точка пересечения с началом линейного участка выходной ВАХ, ее координата определяется по току IKmax. Изменение переменной составляющей коллекторного тока происходит от 0 до IKmax = IHm. Эта величина должна быть больше или равна определенной в п. 1. Если последнее условие выполняется, то проверка отдаваемой плечом мощности не требуется. Невыполнение условия IKmax = IHm возможно, если  DUKЭ, определенное по ВАХ, больше задаваемого в п. 2. В этом случае необходимо изменить ЕКПЛ по формуле (13.8) и повторить расчет.

6. Далее производится проверка РКmax по формуле (13.6). При использовании формулы (13.6) для описываемой схемы вместо Р»ПЛ подставляется РН; вместо ЕК подставляется ЕКПЛ.

Мощность РКmax не должна превышать (0,8 ÷ 0,9)РКДОП, в противном случае необходимо выбрать транзистор с большей РКДОП  и повторить расчет.

            7. Определяется Iб2 = Iбmax, как ток, соответствующий выходной ВАХ, проходящей через точку А; на входной ВАХ находи