Рассмотрим схему, представленную на рис. 9.2, а. Точка О, определяющая ток покоя транзистора (рис. 9.2, б), находится на линии статической нагрузки. Она построена по правилам, рассмотренным в гл. 3. Из точки на оси абсцисс с координатами Е, О проведена прямая под углом, тангенс которого равен (-1 / r1), где r1 – активное сопротивление первичной обмотки трансформатора. Так как активное сопротивление первичной обмотки трансформатора достаточно мало, то линия нагрузки по постоянному току проходит почти вертикально. Ток покоя IЭ0 задается напряжением ЕЭ и резистором RЭ.
Для построения линии динамической нагрузки (нагрузки по переменному току) сопротивление RH приведено к первичной обмотке (R‘H). Через точку О проведена линия динамической нагрузки под углом, тангенс которого -1 / R‘H.
При подаче на вход синусоидального сигнала ток коллектора будет изменяться практически по синусоидальному закону с амплитудой Ikm. Это является следствием перемещения рабочей точки по нагрузочной прямой в диапазоне от c до b в соответствии с мгновенным значением входного тока iЭ.
Следует отметить, что напряжение UKc, соответствующее точке с нагрузочной линии, существенно превышает Е. Это возможно только при наличии трансформатора и объясняется тем, что энергия, накопленная индуктивностью намагничивания, при уменьшении тока вызывает появление ЭДС самоиндукции.
Мощность, рассеиваемая в нагрузке R‘H,
где UKm и Ikm – амплитудные значения напряжения и тока.
Для нахождения мощности в истинной нагрузке следует учитывать, что КПД трансформатора hтр < 1, поэтому
РН = hтрР¢Н.
Если выходная мощность задана, то, зная приблизительно hтр, можно найти мощность Р’Н, которую необходимо получить от каскада.
Для того чтобы наиболее полно использовать транзистор, координаты точки О нужно выбирать из условия получения максимальных требуемых амплитуд напряжения и тока коллектора, т. е.
UKO » UKm max; IKO » IKm max.
На максимальные значения амплитуд токов и напряжений накладываются очевидные ограничения:
UKm max < UКЭ max / 2; IKm max < IK max / 2, (9.3)
где UКЭ max и IK max — соответственно максимально допустимое напряжение и ток для данного транзистора.
Зная UKm max и IKm max, можно связать их с R‘H, т. е.
R’H = UKm max / IKm max, (9.4)
и найти коэффициент трансформации
Усилительный каскад, работающий в режиме А, в первом приближении можно считать линейным. Поэтому мощность, отдаваемая источником питания, не зависит от входного сигнала:
P0 » EK IK0.
Из (9.4) видно, что максимальный КПД имеет место при IKm max » IК0 и UKm max » ЕК.
При этом он будет близок к своему максимально допустимому значению 0,5 (практически не выше 0,45). Если учесть потери в трансформаторе и цепях смещения (ЕЭ, RЭ), то р
