Tranzisztor vezérlése sztatikus üzemmódban:
A munkapont beállításához meghatározott egyenfeszültséget kell vezetni a tranzisztor kimeneti és bemeneti kapcsaira. A kapcsokkal sorba kapcsolt ellenállások szablyák meg a bemeneti és kimeneti körben folyó egyenáram nagyságát. Ha el akarjuk kerülni a nagy ampli-túdójú váltakozó áramú jelek torzulását, a munkapontot a jelleggörbe egyenes szakaszának közepére kell helyezni. Ilyenkor képes a tranzisztor a legnagyobb bemenőjelet lineárisan fel-dolgozni. Ez a beállítás biztosítja a legnagyobb kimenőjelet, tehát a legnagyobb kivezérelhe-tőséget is.
Elvi kapcsolás Jelleggörbék
Annak függvényében, hogy a tranzisztor munkapontja vezérlés nélküli állapotban a ka-rakterisztika melyik szakaszán helyezkedik el, a következő beállításokat különböztetjük meg:
- A osztályú beállítás: a munkapont a karakterisztika lineáris szakaszán van el-helyezve (MA) és vezérlés alatt a lineáris szakaszon mozog. A tranzisztor mű-ködése lineárisnak tekinthető.
- B osztályú beállítás: a munkapont (MB) a jelleggörbe zárási pontjában van. A tranzisztor működése csak az egyik félperiódusban tekinthető lineárisnak.
- AB osztályú beállítás: a munkapont (MAB) az A- és B osztályú beállításnak megfelel két munkapont között helyezkedik el. A tranzisztoron a fél periódus-időnél hosszabb ideig folyik áram vezérlés esetén.
- C osztályú beállítás: a munkapont (MC) a jelleggörbe zárási szakaszán helyez-kedik el. A tranzisztoron a fél periódusidőnél rövidebb ideig folyik áram vezér-lés esetén.
A tranzisztor munkapont-beállítása
Teljesítmény-tranzisztor kivezérlésének korlátai:
Teljes kivezérlésnek nevezzük a tranzisztor telítődéséig és lezárásáig történő vezérlését. A munkapont és a kivezérlés megválasztásának korlátai:
- Legnagyobb veszteségi teljesítmény (PDmax vagy Ptot) hiperbolája (kollek-tor disszipációs hiperbola). Ez a környezeti hőmérséklettől és a hőelveze-téstől függ.
- Legnagyobb kollektor-feszültség (UCEmax), amelyen túl már a letörés kö-vetkezik
- Legnagyobb kollektoráram (ICmax), amely fölött megnő a torzítás
- Telítési tartomány, amely kisebb feszültségeken a kivezérelhetőséget kor-látozza
- Lezárási tartomány, amely kis áramerősségek esetén határt szab a kivezér-lésnek
A-osztályú teljesítményerősítő:
Az alacsony hatásfok miatt viszonylag kis jelteljesítmény előállítására alkalmazzák. Na-gyon kis torzítása miatt, nagyobb teljesítményű fokozatok vezérlésére használják.
Ellenütemű teljesítményerősítő:
Két teljesítménytranzisztort két egyenlő nagyságú de fázisban 180°-kal eltérő feszültség vezérli. Ebben az esetben hol az egyik, hol a másik tranzisztor vezet, miközben a másik lezárt állapotban van. A vezérlésnek ellenütemben kell bekövetkeznie, így a terhelésen egy-egy tranzisztor váltakozó áramának a kétszerese jelenik meg. Az ilyen teljesítményfokozatok csak alacsony minőségi követelményeket képesek kielégíteni a transzformátoros csatolások miatt. Olyan helyeken alkalmazzák, ahol a rendelkezésre álló tápfeszültség túl kicsi (zsebrádiók).
Komplementer teljesítményerősítő:
A megvalósításnál alkalmazott két tranzisztor ellentétes réteg-elrendezésű. Ebben az esetben nincs szükség a bemeneti fázisfordító transzformátorra, mivel a vezérlőjel pozitív félperiódusa az NPN, negatív félperiódusa a PNP tranzisztort nyitja ki és vezérli.
Működés:
- Ha nincs vezérlőjel, mindkét tranzisztor lezár, ezért az áramkör nem vesz fel egyenáramú teljesítményt
- A vezérlőjel pozitív félperiódusában T1 nyit (T2 lezár), a terhelésen a vezérlőjel nagyságától függő I1 áram folyik
- A vezérlőjel negatív félperiódusában T2 nyit (T1 lezár), a terhelésen a vezérlőjel nagyságától függő I2 áram folyik
A teljesítménytranzisztorok munkapontját a D1 és D2 nyitóirányban polarizált diódák ál-lítják be. A diódák kis értékű differenciális ellenállása váltakozó áramú szempontból gyakor-latilag rövidre zárja a két tranzisztor bázisát. Az áramkör stabilitását az R5 ellenállással meg-valósított negatív visszacsatolás is növeli, ami hatékonyan csökkenti a fellépő torzításokat.
A munkapont beállításához meghatározott egyenfeszültséget kell vezetni a tranzisztor kimeneti és bemeneti kapcsaira. A kapcsokkal sorba kapcsolt ellenállások szablyák meg a bemeneti és kimeneti körben folyó egyenáram nagyságát. Ha el akarjuk kerülni a nagy ampli-túdójú váltakozó áramú jelek torzulását, a munkapontot a jelleggörbe egyenes szakaszának közepére kell helyezni. Ilyenkor képes a tranzisztor a legnagyobb bemenőjelet lineárisan fel-dolgozni. Ez a beállítás biztosítja a legnagyobb kimenőjelet, tehát a legnagyobb kivezérelhe-tőséget is.
Elvi kapcsolás Jelleggörbék
Annak függvényében, hogy a tranzisztor munkapontja vezérlés nélküli állapotban a ka-rakterisztika melyik szakaszán helyezkedik el, a következő beállításokat különböztetjük meg:
- A osztályú beállítás: a munkapont a karakterisztika lineáris szakaszán van el-helyezve (MA) és vezérlés alatt a lineáris szakaszon mozog. A tranzisztor mű-ködése lineárisnak tekinthető.
- B osztályú beállítás: a munkapont (MB) a jelleggörbe zárási pontjában van. A tranzisztor működése csak az egyik félperiódusban tekinthető lineárisnak.
- AB osztályú beállítás: a munkapont (MAB) az A- és B osztályú beállításnak megfelel két munkapont között helyezkedik el. A tranzisztoron a fél periódus-időnél hosszabb ideig folyik áram vezérlés esetén.
- C osztályú beállítás: a munkapont (MC) a jelleggörbe zárási szakaszán helyez-kedik el. A tranzisztoron a fél periódusidőnél rövidebb ideig folyik áram vezér-lés esetén.
A tranzisztor munkapont-beállítása
Teljesítmény-tranzisztor kivezérlésének korlátai:
Teljes kivezérlésnek nevezzük a tranzisztor telítődéséig és lezárásáig történő vezérlését. A munkapont és a kivezérlés megválasztásának korlátai:
- Legnagyobb veszteségi teljesítmény (PDmax vagy Ptot) hiperbolája (kollek-tor disszipációs hiperbola). Ez a környezeti hőmérséklettől és a hőelveze-téstől függ.
- Legnagyobb kollektor-feszültség (UCEmax), amelyen túl már a letörés kö-vetkezik
- Legnagyobb kollektoráram (ICmax), amely fölött megnő a torzítás
- Telítési tartomány, amely kisebb feszültségeken a kivezérelhetőséget kor-látozza
- Lezárási tartomány, amely kis áramerősségek esetén határt szab a kivezér-lésnek
A-osztályú teljesítményerősítő:
Az alacsony hatásfok miatt viszonylag kis jelteljesítmény előállítására alkalmazzák. Na-gyon kis torzítása miatt, nagyobb teljesítményű fokozatok vezérlésére használják.
Ellenütemű teljesítményerősítő:
Két teljesítménytranzisztort két egyenlő nagyságú de fázisban 180°-kal eltérő feszültség vezérli. Ebben az esetben hol az egyik, hol a másik tranzisztor vezet, miközben a másik lezárt állapotban van. A vezérlésnek ellenütemben kell bekövetkeznie, így a terhelésen egy-egy tranzisztor váltakozó áramának a kétszerese jelenik meg. Az ilyen teljesítményfokozatok csak alacsony minőségi követelményeket képesek kielégíteni a transzformátoros csatolások miatt. Olyan helyeken alkalmazzák, ahol a rendelkezésre álló tápfeszültség túl kicsi (zsebrádiók).
Komplementer teljesítményerősítő:
A megvalósításnál alkalmazott két tranzisztor ellentétes réteg-elrendezésű. Ebben az esetben nincs szükség a bemeneti fázisfordító transzformátorra, mivel a vezérlőjel pozitív félperiódusa az NPN, negatív félperiódusa a PNP tranzisztort nyitja ki és vezérli.
Működés:
- Ha nincs vezérlőjel, mindkét tranzisztor lezár, ezért az áramkör nem vesz fel egyenáramú teljesítményt
- A vezérlőjel pozitív félperiódusában T1 nyit (T2 lezár), a terhelésen a vezérlőjel nagyságától függő I1 áram folyik
- A vezérlőjel negatív félperiódusában T2 nyit (T1 lezár), a terhelésen a vezérlőjel nagyságától függő I2 áram folyik
A teljesítménytranzisztorok munkapontját a D1 és D2 nyitóirányban polarizált diódák ál-lítják be. A diódák kis értékű differenciális ellenállása váltakozó áramú szempontból gyakor-latilag rövidre zárja a két tranzisztor bázisát. Az áramkör stabilitását az R5 ellenállással meg-valósított negatív visszacsatolás is növeli, ami hatékonyan csökkenti a fellépő torzításokat.
Megjegyzés küldése