Методы определения угла отсечки
Угол отсечки в характеризует время протекания тока через выпрямительный диод. Поэтому при определении в последовательно с диодом включают резистор малого сопротивления (рис. 2.18).
В качестве примера на рис. 2.18 показана схема преобразователя АС/DC, построенная с отводом от середины вторичной обмотки транзистора.
Рис. 2.18. Схема экспериментального метода определения угла отсечки выпрямительного устройства, построенного по схеме со средней точкой
Последовательно с диодом VD1 включают низкоомный резистор R1 (его сопротивление составляет
1. 5 Ом). Для регистрации мгновенного падения напряжения UR1 на резисторе R1 используется осциллограф. Следует отметить, что осциллографы относятся к регистрирующим электроизмерительным приборам (ГОСТ 2.729-68 (2002)).
Учитывая, что для резистора R1 закон Ома можно записать в виде
где iR1 — ток, протекающий через резистор R1 и диод VD 1.
Из выражения (2.15) видно, что мгновенные значения iR1 и uR1 пропорциональны (коэффициент пропорциональности 1/R1). Причем, если сопротивление резистора R1 равно единице, то iR1 и uR1 равны.
Для определения угла отсечки в необходима временная развертка осциллограммы тока, протекающего через диод VD 1.
Учитывая закон Ома (формула 2.15), можно утверждать, что временное изменение iR1 и uR1 совпадают. Поэтому можно использовать осциллограмму падения напряжения на активном резисторе R1 для определения угла отсечки в (рис. 2.19).
Рис. 2.19. Осциллограмма тот, протекающего через выпрямительный диод
В соответствии с обозначениями принятыми на рис. 2.19, можно составить пропорцию 
Из пропорции (2.16) можно записать
Полученное выражение (2.17) позволяет определить угол отсечки экспериментальным методом.
Полезно отметить, что экспериментально измеренные величины I и L входят в формулу (2.3) в виде отношения. По этой причине I и L должны быть измерены в одних и тех же единицах. Дело в том, что при использовании отношения коэффициент пропорциональности в единицах измерения сокращается.
Понятие угла отсечки. Коэффициенты Берга
В усилителях мощности одним из основных параметров является коэффициент полезного действия — к.п.д. В рассмотренном в предыдущей статье усилителе класса A через усилительный каскад постоянно протекает ток. В мощных усилителях он достигает значительной величины. Первоначально для увеличения экономичности усилителей вводили автоматическую регулировку положения рабочей точки в зависимости от уровня сигнала. Затем заметили, что в ряде случаев усиление возможно при ограничении сигнала снизу (отсечке).
После этого была выполнена исследовательская работа зависимости параметров синусоидального сигнала от угла отсечки. Понятие угла отсечки сигнала проще всего пояснить по рисунку 1.
Рисунок 1. Выбор рабочей точки на передаточной характеристике транзистора в режиме работы B
На данном рисунке часть синусоиды, показанная серым цветом, на выходе транзистора отсутствует (отсекается). Угол отсечки определяется как половина фазового угла прохождения тока через транзистор или электронную лампу за период синусоидального колебания. Так как ток на выходе усилительного прибора уже не соответствует входному сигналу, то при поступлении на вход синусоидального сигнала, на его выходе образуется ряд гармонических составляющих. Их можно определить при помощи преобразования Фурье:
Функции зависимости амплитуды гармоники от угла отсечки получили название функций Берга. По этим графикам можно определить уровень гармоники в выходном сигнале и коэффициент полезного действия. Функции Берга для первых трех гармоник приведены на рисунке 2.
Рисунок 2. Графики коэффициентов Берга
На данных графиках угол отсечки, равный 180°, соответствует усилителю класса A. Для этого усилителя гармоники входного сигнала отсутствуют, а уровень тока потребления α0 и полезного сигнала α1 совпадают. Это соответствует коэффициенту полезного действия 50%. Угол отсечки, равный 120°, соответствует усилителю класса AB. В данном случае максимальный к.п.д можно ожидать в районе 65%, уровень второй гармоники — 18%, уровень третьей гармоники — 6%. Причем третья гармоника находится в противофазе с полезным сигналом.
Усилитель класса B работает при угле отсечки, равном 90°. По графику, приведенному на рисунке 2, определяем отношение = 1,56. Отсюда максимально достижимй к.п.д. такого усилителя будет равным 78%. При необходимости можно определить угол отсечки, при котором максимума достигнет вторая или третья гармоники входного сигнала.
В качестве еще одного примера применения коэффициентов Берга определим максимально достижимый к.п.д усилителя класса C, работающего при угле отсечки тока, равном 30°. = 1,91. Отсюда максимально достижимй к.п.д. такого усилителя будет равным 95%.
Следует отметить, что коэффициент усиления тоже зависит от угла отсечки выходного тока. При уменьшении Θ он уменьшается. Это следует учитывать при проектировании усилителя мощности. График зависимости коэффициента усиления от угла отсечки приведен на рисунке 3
Рисунок 3. График зависимости коэффициента усиления по мощности от угла отсечки
Максимальная достижимая выходная мощность на выходе транзистора или электронной лампы тоже зависит от угла отсечки. График этой зависимости приведен на рисунке 4.
Рисунок 4. График зависимости выходной мощности от угла отсечки
Как определить угол отсечки по осциллограмме
В лабораторной работе используется блок №1 лабораторной установки, содержащий транзисторный умножитель частоты, схема которого приведена на рис.4.1.
Рис. 4.1. Транзисторный умножитель частоты.
Нагрузкой транзистора в умножителе частоты служит колебательный контурLС с резонансной частотой fрез = 16 кГц. Для измерения параметров коллекторного тока транзистора в качестве нагрузки используется резистор R. Переключение нагрузки осуществляется с помощью кнопочных переключателей "ВКЛ " на блоке №1, расположенных под условными обозначениями. При нажатии левой кнопки нагрузкой транзистора служит резисторR, а при нажатии правой кнопки- колебательный контурLC.
Напряжение Есм устанавливается при помощи регулятора "смещение " и вольтметра Есм, расположенных в верхней части лабораторной установки в блоке питания и измерений.
При использовании в качестве нагрузки транзистораR, форма входного напряжения повторяет форму коллекторного тока транзистора. При подключении колебательного контура выходной сигнал имеет форму гармонического колебания, т.к. контур выделяет одну из гармонических составляющих сигнала, частота, которой совпадает с резонансной частотой контура.
В лабораторной работе используется генератор низкой частоты (ГНЧ) и двухлучевой осциллограф.
Измерительные приборы и лабораторная установка заземлены, поэтому все соединения выполняются при помощи одножильных проводов. Выход генератора (незаземленная клемма) соединяется со входом 1 умножителя частоты. ВходY1 осциллографа соединяется с гнездом 1, вход Y2 c гнездом 5 умножителя частоты. Использование двухлучевого осциллографа позволяет выполнять совместное наблюдение осциллограмм на входе и на выходе.
Лабораторное задание.
1. Собрать схему лабораторной работы, установить электрический режим умножителя и определить резонансную частоту колебательного контура.
2. Исследовать влияние напряжения смещения на угол отсечки тока.
3. Наблюдать явление умножения частоты в 2 раза, и исследовать зависимость амплитуды выходного напряжения от угла отсечки.
Методические указание.
1. Собрать схему лабораторной установки, установить электрический режим умножителя и определить резонансную частоту колебательного контура.
1.1. Включить лабораторную установку и измерительные приборы.
1.2. Соединить выход генератора НЧ (незаземленная клемма) со входом 1 умножителя частоты.
1.3. Включить колебательный контурLC в качестве нагрузки транзистора, для этого нажать правую кнопку переключателя нагрузок.
1.4. Установить напряжение смещения Есм, =2 В.
1.5. Установить на выходе генератора колебание с амплитудойU=0,5В по измерительному прибору генератора НЧ с частотой f = 16 кГц.
1.6. Подключить вход Y1 осциллографа к гнезду 1, а вход Y2 к гнезду 5 умножителя частоты. Синхронизация осциллографа осуществляется в режиме " внутр. 1".
1.7. Получить в верхней части экрана осциллографа осциллограмму входного колебания, а в нижней- выходного. Осциллограммы должны содержать по 2-3 колебания (периода).
1.8. Вращая ручку установки частоты ГНЧ добиться наибольшей амплитуды выходного колебания. При точной настройке в резонанс сдвиг фаз между верхней и нижней осциллограммами равен нулю.
1.9. Записать значение резонансной частоты со шкалы установки генератора.
2. Исследовать влияние напряжения смещения на угол отсечки тока.
2.1. Оставить подключенными к умножителю частоты генератор и осциллограф, и включить резистор R в качестве нагрузки транзистора нажатием левой кнопки переключателя нагрузок транзистора.
2.2. Установить на выходе генератора колебание с амплитудой 0,5В и частотой, равной резонансной частоте колебательного контура.
2.3. Изменяя напряжение от 0 до 3 В наблюдать изменение формы колебаний на выходе схемы. При напряжении смещения Есм=1В выходное колебание близко по форме к гармоническому. При увеличении напряжения до 3В происходит ограничение (отсечка) колебания. Графики, поясняющие процесс ограничения, показаны на рис.4.2.
Рис. 4.2. Процесс ограничения.
Для определения угла отсечки q в градусах по осциллограмме выходного колебания требуется измерить в клетках шкалы экрана осциллографа интервалыТ и t. Угол отсечки определяется соотношением
2.4. Изменяя напряжение смещения выполнить 10-12 измерений угла отсечки. Диапазон изменений напряжения смещения определяется изменением угла отсечки от 180° до q ° (Есм=1..3В, шаг выбирается равным 0,1. 0,2В). Данные измерений величин и Т занести в таблицу 4.1. Таблицу дополнить расчетом углов отсечки, выполненных по соотношению (4.1).
| Есм,В | -1,2 | -1,4 | -1,6 | -1,8 | ……. | -2,4 | -2,6 | -2,8 | -3 |
| Т | |||||||||
| t | |||||||||
| q |
Построить график зависимости угла отсечки от напряжения смещения.
3. Наблюдать явление умножения частоты в 2 раза и исследовать зависимость амплитуды выходного напряжения от угла отсечки.
3.1. Оставить подключенными к умножителю частоты генератор и осциллограф. Установить на выходе генератора колебание с амплитудой 0,5В и частотой, в 2 раза меньше резонансной частоты колебательного контураLC.
3.2. Включить колебательный контурLC в качестве нагрузки транзистора и плавно уменьшая напряжение смещения от 5В, добиться максимального значения амплитуды исследуемой гармоники. Построить частоту генератора НЧ для более точной настройки в резонанс.
3.3. Зарисовать одну под другой осциллограммы колебаний на входе и выходе умножителя частоты. Записать напряжение смещения и величину амплитуды входного напряжения.
3.4. Подготовить таблицу для записи результатов измерений и расчетов (табл.4.2).
| Коэффициент умножения n=fвых/fвх=2 | ||||||
| Есм,В | 2,8 | 2.6 | …………….. | 1,6 | 1,4 | 1,2 |
| Un(B) | ||||||
| Umax(B) | ||||||
| q | ||||||
| an |
3.5. Определить границы изменения напряжения смещения, между которыми происходит явление умножения частоты.
3.5.1. Перемещая ручку регулятора смещения вправо, определить и записать напряжение смещения- Емакс, при котором амплитуда исследуемой гармоники становится равной нулю.
3.5.2. Плавно перемещая ручку регулятора смещения влево наблюдать изменение амплитуды исследуемой гармоники и определить напряжение смещения- Емин, при котором вновь амплитуда становится равной нулю.
Примечание: для второй гармоники величина Емин определяется по исчезновению колебания с наименьшей амплитудой. Обратите внимание на то, что при умножение частоты в 2 раза в осциллограмме наблюдается колебания с разной амплитудой.
3.6. Изменяя напряжение смещения от — Емакс до Емин с шагом 0,1 . 0,2В определить и записать в таблицу амплитуду исследуемой гармоникиUn и амплитуду импульсного напряжения. Величина Un измеряется в клетках экрана осциллографа по вертикали при использовании в качестве нагрузки транзистора колебательного контураLC, а величина Umax — при использовании резистора R. При каждом значении напряжения смещения необходимо измерять поочередно обе величины. Величины градq иan определяются при составлении отчета.
Метод расчета коэффициента угла отсечки.
Коэффициент угла отсечки равен: an= In/Imax , (4.2)
где Imax— максимальное значение тока, протекающего через нелинейный элемент (транзистор);
In — амплитуда “n” ой гармонической составляющей тока.
Вместо измерений значений ImaxиIn в лабораторной работе измеряются пропорциональные им значения напряжений Umax и Un. При измерении Umax нагрузкой транзистора служит резистор R, падение напряжения на котором
Umax = Imax R . (4.3)
При измерении амплитудыIn “n” ой гармоники коллекторного тока используется колебательный контур. Гармоническая составляющая тока, частота которой совпадает с резонансной частотой контура, создает на нем падение напряжения
гдеRoe — активное сопротивление колебательного контура при резонансе.
С учётом выражений (2.3) и (2.4) коэффициент угла отсечки можно определить следующим образом:
Численное значение коэффициента пропорциональности К может быть определено при обработке экспериментальных данных.
Коэффициент К в соотношении 2.5 может быть определен по экспериментальным данным пп. 3.2-3.6. В результате их выполнения становятся известны значения Umax иUn в режиме работы без отсечки (q=180°).Составляя их отношение и учитывая, что при (q=180°), из соотношения (4.5) получим
К = Umax / Un приq=180° (4.6)
Значение угла отсечки определяется по графику, построенному по результатам таблицы 4.1.
Содержание отчета. Отчет должен содержать:
1. Принципиальную схему исследуемого умножителя частоты.
2. Таблицу 2.1 измерений и график зависимостиan (q ).
3. Выводы о степени совпадения экспериментальных результатов определения зависимости an(q ) с теоретическими.
Контрольные вопросы.
1. При каком виде аппроксимации для гармонического анализа используется метод угла отсечки?
2. Поясните, используя метод трех координатных плоскостей, явление отсечки тока в нелинейном элементе. Дайте определение угла отсечки.
3. Что называют коэффициентами угла отсечки? От чего они зависят?
4. Каким отношением связаны коэффициент угла отсечки, амплитуда токаIn"n-ой" гармоники и максимальное значение импульса тока?
5. При каких значениях углов отсечки амплитуды гармоник тока достигают максимальных значений?
6. Приведите методику расчета амплитуд гармоник тока через нелинейный элемент при использовании метода угла отсечки.
7. Какое преобразование сигнала называют " умножением частоты"? В каких устройствах и для каких целей используется умножение частоты?
8. Поясните, почему умножение частоты может быть произведено в нелинейной цепи? Изобразите схему умножителя частоты на транзисторе.
9. Как достигается умножение частоты в большее число раз?
10. Что называют оптимальным умножением частоты? Приведите примеры вольтамперных характеристик нелинейных элементов, используемых в оптимальных умножителях частоты.
11. В чём преимущество использования нелинейных реактивных элементов в умножителях частоты перед нелинейными активными элементами?
12. Поясните возможность построения умножителей частоты на основе использования параметрических элементов.
13. Поясните методику определения значения углов отсечки, используемую в настоящей работе.
14. Поясните методику определения зависимости коэффициентов угла отсечки от значений угла отсечки, применяемую в настоящей лабораторной работе
Список литератур
1. М. Птачек “Цифровое телевидение. Теория и техника”. – Москва: Радио и связь, 1990.
2. Е. И. Джакония “Телевидение” – Москва: Радио и связь, 2002 (Раздел 5 “Основы цифрового телевидения”).
3. Э. Айфичер, Б. Джервис “Цифровая обработка сигналов” – Москва, 2004.
4. Ю. А. Ковалгин “Цифровое кодирование звуковых сигналов” – СПб, 2004.
5.Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника. – М.: Радио и связь, 1996, с.768.
6.Войшвилло Г.В. Усилительные устройства. – М.: Радио и связь,1983, с.264.
Более эффективные режимы работы транзистора
С целью увеличения КПД усилителя используют нелинейные режимы работы транзистора. При этом часть времени транзистор работает в активной области, часть — в области отсечки. Для анализа нелинейных режимов переходную характеристику транзистора аппроксимируют прямыми линиями, как показано на рис. 6.8. Параметры w ^ d iK
аппроксимированной характеристики: S = —крутизна
и иотс — напряжение отсечки коллекторного тока.
Рис. 6.8. Режим работы транзистора с отсечкой коллекторного тока
При такой аппроксимации коллекторный ток имеет вид отрезков косинусоиды и описывается двумя параметрами: максимальным значением zKmax и углом отсечки 0. Угол отсечки — это промежуток фазового угла, за который ток меняется от максимального значения до 0.
Периодическая последовательность импульсов тока с отсечкой может быть разложена в ряд Фурье по гармоникам входной частоты со. В разложении Фурье симметричных импульсов, изображенных на рис. 6.6, имеются лишь косинусоидальные члены:
Постоянная составляющая /ко и амплитуда первой гармоники /К1 находятся по формулам для коэффициентов ряда Фурье:
и могут быть записаны в виде
или 
где ос„(0), у„(0) — нормированные коэффициенты ряда Фурье для /7-й гармоники, полученные при подстановке в (6.6) и (6.7) выражения для /к(со?):
или 
При интегрировании выражений (6.6) и (6.7) получаем следующие формулы для нормированных коэффициентов: 
Зависимости а- и у-коэффициеитов от угла отсечки 0 изображены на рис. 6.9.
Рис. 6.9. Зависимости нормированных коэффициентов а (а) и у (б) ряда Фурье от угла отсечки 0
Выбор оптимального угла отсечки
Основные энергетические показатели усилителя мощности зависят от угла отсечки коллекторного тока 9. Действительно, 
где RKOtl = — сопротивление нагрузки транзистора;
Максимальный коэффициент усиления мощности получается при 0 = 180°, как это очевидно из (6.15).
Классификация нелинейных режимов работы транзистора
Режимы работы транзистора классифицируют в зависимости от угла отсечки импульсов коллекторного тока (табл. 6.1).
Теория электрической связи: Конспект лекций. Часть 1 , страница 11
Угол отсечки 
— называется оптимальным, если амплитуда n-ой гармоники будет максимальной.
Если 
= const, то 
(например, 
— максимальна, если 
)
Если Um= const, то 
(например, I4 — максимальна при =45 0 )
6.2. Расчёт амплитуд гармоник методом
кратных дуг.
Для определения амплитуд гармоник по этому методу необходимо аппроксимировать ВАХ нелинейного элемента полиномом и подставить в полином входное гармоническое напряжение:
и, в соответствии с методом кратных дуг, представить степени косинусов и синусов в виде соответствующих функций кратных аргументов:
Очевидно, что спектральные диаграммы входного напряжения и выходного тока будут аналогичны построенным выше на рис.6.3 и 6.4.
Рассмотрим бигармоническое воздействие.
В этом случае входное напряжение равно сумме двух гармонических колебаний с разными частотами w1 и w2:
(6.3)
Подставим 
в полином:
В квадратных скобках стоят колебания комбинационных частот.
Общая формула для вычисления комбинационных частот:
(6.4)
В соответствии с выражением для входного напряжения построим спектр:
Спектр входного напряжения.
u
 |
0 w1 w2 w
В соответствии с полученным выражением для выходного тока построим его спектр:
Спектр выходного тока.
 |
 |
Рис.6.6.
 |
6.3. Расчёт амплитуд гармоник методом 3-х и 5-и ординат.
imax
imin Рис.6.7.
E
u
 |
Метод 3-х ординат.
Метод 3-х ординат позволяет определить амплитуды постоянной
составляющей, первой и второй гармоник:
(6.4)
Метод 5-и ординат аналогичен методу 3-х ординат (смотри в учебнике [1]).
Вопросы для самопроверки.
1.Что такое угол отсечки?
2.Укажите порядок расчета спектра тока на выходе нелинейного элемента (НЭ) методом угла отсечки.
3.Что такое оптимальный угол отсечки?
4.Укажите порядок расчета спектра тока на выходе НЭ методом кратных дуг.
5.Укажите порядок расчета спектра тока на выходе НЭ методом 3-х ординат.
6.Постройте спектр тока на выходе нелинейного элемента и поясните, как определить амплитуды гармоник тока различными способами.
7. Что такое комбинационные частоты ?
7.Амплитудная модуляция (АМ).
7.1.Временная и спектральная диаграммы сигнала АМ
При АМ амплитуда несущего ВЧ колебания изменяется в соответствии с модулирующим НЧ сигналом.
(7.1)
Um — средняя амплитуда АМ сигнала.
— глубина (коэффициент) АМ.
Если модулирующий сигнал гармонический:
— модулирующая, низкая частота,
— несущая, высокая частота, то АМ сигнал принимает вид:
(7.2)
Временная диаграмма НЧ сигнала:
Uнч(t)
Рис.7.1
 |
Временная диаграмма модулированного сигнала АМ:
uАМ (t)
Методы определения угла отсечки
Угол отсечки в характеризует время протекания тока через выпрямительный диод. Поэтому при определении в последовательно с диодом включают резистор малого сопротивления (рис. 2.18).
В качестве примера на рис. 2.18 показана схема преобразователя АС/DC, построенная с отводом от середины вторичной обмотки транзистора.
Рис. 2.18. Схема экспериментального метода определения угла отсечки выпрямительного устройства, построенного по схеме со средней точкой
Последовательно с диодом VD1 включают низкоомный резистор R1 (его сопротивление составляет
1. 5 Ом). Для регистрации мгновенного падения напряжения UR1 на резисторе R1 используется осциллограф. Следует отметить, что осциллографы относятся к регистрирующим электроизмерительным приборам (ГОСТ 2.729-68 (2002)).
Учитывая, что для резистора R1 закон Ома можно записать в виде
где iR1 — ток, протекающий через резистор R1 и диод VD 1.
Из выражения (2.15) видно, что мгновенные значения iR1 и uR1 пропорциональны (коэффициент пропорциональности 1/R1). Причем, если сопротивление резистора R1 равно единице, то iR1 и uR1 равны.
Для определения угла отсечки в необходима временная развертка осциллограммы тока, протекающего через диод VD 1.
Учитывая закон Ома (формула 2.15), можно утверждать, что временное изменение iR1 и uR1 совпадают. Поэтому можно использовать осциллограмму падения напряжения на активном резисторе R1 для определения угла отсечки в (рис. 2.19).
Рис. 2.19. Осциллограмма тот, протекающего через выпрямительный диод
В соответствии с обозначениями принятыми на рис. 2.19, можно составить пропорцию
Из пропорции (2.16) можно записать
Полученное выражение (2.17) позволяет определить угол отсечки экспериментальным методом.
Полезно отметить, что экспериментально измеренные величины I и L входят в формулу (2.3) в виде отношения. По этой причине I и L должны быть измерены в одних и тех же единицах. Дело в том, что при использовании отношения коэффициент пропорциональности в единицах измерения сокращается.
Электроника. Дистанционное обучение
Исследование работы усилительного каскада
в программе Electronics Workbench
Цель работы: Изучение работы усилительного каскада на биполярных транзисторах.
Задание
- Изучить режимы работы усилительного каскада на биполярном транзисторе.
- Смоделировать схему усилительного каскада на биполярном транзисторе.
- Снять осциллограммы входного и выходного сигналов усилительного каскада на биполярном транзисторе в различных режимах.
- Составить отчет о проделанной работе.
Справочная информация
Для того чтобы форма переменной составляющей тока на выходе усилителя совпадала с формой подаваемого на вход сигнала, зависимость между ними должна быть линейной. Так как транзистор является нелинейным элементом, возможно искажение сигнала. Величина искажения зависит как от амплитуды сигнала, так и от выбора положения начальной рабочей точки на нагрузочной линии.
В зависимости от положения начальной рабочей точки на характеристиках активных элементов и амплитуды усиливаемого сигнала различают три основных режима работы усилительного каскада: А, В и С.
Режимы работы активных элементов часто называют классами усиления. Количественно режимы усиления для синусоидального сигнала характеризуют углом отсечки θ – половиной той части периода, в течение которой через выходную цепь активного элемента проходит ток. Угол отсечки выражают в градусах или радианах.
В режиме А начальная рабочая точка А находится примерно в середине линейной части проходной характеристики, а амплитуда сигнала такова, что, как видно из рис. 1, ток в выходной цепи протекает в течение всего периода сигнала. Угол отсечки θ равен 180° (характеристики даны для каскада с транзистором типа р-n-р по схеме с ОЭ).
Рис. 1 — Режим А работы усилительного каскада
Транзистор работает в активном режиме. Рабочая точка А, перемещаясь по нагрузочной линии, не выходит за пределы линейной части нагрузочной линии. Из-за большого тока покоя КПД в этом режиме низкий, менее 50%. Это основной недостаток данного режима. В режиме А активный элемент работает почти без искажений, а форма выходного сигнала соответствует форме входного. Режим А используют в основном в каскадах предварительного усиления.
В режиме В начальная рабочая точка А лежит в начале проходной характеристики (рис. 2). Ток коллектора проходит через активный элемент лишь в течение отрицательного (для транзистора типа р-n-р) полупериода входного напряжения, во время же другого полупериода тока нет, т.е. активный элемент “заперт”. Угол отсечки θ составляет 90°.
Рис. 2 — Режим B работы усилительного каскада
В режиме В усилитель имеет высокий КПД (до 80%), однако усиливается только один полупериод входного сигнала и сигнал сильно искажается. Высокий КПД достигается за счет малого тока покоя.
В режиме С начальная рабочая точка А располагается правее начальной точки проходной характеристики (рис. 3). Угол θ менее 90°. В отсутствие сигнала ток через активный элемент не проходит – элемент полностью “заперт”. При подаче сигнала ток коллектора проходит в течение времени, меньшем отрицательного полупериода напряжения входного сигнала, причем искажение сигнала большее, чем в режиме В. КПД каскада, работающего в режиме С, выше, чем в режиме В, так как ток покоя отсутствует. Режим С применяют в мощных резонансных усилителях.