Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [29] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

точку покоя. В данном случае f/c0 = - 3,3 в, иа0 = 222 в и ia0 = 2,5 ма.

4. Строят линию анодной нагрузки для переменного тока и динамическую анодно-сеточ-ную характеристику.

В § 3-4г указывалось, что если в усилителе имеются искажения и анодная нагрузка 7?а не равна эквивалентному сопротивлению Ra, то линия нагрузки для переменного тока не обязательно проходит через точку покоя. Построение линии нагрузки для переменного тока следует производить по методу, описанному в § З-Зв. Однако в обычных случаях, если анодный ток лампы при своих изменениях не доходит до нуля и не превосходит значения, соответствующего нулевому напряжению смещения на сетке, то без заметной ошибки линию нагрузки для переменного тока можно провести через точку режима покоя.

Эквивалентное сопротивление для переменного тока Rs в данном примере равно:

- (1.з • 1 ооо) + 13 140 ™-

Далее, находят произведение га07?а и прибавляют его к «а0:

(0,0025 • 13 140) + 222 = 254,8 в.

Полученное напряжение определяет собой точку пересечения линии нагрузки для переменного тока с осью абсцисс. Таким образом, для построения этой линии следует провести прямую через найденную точку на оси абсцисс и через точку режима покоя.

Динамическая анодно-сеточная характеристика строится, как указано в § 3-4д.

5. Определяют коэффициент усиления.

Для этого задаются дополнительным постоянным напряжением, действующим на сетку, и приводят новую линию сеточного смещения, как описано в § 3-4в. Вторая линия располагается параллельно первой линии сеточного смещения; она сдвинута по отношению к ней горизонтально на величину выбранного приращения сеточного смещения, в данном примере равного + 2 в. Разность значений анодного тока, соответствующих точкам пересечения обеих линий сеточного смещения с динамической анодно-сеточной характеристикой, представляет собой приращение анодного тока для принятого приращения входного сигнала. Поэтому коэффициент усиления определится из выражения

Д{/пых Л/аЯаЯс

(0,0036 - 0,0025) 29 000 20 000 2 (29 000 + 20 000)

6,51.

3-5. КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ И ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ УСИЛИТЕЛЯ НА СОПРОТИВЛЕНИЯХ

В § 3-5а и 3-56 приведены формулы для определения коэффициента усиления прн отсутствии и при наличии отрицательной обратной связи, а в § 3-5в и 3-5г - формулы для опре-

деления нижнего и верхнего пределов полосы частот, пропускаемых усилителем.

3-5а. Коэффициент усиления напряжения. Коэффициент усиления напряжения можно рассчитать по характеристикам лампы и по известным величинам сопротивлений усилительной схемы. Коэффициент усиления на средних частотах усиливаемого диапазона обычно определяют, полагая, что сопротивление анодной нагрузки лампы для переменного тока равно активной составляющей R. В этом случае коэффициент усиления каскада с триодом или с многоэлектродной лампой без отрицательной обратной связи определяется формулами

вх Ri+K - sr:

(3-14) (3-15)

K-SRa (при R.>Ra),

Ra - эквивалентное активное сопротивление нагрузки анодной цепи для переменного

RaRc

тока, равное =-гп-Ra кс

\ / (рис. 3-16); (л, Ri и S- параметры лампы для выбранного режима работы.


- ««(] Lk %,

Рис. 3-16. Усилитель с резистивной связью.

3-56. Коэффициент усиления каскада с отрицательной обратной связью. Усилитель усиливает ту часть входного сигнала, которая действует между сеткой и катодом. Если в катодную цепь усилителя включено сопротивление для переменного тока, анодный ток создает на нем падение переменного напряжения, противофазное входному сигналу. Если это напряжение действует последовательно с входным сигналом, как показано на рис.3-17,в, то оно уменьшает напряжение сигнала между сеткой и катодом и, таким образом, снижает коэффициент усиления каскада. Схемы такого типа называются схемами с отрицательной обратной связью. В общем случае такая обратная связь имеет место, если генератор входных сигналов является несимметричным (один иолюс заземлен) и работает на усилитель, имеющий сопротивление в цепи катода.

Коэффициент усиления каскада с отрицательной обратной связью, создаваемой сопро-



§ 3-5} Коэффициент усиления и полоса пропускания усилителя на сопротивлениях

тивлением в мулами

цепи катода, определяется фор-

Ki + K + xj + V - sr:

l + SR +

К = -

(3-16)

(3-17)

SR.

(для Ri>RK + Ra).

Рис. а-17.

с отрицательной

В случае тетродного или пентодного усилителя выражение (3-17) справедливо, если экранирующая сетка заблокирована емкостью на катод. Если же она заблокирована на землю или если в цепи сетки нет гасящего сопротивления, то коэффициент усиления тетродного или пентодного каскада с отрицательной обратной связью в цепи катода определяется выражением (3-19), в котором сопротивление R3 в этом случае следует принять равным нулю.

Следует отметить, что отрицательная обратная связь создается не во всех уси телях, имеющих в \цепи катода сопротивление для переменного тока. Например, каскад с трансформаторным входом и с нагрузкой в цепи катода рис.3-17, б не имеет отрицательной обратной связи при условии, что полное сопротивление, создаваемое R2 вместе с шунтирующим его конденсатором Си пренебрежимо мало на частоте усиливаемого сигнала. Падение переменного напряжения на Rt не вызывает изменения напряжения сигнала, приложенного к сетке- катоду, и, следовательно, не создает отрицательной обратной связи. Сопротивление Rs служит для получения необходимого напряжения смещения на сетке и, будучи заблокировано конденсатором большой емкости, также не создает отрицательной обратной связи.

Коэффициент усиления и выходное сопротивление подобных усилителей остаются такими же, как и у обычных усилителей, у которых нагрузка i?j включена в анодную цепь.

Если в тетродном или пентодном усилителе гасящее сопротивление в цепи экранирующей сетки не заблокировано емкостью, то оно создает отрицательную обратную связь. Коэффициент усиления такой схемы определяется формулой (3-18), однако пользование этой формулой осложнено тем, что в нее входят параметры лампы, отсутствующие в обычных заводских данных:

I - SczciSa. cs

где Sc2ci - крутизна тока экранирующей сетки по управляющей сетке; Sa. с3 - крутизна анодного тока по экранирующей сетке; R3 - гасящее сопротивление или полное сопротивление для переменной составляющей в цепи экранирующей сетки;

гс2 - дифференциальное сопротивление, действующее между экранирующей сеткой и катодом. Если усилительный каскад имеет отрицательную обратную связь в цепи катода, то экранирующую сетку следует блокировать емкостью не на землю, а на катод.

Коэффициент усиления схемы, имеющий отрицательную обратную связь, создаваемую


Усилители с сопротивлением в цепи катода, обратной связью; 6 - без отрицательной обратной связи.

сопротивлениями как в цепи катода, так и в цепи экранирующей сетки, определяется формулой

й9+гс2 +rJs(rui + ~j +1 + Sa. c2rc2 j

(3-19)

3-5в. Частотная характеристика в области нижних частот. В качестве низкочастотной


Рис.

К" = -

К":

1 + RJrc«-

1 + rcS/tf,

(3-18)

-18. Схема пентодного .усилителя на сопротивлениях с указанием схемных емкостей.

границы полосы пропускания усилителя обычно принимается такая частота fH, при которой усиление схемы снижается наЗ дб по сравнению с коэффициентом усиления на средних частотах, вычисляемым по формулам (3-14) и (3-15) (а выходная мощность на этой частоте составляет половину от выходной мощности на средних частотах). Для обычной схемы усилителя, изображенной на рис. 3-18, в которой используется триод или многоэлектродная лампа и



отсутствует отрицательная обратная связь как из цепи катода, так и из цепи экранирующей сетки частота fH определяется по формуле (3-20):

2кСс Rc +

RjR,

(3-20)

Во многих схемах Rc бывает значительно больше, чем сопротивление параллельно соединенных Ri и Ra. В таких случаях уравнение (3-20) упрощается и принимает вид:

На рис. 3-19 и 3-20 приведены соответственно амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики усилителя в области нижних частот.

CR +R-

Рис. 3-1 у. амплнт) дно-частотная характеристика усилителя на нижних частотах, определяемая влиянием RC-элементов междукаскадной связи.

3-5г. Частотная характеристика в области верхних частот. Высокочастотной границей полосы пропускания усилителя обычно считают такую частоту fB, при которой усиление схемы снижается на 3 дб по сравнению с усилением на средних частотах, определяемым по формулам (3-14) или (3-15) (а выходная мощ-

R-Rc*

Ri К

f/f,

Рис. 3-20. Фазо-частотная характеристика усилителя на нижних частотах, определяемая влиянием RC-элементов междукаскадной связи.

ность составляет половину от мощности на средних частотах). Частота fB для обычной схемы усилителя, изображенной на рис. 3-18,

1 Влияние отрицательной обратной связи из цепи катода и из цепи эьранирующей сетки рассмотрено в § 3-10а - 3-10в.

в которой используется триод или многоэлектродная лампа, определяется по формуле

2яСобщ7?:

(3-22)

где Собщ -грузку:

полная емкость, шунтирующая на-

с; с:

Собщ~~ вых"1" См + См + Свх

- выходная емкость усилительной лампы;

-- емкость монтажа с «анодной» стороны от разделительного конденсатора;

- емкость монтажа с «сеточной» стороны от разделительного конденсатора;

Свх - входная емкость следующей усилительной лампы или нагрузочного устройства;

- 1 RiRaR,

Ri Ra R<

1 RcRt+RiRc+R,R,

В широкополосных усилителях и видеоусилителях Ra часто бываетзначительно меньше, чем Ri и Rc; тогда вместо формулы (3-22) можно пользоваться следующей упрощенной формулой:

/ при Ra<€.Ri и

2*Со6щЯа \ Ra < Rc

(3-23)

Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики усилителя для области верхних частот представлены кривыми 5 соответственно на рис 3-31 и 3-32.

Пример 3-3

Определить коэффициент усиления и ширину полосы пропускания усилителя, выполненного по схеме рис. 3-18 при следующих величинах:

S = 3 900 мкмо С = 4 пф

Rt = 500 ком С; = 6 пф

Ra = 10 000 ом Свх = 29 пф

Rc = 100 000 ом Сс == 1 000 пф

Свых = I6 пФ

1. Коэффициент усиления вычисляют по формуле (3-15).

10 000 • 100 000

-= 9 100 ом;

10 000 + 100 000 = ~ SRiRa = -0,0039 • 500 000 • 9 100 =

Ri + К 500 000 + 9 100

= - 34,9.

2. По уравнению (3-20) находят:

Г"и =

1

=2-3 14-0 001-10-100000 500 °°°-Д= I 3,14 0,0Ш Ш иииии500000+ 10000/)

= 1 450 гц.

3. По уравнению (3-22) находят: 1

2 • 3,14 • 55 • 10~12 • 8 900

= 324 000 гц.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [29] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233



0.0082