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

§3-/21 Коррекция нижних частот ]]\

Сф, следует определять либо экспериментально, либо из уравнения (3-68):

Ra +

(1 + it,

*-1 Ш1

(3-68)

(1 + /Ш

3-726 Коррекция искажений на нижних частотах, вносимых блокировочными цепями катода и экранирующей сетки. Если /?; значительно больше, чем (7?а + R§), то надлежащим выбором величин R$ и Сф можно достаточно полно скомпенсировать как спад амплитудно-частотной характеристики, так и изменение угла сдвига фаз, вызванные влиянием заблокированных емкостями сопротивлений в цепях катода и экранирующей сетки. Условия полной компенсации искажений как амплитудно-частотной, так и фазо-частотной характеристик, вызванных влиянием блокированного емкостью сопротивления в цепи катода, определяются выражениями (3-69) и (3-70):

Яф = ЗДа7?к, (3-69)

ЯфСф = RKCK. (3-70)

Полная компенсация искажений амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик, вызванных влиянием сопротивления в цепи экранирующей сетки, блокированного емкостью на катод, достигается при выполнении условий (3-71) и (3-72):

R*R*

(3-71) (3-72)

Для совместной компенсации искажений, вносимых влиянием как заблокированного емкостью сопротивления в цепи катода, так и сопротивления в цепи экранирующей сетки, блокированного емкостью на катод, необходимо, чтобы между f3; fK и fa существовали определенные зависимости, выраженные уравнениями (3-70), (3-73) и (3-75) или (3-72), (3-74) и (3-75):

KKfK. К

(3-73)

(3-74) (3-75)

3-12в. Коррекция искажений на нижних частотах, вносимых RC цепью междукаскадной связи. Если бы величина R§ была бесконечно большой, a Ri велико по сравнению с 7?а и Rz, то было бы возможно осуществить полную коррекцию частотных искажений, вносимых RC цепью междукаскадной связи. Практически при применении этого способа коррекции Rs берется настолько большим, насколько это позволяют условия, в которых работает данный каскад, а Сф определяется из формулы

СФ = . С3"76)

где Rc и Сс - элементы цепи междукаскадной связи.

Если Rt невелико по сравнению с 7?а и /?с, то наивыгоднейшая величина Сф подбирается экспериментально.

3-12г. Коррекция искажений на низких частотах, вносимых совместным влиянием блокировочных цепей, цепей между каскад ной связи и др. Обычно в усилителе имеется несколька цепей, которые вносят амплитудно-частотные и фазо-частотные искажения на нижних частотах. Желательно корректировать эти искажения в каждом отдельном каскаде, однако невозможно выбрать такие значения R<fr и Сф, которые полностью компенсировали бы искажения на нижних частотах, вносимые всем» тремя указанными выше цепями Поэтому, если от усилителя требуются хорошие характеристики на нижних частотах, то часто бывает необходимо либо использовать очень большие емкости для блокировки и для междукаскадной связи, либо исключить блокировку цепей катода и экранирующей сетки и применить непосредственную связь между каскадами (в тех случаях, когда это возможно). Величины R,$ и Сф в тех каскадах, которые не содержат других частотно-зависимых цепей, следует выбирать так, чтобы обеспечить коррекцию характеристик всего многокаскадного усилителя.

Определить общую эффективность схем коррекции в усилителе, снимая его амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики с помощью генератора синусоидальных сигналов, трудно. Наиболее удобно подавать на вход усилителя напряжение от генератора прямоугольных сигналов и наблюдать его форму на выходе. Экспериментальную подгонку элементов схем коррекции производят таким образом, чтобы выходной сигнал имел оптимальную форму.

3-12д. Подъем амплитудно-частотной характеристики усилителя звуковых частот на нижних частотах. Как указывалось в § 3-11 е, к амплитудно-частотным и фазо-частотным характеристикам усилителей звуковых частот не предъявляются столь жесткие требования, какие предъявляются к характеристикам видеоусилителей. В усилителе звуковых частот часто бывает желательно получить подъем усиления на нижних частотах даже за счет ухудшения фазо-частотной характеристики. Этот подъем можно сравнительно легко получить, применяя специальные корректирующие цепи, подобные тем, которые рассматриваются в § 17-2, или используя в анодной цепи усилителя такую нагрузку, сопротивление которой увеличивается в той области нижних частот, где желательно получить подъем характеристики. Обычно для этого последовательно с основной анодной нагрузкой усилителя включают цепь из параллельно соединенных между собой L, С и R. Резонансная частота контура из L и С определяет участок характеристики, где будет получен подъем, а значения R, Q и сопротивления нагрузки, а также характеристики лампы определяют высоту подъема.

Указанный подъем характеристики можно получить также с помощью цепи 7?ф, Сф, показанной на рис. 3-47. Величина R$ выби-



рается такой, чтобы значение KJKa, определяемое из уравнения (3-67), было достаточным Для получения нужного подъема. Затем из уравнения (3-27) определяется значение частоты fa, которая соответствует вершине подъема, и, наконец, из уравнения (3-66) - величина Сф. Следует помнить, что при использовании рис. 3-27 и 3-28 для определения влияния А?ф и Сф, значения, приведенные на рисунках в децибелах, являются значениями коэффициента усиления, фазовые углы являются углами отставания, а на абсциссе нанесены значения f/fa.


Рис 3 48. Усилитель с обратной связью, служащей для подъема усиления на нижних частотах.

Другим способом получения подъема амплитудно-частотной характеристики в области нижних частот является последовательное включение конденсатора в цепь отрицательной обратной связи усилителя. На нижних частотах реактивное сопротивление этого конденсатора увеличивается, вследствие чего величина отрицательной обратной связи уменьшается, а это вызывает увеличение коэффициента усиления. Пример такой схемы дан на рис. 3-48.

3-13. УСИЛЕНИЕ И ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МНОГОКАСКАДНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

Если усилитель имеет несколько каскадов, то общий коэффициент усиления выражается произведением коэффициентов усиления отдельных каскадов. Если усиление отдельных каскадов выражено в децибелах, то общий коэффициент усиления в децибелах равен сумме коэффициентов усиления отдельных каскадов. Величина общего угла сдвига фаз многокаскадного усилителя равна сумме фазовых углов отдельных каскадов.

3-13а. Коэффициент усиления усилителя, содержащего п каскадов. Для усилителя, содержащего п каскадов, общий коэффициент усиления по мощности, напряжению или току равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов:

Кобщ = KiКз Кп-

Так как коэффициенты усиления отдельных каскадов зависят от частоты, то общий коэффициент усиления также зависит от частоты. Коэффициенты усиления отдельных каскадов

должны определяться с учетом того, что каждый каскад нагружен входом следующего каскада, а к выходу усилителя присоединена оконечная нагрузка. При идентичности всех каскадов общий коэффициент усиления равен Кп, где и - число каскадов, а. К - усиление каждого каскада

Коэффициент усиления по мощности каждого каскада усилителя можно также выразить в децибелах:

ь гдй1 мощность на выходе каскада

A w [до\ = 10 lg-.

мощность на входе каскада

Если коэффициенты усиления по мощности отдельных каскадов выражены в децибелах, то общий коэффициент усиления по мощности в децибелах выражается суммой отдельных коэффициентов усиления:

KwV6]=Ki[d6)+Kim+...+Knld6\ =

= 101g

мощность на выходе оконечного каскада мощность на входе первого каскада

(3-77)

Коэффициент усиления по напряжению или по току также может быть выражен в децибелах. Во многих учебниках указывается, что при вычислении этих коэффициентов входные и выходные напряжения и токи должны относиться к одной и той же величине сопротивления. Однако на практике общий коэффициент усиления по напряжению в децибелах обычно вычисляют по фактическому отношению напряжений на выходе и на входе усилителя, а общий коэффициент усиления по току в децибелах - по фактическому отношению выходного и входного токов

напряжение на выходе оконечного каскада напряжение на входе первого каскада

(3-78)

ток на выходе последнего каскада

= 20 lg

ток на входе первого каскада

Различие коэффициентов усиления на двух различных частотах также можно выразить в децибелах. Изменение коэффициента усиления в децибелах определяется по отношению выходных напряжений усилителя на двух частотах при постоянном значении амплитуды входного сигнала. Вообще приращение коэффициента усиления выражается положительным или отрицательным числом децибел по отношению к коэффициенту усиления на выбранной частоте, например на средней частоте диапазона:

добщ[*5] = ДК/общ[дб] = 20 lg вых на данной частоте £/Вых на средней частоте

3-136. Графическое построение амплитудно-частотной характеристики многокаскадного усилителя. Для определения общей амплитудно-частотной характеристики усилителя по известным характеристикам отдельных каскадов часто применяют графический метод При этом удобно



использовать амплитудно-частотные характеристики отдельных каскадов с логарифмическим масштабом коэффициента усиления (рис. 3-49). Если кривые Ki и Ка представляют собой численные значения коэффициентов усиления двух усилительных каскадов, то сумма

/ООО 10000

Частота, гц

100000 1000000

Рис. 3-49. Графическое определение общего коэффициента усиления двухкаскадного усилителя.

ординат этих кривых над линией, соответствующей единичному коэффициенту усиления, на какой-либо частоте будет представлять собой общий коэффициент усиления усилителя на этой частоте. Кривую для общего коэффициента усиления можно получить путем сложения обеих кривых, приведенных на рисунке, с помощью циркуля. Амплитудно-частотные характеристики усилителя можно складывать подобным образом и в том случае, если шкала коэффициента усиления нанесена в децибелах в линейном масштабе.

3-1 Зв. Фазо-частотная характеристика усилителя, состоящего из п каскадов. Коэффициент усиления однокаскадного усилителя с анодной нагрузкой можно записать в следую-

жимо малом времени пробега электронов. Составляющая 6 определяет собой отклонение фазового сдвига от 180° вследствие наличия в схеме реактивностей. При установившемся синусоидальном сигнале на входе фазовый угол 6 характеризует эквивалентное время задержки t между входным и выходным напряжениями:

360/


где t - время задержки, сек;

f - частота, гц; 6 - фазовый сдвиг, град.

На любой данной частоте общий фазовый сдвиг равен сумме фазовых сдвигов в отдельных каскадах.

При усилении синусоидальных или звуковых сигналов создаваемый усилителем сдвиг фаз не имеет значения и во всяком случае не является критичным. Однако удовлетворительное воспроизведение сигнала сложной формы возможно только при достаточно постоянном усилении и при достаточной линейности фазо-частотной характеристики усилителя для основных составляющих спектра этого сложного сигнала. При линейной фазо-частотной характеристике усилитель создает одинаковую задержку во времени для всех составляющих спектра сигнала; при этом все составляющие сигнала на выходе имеют такие же соотношения во времени, как и составляющие сигнала на входе.

3-14. КАТОДНЫЙ ПОВТОРИТЕЛЬ

Катодный повторитель является примером усилителя, в котором имеет место 100-процентная отрицательная обратная связь. Такая

Кисточнику К земле или н источнику смещения отрицательного напря-или земле тения


К земле или к источнику отрицательного напряжения

К земле или источнику отрицательного напряжения

Рис. 3-50. Типичные схемы катодного повторителя. а - смещение автоматическое или от внешнего источника; б - управляющая сетка развязана от катодной цепи;

в - управляющая сетка связана с катодной цепью. П р и м е ч а н и е. Если лампа - тетрод или пентод, то экранирующая сетка должна быть заблокирована

емкостью на катод.

щей форме, содержащей также указание его фазового сдвига:

КI 180 + 6.

Составляющая фазового сдвига в 180° является фазовым сдвигом между выходным и входным напряжением усилителя, имеющего в цепях анода, экранирующей сетки и катода чисто активные сопротивления при пренебре-

связь приводит к снижению коэффициента усиления каскада до значения меньше единицы и к значительному снижению выходного сопротивления. Типичные варианты схем катодного повторителя приведены на рис. 3-50.

3-14а. Усиление, входная емкость, входное и выходное сопротивления. Усиление, даваемое катодным повторителем, определяется по формуле (3-79) или (3-80). Следует заметить, что



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



0.0109