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

усиление каскада никогда не может превышать величины p./(fji -f- 1):

(3-79) (3-80)

где/?к„ - сопротивление для переменного тока между катодом и землей, ом; Ri - внутреннее сопротивление лампы,ом;

S-крутизна, мо. Входная емкость Свх тетрода или пентода, у которого экранирующая сетка заблокирована емкостью на катод, определяется по формуле (3-81):

-(СС1С1 + ССЛ)(1 - К). (3-81)

Для триода емкость Ccic2 равна нулю. Если нижний конец сеточного сопротивления соединен с землей или с источником напряжения смещения или соединен с землей через конденсатор (рис 3-50), то выходное сопротивление RBUX определяется из уравнений (3-82) и (3-83), а входное сопротивление i?BX - из уравнения (3-84).

Последнее уравнение верно для случая, когда время пролета электронов и индуктивность катодного вывода принимаются равными нулю.

Явых = Т7Б-, 1„ , пш ; (3-82)

Ri - R,

(3-83)

(3-84)

Если нижний конец сеточного сопротивления присоединен к отводу сопротивления в цепи катода, как показано на рис. 3-50, то выходное сопротивление находится по формуле (3-85) или (3-86), а входное сопротивление - по формуле (3-87). Выражение (3-87) справедливо в том случае, если пренебречь влиянием времени пролета электронов и индуктивностью катодного вывода, а также если Rc (1 - К) велико по сравнению с R2:

Явых

RiRic

Ri + R*~ (Р- + 1)-

RiRn ~

v-Rs Ra Rk ~ /[(Ri + /?*) (Rc + Rэ) + RlR,

(3-85)

1 - KRzKRt + R*)

(3-86) (3-87)

3-146 Рабочая точка в режиме покоя. Допустимый динамический диапазон входного сигнала и усиление. Для триода рабочая точка в режиме покоя определяется графически как

точка пересечения линии анодной нагрузки для постоянного тока с линией автоматического смещения, как это описано в § З-За.

Для определения рабочей точки в режиме покоя в случае использования пентода линия смещения наносится на характеристику лампы в аиодно-сеточных координатах. Построение этой характеристики производится по величинам, определяемым линией анодной нагрузки для постоянного тока, как это описано в § 3-46.

В случае триода наклон линии диодной нагрузки для постоянного тока равен величине, обратной сопротивлению RK (в цепи катода) и взятой со знаком минус. Линия нагрузки проводится из точки £а на оси абсцисс. При определении значения RK (сопротивления в цепи катода для постоянного тока) следует принимать во внимание сопротивление внешней нагрузки. В случае пентода величина сопротивления в катодной цепи, используемая при построении линии анодной нагрузки для постоянного тока, должна быть изменена с целью учета тока экранной сетки, как описано в § 3-4а. В тех случаях, когда катодное сопротивление присоединяется к источнику отрицательного напряжения, линия анодной нагрузки для постоянного тока проводится из точки на оси абсцисс, соответствующей напряжению £а плюс абсолютное значение отрицательного напряжения, подаваемого на катод.

Линия сеточного смещения для схемы, изображенной на рис. 3-50, а, строится так, как описано в § З-За и 3-4в. Также строится линия смещения и для схем, изображенных на рис. 3-50, бив, однако величина эквивалентного сопротивления, используемая для построения этой линии, в данном случае берется равной RiRJ(Ri + Rs), где RK является общим сопротивлением в цепи катода для постоянного тока и включает в себя Rt и /?2, а также любое другое нагрузочное сопротивление для постоянного тока, если оно имеется.

После определения рабочей точки в режиме покоя необходимо провести линию анодной нагрузки для переменного тока. Если величина сопротивления в цепи катода одинакова как для переменного, так и для постоянного тока, то линия нагрузки для переменного тока будет совпадать с линией нагрузки для постоянного тока. Однако, если сопротивление в цепи катода различно для постоянного и переменного токов, то необходимо вычислить величину сопротивления для переменного тока и через рабочую точку 1 в режиме покоя провести линию анодной нагрузки для переменного тока под соответствующим новым углом. С помощью этой линии можно непосредственно определить допустимый динамический диапазон входного сигнала и усиление, даваемое катодным повторителем.

Работу катодного повторителя легко проанализировать, если предположить отсутствие емкостей, шунтирующих нагрузку в цепи катода. Для данной величины выходного сигнала, которая измеряется на оси абсцисс, входной сигнал равен этому выходному сигналу плюс

1 Чтобы быть точным, следует указать, что линия нагрузки для переменного тока не будет проходить через рабочую точку в режиме покоя вследствие наличия нелинейных искажений.



абсолютное значение изменения сеточного смещения лампы, соответствующее данному выходному сигналу.

3-14в. Максимальная амплитуда синусоидального выходного сигнала, определяемая отсечкой анодного тока. Максимальная амплитуда отрицательного выходного сигнала определяется значением анодного тока в режиме покоя и величиной полного сопротивления в цепи катода. Вследствие наличия емкости, шунтирующей нагрузочное сопротивление в цепи катода, это сопротивление уменьшается с увеличением частоты, поэтому максимальная амплитуда выходного сигнала изменяется обратно пропорционально частоте. Максимальная величина среднеквадратичного значения синусоидального выходного напряжения, определяемая отсечкой анодного тока, вычисляется по формуле

0,707/0/?к

вых. макс

V1 + ( А)2

(3-88)

где f-частота, гц, для которой рассчитывают

значение £/„ 1

2тг7?к Ск

/,, - анодный ток для режима покоя, а; RK„-сопротивление для переменного тока в цепи катода, ом. 3-14г. Амплитудно-частотная характеристика в области верхних частот. Верхняя граничная частота fB, которая определяется параметрами схемы и лампы, может быть вычислена по формуле (3-89) при условии, что амплитуда выходного сигнала равна или меньше значения, определяемого выражением (3-90). Если амплитуда выходного сигнала больше, чем значение, определяемое выражением (3-90),

Й=0.70710П„ В=020010КК~ 0.707Ы,-


Частота

Рис 3 51, Высокочастотная характеристика катодного повторителя. Эффективное значение выходного сигнала и частота должны лежать в заштрихованной области во избежание искажений, вызываемых отсечкой анодного тока или

уменьшением усиления более чем на 3 дб. 1 - ограничение вследствие отсечки анодного тока, 2 - верхняя пороговая частота (- 3 дб).

то вследствие отсечки анодного тока возникнут искажения:

,в = 4 + 7]; ,в = /к(1 + ЗДк~);

(3-89;

0,707/07?к,

вых.макс "

0,7077q7?k„

(3-90)

где S - в мо; 7?к и Rt - в ом.

Пределы нормальной работы катодного повторителя в области верхних частот, определяемые наибольшим напряжением сигнала и выходной шунтирующей емкостью, показаны в виде графика на рис. 3-51.

3-14д. Переходная характеристика. Переходная характеристика катодного повторителя зависит от величины анодного тока в режиме покоя, от величины полного сопротивления в цепи катода, а также от амплитуды и формы входного сигнала. Условия удовлетворительного воспроизведения положительных импуль-


I


Рнс 3-52 Формы анодного тока, необходимые для получения изображенных положительного и отрицательного импульсов напряжения на выходе. а - положительный импульс и соответствующая форма анодного тока; б - отрицательный импульс и соответствующая форма анодного тока.

сов даются уравнениями (3-91), (3-92) и (3-93). Типичные формы анодного тока для этих случаев приводятся на рис. 3-52.

lm = lo + U

0,8CKU 0,8СК

1 \

(3-91) (3-92)

Тг RK-J

условие хорошего воспроизведения имеет вид: ЯвыхСк-у- или (3-93)



1в зависимости от того, что меньше: или

Здесь /0 - анодный ток в режиме покоя, а; Ск-емкость, шунтирующая сопротивление в цепи катода, ф; Ти Т2 - соответственно время нарастания и время спада импульса между значениями 10 и 90% его максимальной величины, сек;

RK„ - сопротивление для переменного

тока в цепи катода, ом; RBbIX - выходное сопротивление катодного повторителя, ом; U-максимальное значение импульса напряжения в цепи катода, б; Iam - максимальный анодный ток, а (должен быть получен без захода сеточного напряжения в область положительных значений или с заходом, но при условии, что сопротивление источника входного сигнала мало по сравнению с сопротивлением цепи сетки усилителя в этих условиях). Условия воспроизведения отрицательных импульсов определяются выражениями (3-93), (3-94) и (3-95). Типичные формы анодного тока для этого случая приведены на рис. 3-52:

10и(Ц + 1±-); (3-94)

Ti т RK~ 0,8CKU

(3-95)

Пример 3-14 ,

Используя ламповые характеристики рис. 3-54, определить для схемы катодного повторителя рис. 3-53 рабочую точку в режиме покоя и коэффициент усиления для области нижних частот, т. е. без учета шунтирующей емкости Ск.

+300S


Рис. 3-53. Схема катодного повторителя к примерам 3-14 и 3-15.

Линия анодной нагрузки для постоянного тока проводится из точки 300 в на оси абсцисс с наклоном - 1/(750 + 19 250), как показано на рис. 3-54. Линия смещения проводится по точкам (на характеристиках с различной величиной смещения), соответствующим значениям анодного тока, необходимым для полу-

чения на сопротивлении Rt данного смещения. Пересечение линии смещения с линией нагрузки определяет рабочую точку в режиме покоя. Анодное напряжение и ток в режиме покоя равны соответственно 170 б и 6,5 ма.


Напряжение на аноде, в

Рис. 3-54. Графическое решение к примеру 3-14.

1 - линия анодной нагрузки для постоянного тока;

2 - линия анодной нагрузки для переменного тока;

3 - линия автоматического смещения.

Линия нагрузки для переменного тока проводится с наклоном- 1/10 000 через рабочую точку в режиме покоя.

В области нижних частот входной сигнал вызывающий изменение мгновенного напря жения между сеткой и катодом от -2 до -8в создает на выходе переменное напряжение равное 63 в (от 137 до 200 в на оси абсцисс) В этом случае усиление будет равно (напряжение выходного сигнала)/(напряжение выходного сигнала + абсолютное значение изменения сеточного напряжения), т. е. 63/(63 + 6) = 0,91. Если используется уравнение (3-79), а /?; и ц равны соответственно 7 700 ол и 20, то J( равняется 0,92.

Пример 3-15

Для схемы катодного повторителя рис. 3-53 определить- 1) максимально возможную амплитуду синусоидального выходного напряжения на частоте 1 Мгц и 2) возможное наименьшее время нарастания отрицательного выходного импульса напряжением 18 в.

По формуле (13-88)

к= 2л 10 000 • 600 10~ia = 26,54 КЩ 0,707 • 6,5 • Ю-8 10 000

вых.макс -

У1 + 12,654 • 104 = 1,22 в (ср. квадр. знач.).

По формуле (3-94)

6,5.io- = ie/08-600-!0

Тг = 1,84 мксек.

10 оооу

Примечание Для лучшего воспроизведения импульсов выХ Ск должно быть равно (или меньше) 7*1/5 согласно выражению (3-93). В приведенном примере вых к равно 0,212 мксек. поэтому вычисленное значение времени нарастания фронта импульса может быть получено.



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



0.0018