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

3-15. УСИЛИТЕЛЬ С ОБЩЕЙ СЕТКОЙ

Усилитель с общей сеткой не перевертывает фазы и благодаря малому значению емкости катод - анод обеспечивает хорошую развязку между входной и выходной цепями. В диапазоне высоких частот эта схема более устойчива, чем усилитель с общим катодом, и поэтому часто используется Для усиления промежуточных и радиочастот (см § 7-4е).

Свойства схемы с общей сеткой позволяют использовать триоды на тех частотах, на которых усилитель с общим катодом работает неустойчиво вследствие высокого значения проходной емкости Входное сопротивление схемы с общей сеткой сравнительно мало, поэтому легко согласуется с низкоомными линиями.

Особенность усилителя с общей сеткой состоит в том, что входной сигнал подается на катод (рис. 3-55). Этот сигнал оказывается

подается обычно на сопротивление, включенное между сеткой и экраном. В широкополосном усилителе это сопротивление не должно быть большим во избежание возникновения i отрицательной обратной связи вследствие воздействия катода на сетку через емкость катод - сетка.

Пример 3-16

Генератор с э. д. с. 4 в и внутренним сопротивлением 500 ом воздействует на вход усилителя, схема которого приведена на рис. 3-55, б. Определить усиление К, внутреннее сопротивление RBX, напряжение на входе усилителя с/вх, выходное напряжение 77вых и выходное полное сопротивление ZBblx. Данные схемы следующие:

f*=30; Ra = 27 ООО ом;

Ri = 9 ООО ом; RK = 1 ООО ом.


Рис 3-55. Усилительные каскады с заземленной сеткой.

включенным последовательно с усилителем, и поэтому схема действует так, как будто используемая в ней лампа имеет внутренний коэффициент усиления, равный (р + 1).

Усиление схемы рис. 3-55 определяется формулой (3-96)

K = =fr+>*».. (3-96)

Ri + R*

Входное сопротивление определяется по формулам (3-97) и (3-98)

вх =

.Ri + R, ц+1

(для схемы рис. 3-55, а);

р RkJRj + R.)

(3-97)

(3-98)

R+n + Ri + Ra (для схемы рис. 3-55, б)

Выходное полное сопротивление 2ГВЫХ определяется выражением (3-99):

7 RRj + RAdx+l) вых~ Ri + Ri + Zfr+l) (d"yy)

где ZK - полное сопротивление в цепи катода на рассматриваемой частоте. В многокаскадном усилителе сетку лампы в этой схеме можно использовать в качестве элемента, на который подается отрицательная обратная связь. Напряжение обратной связи

Из выражения (3-96)

(30+ 1) 27 103 (9 + 27) • 103 Из выражения (3-98)

103 (9 + 27) • 103

: 23,2.

103 • (30+ 1) +(9+ 27) • 103 EtRbh . 537

:537 ом; 2,07 в;

вх Rt + Rbx 500 + 537 вых = KUBX= 23,2 • 2,07 = 48 е.

Для определения ZBUX необходимо вычислить сначала ZK:

RTRK 500 • 1 000

k~~r7+r~k--\Ш~-333ом-

По формуле (3-99)

(27 • Ю3 9 • 103) + (27 • 103 • 333 • 31) 27 000 + 9 000 + 333 • 31 -

7 -

•вых-

= 11 300 ом.

3-16. УСИЛИТЕЛЬ С КАТОДНОЙ СВЯЗЬЮ

Усилитель с катодной связью обеспечивает очень хорошую развязку между входной и выходной цепями. Он не переворачивает фазу и имеет большое входное сопротивление.


Рис. 3-56 Усилитель с катодной связью.

Схема усилителя с катодной связью рис. 3-56 по существу является сочетанием катодного повторителя и каскада с заземленной сеткой. Общее сопротивление в цепи катода RK является сопротивлением связи, служащим



для передачи сигнала с лампы Лг на лампу Л2. На низких частотах напряжение на RK и выходное напряжение находятся в фазе с входным сигналом. На высоких частотах реактивные сопротивления емкостей, шунтирующих сопротивления Дк и Ra, вызывают появление некоторого сдвига фаз между входным и выходным напряжениями.

В этом типе усилителя изменение нагрузки чрезвычайно слабо влияет на полную входную проводимость, благодаря чему он часто применяется в качестве буферного каскада, например, между генератором и меняющейся нагрузкой.


Рис. 3-57. Схема к анализу работы усилителя с катодной связью.

Анализ усилителя может быть упрощен, если каждый каскад схемы рассматривать отдельно, как показано на рис. 3-57. Коэффициент усиления ненагруженного катодного повторителя КК.П и его выходное сопротивление Двыл можно определить по формулам (3-100) и (3-101):

вых! -

1/Я к + 0* + 1)1 Rii 1

; (з-ioi)

1/Дк + бу

Входное сопротивление Двха определяется по формуле (3-102):

Ri2 + Ra .

(3-102)

Двх2 «= ё~ (ПРИ условии RiS > Ra). o3

Усиление, даваемое нагруженным катодным повторителем, Кк п вычисляется по формуле (3-103):

к ~ к

чк.п \к.п р i

(3-103)

Усиление Ks каскада с общей сеткой определяется по формуле (3-104). Произведение этой величины на усиление катодного повтори-

теля дает общий коэффициент усиления всей схемы К:

вых 0*2 + 1) Да . (3-Ю4) £/вх2 Ri2 + Да

KaSaRa (при Ri2>Ra);

(3-105)

Выходное сопротивление ДВЬ1Х всей схемы усилителя равно выходному сопротивлению одной лампы Л2 при условии, что она имеет ту же анодную нагрузку Ra и сопротивление в катоде, равное выходному сопротивлению каскада на лампе Ли

D Да [Я» + Я вых1 (14+1)1 /о.пйч «вых - Ra + д., + Rmxl ([i2 + ,)] • (™)

Для определения значений внутреннего сопротивления ламп и коэффициентов усиления необходимо знать данные рабочего режима каждой лампы. Так как обе лампы имеют общее сопротивление в цепи катода, их рабочие точки в режиме покоя необходимо определять совместным графическим решением.

Пример 3-17

Определить рабочие точки в режиме покоя и усиление, даваемое двойным триодом в схеме усилителя с катодной связью. Данные схемы следующие

RK = 4 000 ом; Ra = 30 000 ом;

Еа = 300 в (для катодного повторителя);

£а = 400 в (для каскада с заземленной сеткой).

Характеристики каждого триода приведены на рис. 3-58.

1. Определяют рабочие точки в режиме покоя.

A. Наносят кривую зависимости анодного тока от напряжения смещения для катодного повторителя.

Задаваясь различными величинами напряжения смещения между значением отсечки и нулем, отмечают соответствующие им значения анодного тока. Например, при напряжении смещения - 10 в анодное напряжение на лампе Лх равно 300-10, т. е. 290 в. Анодный ток для данных значений напряжения смещения и анодного напряжения равен 8,7 ма (см. характеристику лампы). Это значение анодного тока обозначено точкой А на рис. 3-58. Через ряд найденных таким образом точек проведена кривая /.

Б. Проводят линию смещения.

Линия смещения проводится в тех же координатах (анодно-сеточных), что и предыдущая характеристика. Линия смещения проводится с наклоном- 1/Дк, т. е. - 1/4 000, и представляет собой кривую зависимости полного катодного тока от напряжения смещения.

B. Строят кривую, которая определяет значения тока /2, удовлетворяющие требованию, чтобы сумма токов /t и /3 равнялась значению тока, определяемому по линии смещения.

Для этого находят значения тока, получаемые путем вычитания кривой / (т. е. кривой



§3-17} Дифференциальные усилители f }Ф

зависимости тока Д от напряжения смещения), из линии смещения, т. е. из кривой, показывающей зависимость 7i+/2 от напряжения смещения. По найденным точкам строят кривую 2.

Г. Вычисляют значения анодного напряжения на Л» для напряжения смещения и анодного тока, определяемых по кривой 2. Для каждого значения напряжения смещения и вычисленного значения анодного напряжения определяют из ламповых характеристик соответствующие значения анодного тока и по этим значениям строят кривую зависимости анодного тока от напряжения смещения. Например, при напряжении смещения - 13 в значение /2 должно быть равно 0,6 ма (из кривой 2). Для этого смещения и анодного напряжения на лампе Л2, равного 369 в, которое находится как Es минус смещение, минус падение напряжения на Ra или 400-13 -(30 ООО • 0.6 • 10~3), анодный ток через Л2 будет равен приблизительно 10,5 ма. Это значение нанесено в виде точки В. Кривая 3 проведена через ряд точек, найденных указанным здесь способом.

Д. Определяют рабочие точки в режиме покоя для ламп Лг и Л2.

Пересечение между собой кривых 2 и 3 определяет напряжение смещения в режиме покоя для обеих ламп и анодный ток через лампу Лц.

Значение анодного тока в режиме покоя через Л1 находится из кривой 1:

/02 = 2,4 ма; /01 = 1,2 ма; 77с = - 14,4 б.

Е. Определяют внутреннее сопротивление и коэффициент усиления для обеих ламп. Из ламповых характеристик находят:

fjLi = 17,5; Rtl = 25 000 ом;

(is= 17,5; 7?г2= 17 000 ом.

2. Вычисляют Кк. п по формуле (3-100): 17,5 • 4 000

6. По формуле (3-104) и (3-105) определяют Кэ и К:

(17,5+ 1) • 30 000 = 17 000 + 30 000 - = 0,506 • 11,8 = 5,97.


Рис, смещение в

16-14 -12-Ю-б -В-4 -2 О Напряжение но сетке б

. 3-58. Графический анализ к примеру 3-17. режиме покоя; 5 - кривая; 6 - точка; 7 - линия смещения; 8 - напряжение на сетке, в.

7. По формуле (3-106) определяют #вьпс:

30 000 [17 000 + 1 010 • (17,5 + 1)1

30 000+ 17 000+1010(17,5+ 1) ~ = 16300 ом.

Rbmx -

Кк-П 25000 + 4 000 (17,5

= 0,707.

3. По формуле (3-101) находят 7?вых: 1

/г»

17,5+1

1 010 ом.

4 000 1 25 000

4. По формуле (3-102) находят RBUK 2: 17 000 + 30 000

ВЫХ 2 -"

= 2 540 ом.

17,5+ 1

5. По формуле (3-103) определяют п;

3-17. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Идеальным дифференциальным усилителем является такой усилитель, который усиливает только мгновенную разность двух сигналов. Однако практические дифференциальные усилители не являются совершенными и усиливают, хотя и с небольшим коэффициентом усиления, те сигналы, которые являются общими для обоих входных каналов.

Схемы дифференциальных усилителей, показанные на рис. 3-59, являются по существу схемами фазоинверторов с катодной связью и отличаются от последних только применением и некоторыми расчетными особенностями (см. § 3-18в). Эти схемы могут быть рассчитаны таким образом, чтобы их усиление для одинаковых входных сигналов было значительно меньше, чем для разностных сигналов. Важно отметить, что это различие имеет место даже в том случае, когда два одинаковых сигнала являются составляющими больших сигналов, имеющих различные значения, как, например, напряжение пульсаций источника питания, подаваемое синфазно на обе стороны симметричной линии. Для симметричных двухтактных сигналов эта схема служит двухтактным усилителем. Коэффициент усиления дифференциального усилителя для симметричных входных сигналов определяется выражением (3-107):

Кк.п= 0,707

2 540

-V-Ra

1 010 + 2 540

= 0,506.

(для 77с

вх 1

- 7/с2).

Ri + Ra

(3-107)



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