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

третья и пятая гармоники малы. Тогда выходная мощность переменного тока может быть приближенно найдена по формулам

РRhIX

ala-a

(4-19) (4-20)

В этих формулах мощность выражена в ваттах, амплитуда первой гармоники /а1 в амперах, сопротивление в омах, амплитуда переменного анодного напряжения Uma в вольтах.

4-26. Двухтактные усилители в режиме At на лучевых тетродах и пентодах. Основное прей мущество лучевых тетродов и выходных пентодов по сравнению с триодами, имеющими одинаковую мощность, рассеиваемую на аноде, заключается в том, что тетроды и пентоды спо- Ur*06 собны работать при значительно меньших величинах мгновенного остаточного напряжения на аноде без заметного уменьшения мгновенного максимального значения анодного тока. Поэтому можно получить увеличенный к. п. д., так как лампа работает с большей амплитудой переменного анодного напряжения. Верхняя точка нагрузочной характеристи- ки в анодных координатах соответствует

мгновенному остаточному анодному напряжению, незначительно отличающемуся от нуля. Обычно к. п. д. двухтактно включенных лучевых тетродов и выходных пентодов, работающих в режиме Аь лежит в пределах 35-50%.

Построение суммарных характеристик двухтактно включенных тетродов и пентодов производится аналогично, как и для случая двухтактно включенных триодов.

Однако результирующие кривые отнюдь не столь линейны, как для двухтактно включенных триодов. На рис. 4-10 показаны две типичные анодные характеристики пентодов, расположенные таким образом, что происходит совпадение анодных напряжений, соответствующих режиму покоя. Указанные напряжения, а равно анодные токи определяются аналогично, как и в случае однотактного выходного усилителя. Суммарная анодная характеристика, соответствующая сеточному напряжению в режиме покоя, отображает значения разности мгновенных анодных токов, которые протекали бы в первой и второй лампах при условии, что напряжение на управляющей сетке каждой лампы поддерживается равным его значению в точке покоя и мгновенные анодные напряже-

ния имеют одинаковые и противоположные по знаку приращения.

Из рис. 4-10 следует, что разностный ток ух равен значению yw - уг для всех точек суммарных характеристик (они показаны пунктиром), соответствующих режиму покоя. Суммарная характеристика для режима покоя проходит через нуль при анодном напряжении, наблюдаемом, когда отсутствует сигнал, так как в этой точке yw = уг.

Суммарные характеристики, справедливые для мгновенных напряжений управляющей сетки в динамическом режиме, можно построить так же, как это сделано при построении суммарной характеристики для режима покоя.

Рассмотрим частный случай такого построения в динамическом режиме, когда имеет место уменьшение на 5 в мгновенного потенциала управляющей сетки первой лампы и такое же возрастание мгновенного потенциала управляющей сетки второй лампы. Допустим, что уменьшенное напряжение сетки первой лампы и увеличенное мгновенное напряжение сетки второй лампы поддерживаются неизменными, а мгновенные анодные напряжения ламп получают одинаковые приращения, противоположные по


Рис. 4-10. Метод построения анодных характеристик для двухтактного усилителя на тетродах или пентодах.

знаку. Тогда разность мгновенных анодных токов ламп будет определяться суммарной характеристикой, справедливой для входного сигнала, равного 5 в. Для всех точек, относящихся к суммарной характеристике, помеченной + 5 в (рис. 4-10), разностный ток ух равен отрезку yw-yz.

На рис. 4-11 показана половина семейства суммарных характеристик двухтактно включенных лучевых тетродов 6L6. В режиме покоя имеют место анодное напряжение 250 в, напряжение экранирующей сетки 250 в и фиксированное напряжение управляющей сетки - 15 в. Заметим, что крутизна суммарных характеристик (они показаны на рис. 4-11 сплошными линиями) почти такая же, как и для анодных характеристик лампы.



Рассмотрим результирующую линию нагрузки двухтактно включенных лучевых тетродов (или пентодов) для оптимального режима. Верхняя начальная точка этой характеристики лежит на участке перегиба линии спада для тока суммарной характеристики, справедливой

-158 -


/во гоо Eq зоо

"п. в

Рис. 4-11. Верхняя часть анодных характеристик двухтактного усилителя на лучевом тетроде 6L6, при Е - Е „ = 250 в, Е = -15 в. а с2 с

/ - результирующая линия нагрузки, 2 - результирующая характеристика.

при наиболее положительном мгновенном потенциале; нижняя точка линии нагрузки определяется анодным напряжением в режиме покоя и анодным током, равным нулю (рис. 4-1!). Как и в случае триодного двухтактного усилителя с трансформаторным выходом, результирующая линии нагрузки имеет наклон, определяемый тангенсом угла равным - -т-р- , где

4«а-а

£"а-а является сопротивлением, включенным между анодами лучевых тетродов или пентодов [см. формулу (4-12)J. Оптимальное значение нагрузочного сопротивления в 4 раза больше величины, обратной крутизне наклона результирующей линии нагрузки. Вышеописанным способом (см. § 4-2а) можно иайти минимальные анодные напряжения.

Выходная мощность может быть получена согласно формулам (4-18) - (4-20) в зависимости от известных величин. Нелинейные искажения, вызванные третьей и пятой гармониками, определяются по формулам (4-16) и (4-17); величины, указанные в формулах, могут быть найдены из суммарных характеристик, приведенных на рис. 4-11.

Пример 4-2

Произведем расчет максимальной выходной мощности и нелинейных искажений для двухтактного усилителя, в котором применены лучевые тетроды 6L6. При расчете исходим из данных, указанных на рис. 4-11. Получим

ii - 157 ма; /а = 126 ма; is = 80 ма: ц = 54 ма.

Из формулы (4-15) следует:

7 • 0,157 + 6 • 0,126

эф1-

15 У 2

, 10 • 0,080 - 6 • 0,054 . ,,

Н----т=---= 0,11 а.

15 \Г2

Согласно формуле (4-18), получим:

вых 1 -

(0,11)2 • 5 000

= 15,1 вт.

>муле (4-16) находим: 0,33 [0,157 - 2 • 0,0801

100 =

-0,64%

/эф 1

Знак минус показывает, что третья гармоника противоположна по направлению гармонике основной частоты в момент достижения последней максимального значения. Из формулы (4-17) получим:

0,20 [0,157 - (2 • 0,126) +(2 - 0,054)1

Эф 5 "

X 100:

1,670/,.

4-2в. Двухтактные усилители мощности режимов АВу и АВ2 с трансформаторным вы-. ходом. В случае когда требуется увеличить выходную мощность двухтактного усилительного устройства по сравнению с мощностью, получаемой в режиме А, необходимо лампы поставить в режим класса АВ. При работе ламп в режимах ABt и АВ2 импульс анодного тока, создаваемого каждой лампой за один период, имеет продолжительность (в электрических градусах) меньше 360° и больше 180°.

Отличие режима ABj от АВ2 заключается в том, что в последнем случае в течение некоторой части периода имеет место положительное мгновенное напряжение управляющей сетки, являющееся причиной возникновения сеточного тока. Поэтому при расчете входной цепи необходимо учесть расходование дополнительной мощности, объясняемое присутствием сеточного тока.

Для граничного случая работы двухтактного усилителя в режиме А (наблюдаемом при выборе соответствующего смещения управляющих сеток) имеет место спадение до нуля мгновенного анодного тока первой лампы в момент, когда мгновенный анодный ток второй лампы достигает максимального значения. При подаче более отрицательного сеточного напряжения лампы не могут работать в режиме А. В этом случае двухтактный усилитель работает в режиме АВ, для которого характерно отсутствие мгновенного анодного тока в каждой лампе в течение некоторой части периода. При работе в режиме АВ возрастает выходная мощность двухтактного усилителя и увеличивается его к. п. д. Однако наблюдается возрастание нелинейных искажений, так как импульс анодного тока с отсечкой обусловливает возникновение большего числа гармоник, имеющих возросшие амплитуды. Наличие взаимной связи между ламповыми цепями, объясняемой присутствием выходного трансформатора, явится причиной снижения шумов, вызванных флуктуациями тока в лампах.

При работе в режиме АВ анодный ток покоя каждой лампы меньше, чем в режиме Л, так как подано увеличенное смещение. Поэтому усилитель может работать с увеличенным анодным напряжением без превышения номинальной мощности РаЛг, допустимой к рассеиванию на аноде каждой лампы. Однако при действии



входного сигнала средний анодный ток каждой лампы возрастает по сравнению с током покоя. Это ведет к возрастанию мощности постоянного тока, подводимой к лампе, в динамическом режиме. Заметим, что в отличие от режима АВ мощность, подводимая к лампе, работающей в режиме А, остается неизменной.

Мощность, рассеиваемая на аноде лампы, может или возрасти, или уменьшиться в зависимости от изменения мощностей Р0 и Рвых. Обычно при работе лампы с увеличенным смещением мощность, рассеиваемая на аноде, в динамическом режиме возрастает по сравнению со случаем работы в режиме покоя. При постепенном же переходе от режима АВ к режиму А мощность, рассеиваемая на аноде, уменьшается.

Увеличение выходной мощности при работе в режиме АВ объясняется возможностью применить источник анодного питания с повышенным напряжением, а также наличием увеличенной амплитуды переменного анодного напряжения; режим работы характерен использованием нелинейной части характеристики.

Суммарные характеристики двухтактного усилителя режима АВ можно построить по вышеописанной методике, справедливой для режима А. Однако для ламп, работающих в режиме В2, необходимо принять во внимание наличие тока управляющей сетки. Напряжение смещения усилителя должно быть выбрано таким, чтобы импульс анодного тока каждой лампыимел продолжительность меньше пе-

риода Т и больше . Рекомендуется фиксированное смещение. Применение автоматического смещения может вызвать непостоянство смещения £с, создаваемого анодным током на сопротивлении в цепи катода Следовательно, £с явится функцией амплитуды входного сигнала.

1. Двухтактные усилители мощности в режиме ABj. Двухтактные усилители мощности в режиме АВ, не имеют специфических конструктивных особенностей, отличающих их от вышеописанных двухтактных усилителей. Для них к. п. д. лежит в пределах от 45 до 55%.

2. Двухтактные усилители мощности в режиме АВ». Двухтактные усилители в режиме АВа применяются при необходимости получить увеличенную выходную мощность по сравнению с мощностью, получаемой при аналогичном усилении в режиме АВЬ причем допускаемые нелинейные искажения должны быть меньше по сравнению с работой в режиме В. При работе в режиме АВ» к. п. д. двухтактного усилителя обычно лежат в пределах 50-60%.

В режиме АВ2 нельзя применить фазо-ин-вертный способ возбуждения сеточной цепи, используемый в усилителях режимов А и АВЬ так как необходим низкоомный источник входного напряжения, способный обеспечить минимально искаженную амплитуду возбуждающего напряжения в интервале, когда возникает сеточный ток усилительного каскада.

При наличии пониженного сопротивления анодной цепи предыдущего каскада изменения

входного сопротивления усилителя, объясняемые появлением сеточного тока в положительном полупериоде, не могут вызвать значительного искажения синусоидального входного напряжения. С целью получения низкоомной входной цепи наиболее часто применяют понижающий трансформатор со средней точкой на вторичной обмотке (см. § 4-2г). Так как предыдущий каскад расходует некоторую мощность переменного тока во второй цепи оконечной степени, то в известной мере он может быть рассматриваем как усилитель мощности.

4-2г. Двухтактные усилители мощности звуковой частотыв режиме В. Двухтактные усилители класса В используются для усиления мощности колебаний низкой и высокой частоты. Усилители мощности высокочастотных колебаний, работающие в режиме В, рассматриваются в § 4-3.

Двухтактные низкочастотные усилители класса В применяются в случае, когда необходимо получить увеличенную выходную мощность по сравнению с мощностью, создаваемой двухтактно включенными лампами, работающими в режимах АВ, или АВ2. Одновременно с возрастанием выходной мощности имеет место повышение к. п. д. усилителя, мощности возбуждения и коэффициента нелинейных искажений. Теоретически максимальный к. п. д. усилителя класса В равен 78,5%. На практике значения к. п. д. обычно лежат в пределах от 50 до 65%.

На управляющие сетки ламп, работающих в режиме В, подается увеличенное смещение, достаточное, чтобы уменьшить анодный ток каждой лампы до значения, близкого к нулю при отсутствии внешнего сигнала.

Построение суммарных анодных характеристик производится аналогично, как и в случае работы усилителя в режиме А. Вследствие повышенного отрицательного смещения происходит более плавное смыкание нижних участков анодных характеристик отдельных ламп (рис. 4-12). Только хвосты анодных характеристик, для которых характерен весьма малый ток, не совпадают с суммарными характеристиками усилителя.

Описываемые усилители почти всегда работают в режиме В2, для которого характерно наличие увеличенной амплитуды возбуждающего напряжения. Поэтому лампы работают,, имея на управляющей сетке большое мгновенное положительное напряжение в момент возникновения максимального значения импульса анодного тока. В оптимальном режиме двухтактно включенного триодного усилителя класса В имеет место крутизна линии нагрузки, приближенно равная крутизне анодных характеристик отдельных ламп, но с обратным знаком.

Оптимальная линия нагрузки двухтактного усилителя класса В на лучевых тетродах или пентодах обычно имеет верхнюю начальную точку в точке смыкания линии спада анодного тока с характеристикой, которой присуще максимальное положительное мгновенное значение потенциала управляющей сетки, наблюдаемое в момент возникновения наибольшего мгновенного анодного тока. Так, например, если в режиме покоя напряжение управляющей сетки равно- 30 в,то при наличии амплитуды возоуждаю-



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



0.0094