Питание радиоаппаратуры от электросети переменного тока является наиболее экономичным, удобным и надежным способом электропитания. При этом для питания всех цепей транзисторов, цепей анодов и цепей сеток электронных ламп переменный ток преобразовывают в постоянный пульсирующий, а затем уменьшают его пульсации до столь малой величины, что он не создает заметных помех.

Преобразование переменного тока в пульсирующий постоянный называется выпрямлением и производится выпрямителями. Процесс уменьшения пульсаций называется сглаживанием пульсаций и осу-цествляется сглаживающими фильтрами. Выпрямителем часто называют весь комплекс, в который входит как собственно выпрямитель, так и сглаживающий фильтр.

Необходимыми частями выпрямителей являются электрические вентили - приборы, хорошо пропускающие ток в одном направлении и не пропускающие его (или плохо пропускающие) в другом.

Широко распространены полупроводниковые выпрямители, где в качестве вентилей используют плоскостные германиевые или кремниевые диоды либо селеновые столбы. Когда требуется выпрямленное напряжение 10-20 в при токе порядка нескольких миллиампер (например, для подачи смещения на управляюшде сетки или для питания аппаратуры на маломощных транзисторах), в выпрямителе нередко используют точечные полупроводниковые диоды.

Выпрямители, в которых в качестве вентилей используются кенотроны, 8 последнее время почти полностью вытеснены полупроводниковыми выпрямителями, поскольку последние имеют относительно б<ш»ший к. п. д. и меньшие размеры. Выпрямители на кенотронах находят применение преимущественно для получения высоких напряжений - примерно от 1 ке и более.

В состав выпрямителя в большинстве случаев входит трансформатор питания Его первичную обмотку включают в питающую сеть переменного тока, а на вторичных обмотках получают различные напряжения, необходимые для подачи на полупроводниковые вентили или на аноды кенотрона, а также и для питания накала электронных лампах аппаратуры. Обмотки последнего назначения обычно рассчитываются на номинальное напряжение 6,3 в.

Иногда вместо трансформатора питания применяют автотрансформатор, который отличается от трансформатора тем, что одна из его вторичных обмоток является частью первичной (понижающий автотрансформатор) или первичная обмотка образуется частью одной из вторичных обмоток (повышающий автотрансформатор).

При питании аппаратуры от электросети, напряжение которой непостоянно, а также когда в силу особенностей аппаратуры требу-

ется повышенное постоянство режимов ее каскадов, применяют стабилизаторы напряжения.

Одной из важнейших задач, которые приходится решать при конструировании радио- и электронной аппаратуры, является обеспечение возможно большего отношения уровня полезного сигнала К уровню помех. Другими словами, помехи должны быть минимальными. В случае аппаратуры с питанием от электросети переменного тока, уровень помех в значительной степени определяется величиной фона переменного тока, который создается пульсацией выпрямленных напряжений, питающих цепи анодов и сеток электронных ламп, цепи коллекторов п баз транзисторов. Вместе с тем в устройствах с электронными лампами приходится считаться с тем, что уровень фона может существенно возрасти вследствие питания цепей накала переменным током.

Для снижения фона, вызываемого индуктивными наводками со стороны цепей накала, последние необходимо выполнять проводами, свитыми в шнур. При этом использование металлического шасси в качестве одного из проводов цепи накала недопустимо. Соединять С шасси цепь накала можно только в одной точке. Нередко фон удается уменьшить, изменив место соединения цепи накала с шасси. В многокаскадных ламповых схемах уменьшению фона способствует соединение с шасси вывода от среднего витка обмотки накала трансформатора питания или движка потенциометра, включенного параллельно обмотке накала. В последнем случае минимальный уровень фона устанавливают практически, изменяя положение движка потенциометра.

В усилителях низкой частоты с большим усилением уровень фона существенно увеличивает переменная составляющая с частотой 50 гц токов анодов и экранирующих сеток первых каскадов, возникающая вследствие наличия электронной эмиссии непосредственно с подогревателей ламп этих каскадов. Вызванную этой причиной наводку фона можно уменьшить примерно на 10-12 дб, снизив напряжение накала лампы первого каскада усилителя до 4,8-5 в вместо 6,3 в (если в первом и втором каскаде усилителя используется двойной триод, то уменьшают его напряжение накала). При этом время разогрева лампы несколько удлиняется.

Другим весьма эффективным способом снижения фона является подача положительного потенциала величиной порядка 20-30 в на подогреватель электронной лампы первого каскада (первых каскадов) относительно ее эквипотенциального катода (например, как это показано ниже на рис. 17). С той же целью накал ламп первых каскадов осуществляют от отдельного выпрямителя. В этом случае температура нити накала лампы в течение периода питающего тока изменяется в .значительно меньших пределах, чем при питании переменным током В результате колебания величины электронной эмиссии и уровень фона снижаются.

Фон переменного тока может усилиться вследствие неудачных компоновки или монтажа устройства, например вследствие индуктивной наводки на цепи или элементы усилительного тракта со стороны трансформатора питания или дросселя сглаживающего фильтра. Изменение положения последних и экранирование цепей и элементов схемы позволяют ослабить наводки.

Глава первая

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ

1. Общие сведения

Схемы с трансформаторами (автотрансформаторами) позволяют получать выпрямленные напряжения практически любой величины, поскольку имеется возможность изготавливать трансформаторы (автотрансформаторы) с различными напряжениями вторичных обмоток. В схемах же без трансформаторов (автотрансформаторов), где напряжение на вентили поступает непосредственно из электросети, величина выпрямленного напряжения не может быть выбрана произвольно.

Во всех приводимых ниже схемах полупроводниковые вентили обозначены символами Bi-Bi, конденсаторы сглаживающих фильтров - символами Со и Сф, дроссели и резисторы этих фильтров - Ьф и Rф, балластные резисторы - Нб (о назначении их сказано ниже).

Резисторы /?н символически изображают нагрузки выпрямителей, причем

?н = г/ф о (1)

При рассмотрении процессов в схемах выпрямителей и при расчете последних «ередко бывает удобным пользоваться понятием: эквивалентное сопротивление нагрузки, приведенное к входу сглаживающего фильтра /?„. Это сопротивление равно сумме сопротивления нагрузки и сопротивления сглаживающего фильтра постоянному току /?ф (обмотка дросселя или оезистор) и может быть вычислено по формуле

Во многих практических схемах полупроводниковых выпрямителей каждый из вентилей состоит из нескольких соединенных последовательно (реже параллельно) германиевых диодов, кремниевых диодов или селеновых выпрямительных элементов.

В бестрансформаторных схемах величину э. д. с. принимают равной напряжению электросети (кроме схемы на рис. 6), а ток 11 соответствует потребляемому выпрямителем от электросети току /с.

При изменении направления включения вентилей полярность выпрямленных напряжений на зажимах Uo и t/ф изменяется на обратную, т. е. положительный полюс будет на нижних зажимах, отрицательный- на верхних. При этом необходимо также изменить