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

«выбивает» из анода в среднем более одного вторичного электрона. При анодных напряжениях, меньших напряжения экранирующей сетки, вторичные электроны не возвращаются на анод, а идут к экранирующей сетке, увеличивая ее ток. Так как число электронов, бомбардирующих анод, меньше числа вторичных электронов, не возвращающихся на анод, наблюдается значительное уменьшение анодного тока - провал в анодной характеристике на участке аЬ. При напряжениях на аноде, превышающих напряжение экранирующей сетки, вторичные электроны возвращаются на анод и динатронный эффект исчезает, хотя вторичная электронная эмиссия остается.

Наряду с описанным выше тетродом выпускаются тетроды с катодной сеткой, располагаемой между катодом и управляющей сеткой. Такое расположение сеток при подаче небольшого положительного потенциала на катодную сетку рассеивает облако пространственного заряда. Преимуществом ламп с катодной сеткой по сравнению с триодами является возможность их работы при небольших напряжениях источников питания анода, например при анодных напряжениях 4-6 В.

Пентод. Для устранения динатронного эффекта в лампу с экранирующей сеткой вводят еще одну сетку, называемую противоди-натронной. Она располагается между анодом и экранирующей сеткой и соединяется с катодом, в результате чего вблизи анода электрическое поле имеет направление, способствующее возвращению вторичных электронов на анод. На рис. 7.7 показаны анодные характеристики пентода, из которых видно, что провал в анодных характеристиках пентода не наблюдается.

Лучевой тетрод. Динатронный эффект в тетроде можно устранить так называемый лучевой конструкцией лампы. Если провода экранирующей сетки расположить ближе к управляющей сетке, чем к аноду, и таким образом, чтобы они были как бы затенены проводами управляющей сетки, то электронный поток разбивается на пучки - лучи. В этом случае вторичные электроны не попадают на экранирующую сетку, так как встречный плотный поток электронов отталкивает их обратно на анод. Характеристики лучевого триода в рабочей области близки к характеристикам пентода.

Глава 8

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ

В УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВАХ

8.1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА УСИЛИТЕЛЯ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

В различных радиоэлектронных устройствах широко применяется обратная связь. Она осуществляется подачей части напряжения или тока с выхода устройства на его вход.



Рис. 8,1. Структурная схема усилителя с обратной, связью

Обратная связь приме-; няется, например, в автогенераторах, генерирующих гармонические колебания; очень широко ее используют в усилителях.

Если в автогенераторах применяется положительная обратная связь, поддерживающая колебания, то в усилителях обычно применяется отрицательная обратная связь, позволяющая уменьшить нелинейные искажения и нестабильность усиления, а также изменить в желательную сторону входное и выходное сопротивления.

В данной главе рассматриваются некоторые общие вопросы теории обратной связи, но основное внимание уделяется отрицательной обратной связи в усилительных устройствах. Положительная обратная связь более подробно рассматривается в главе, посвященной электронным генераторам.

Структурную схему усилителя с обратной связью (рис. 8.1) можно представить в виде двух усилителей.

Верхний усилитель имеет в направлении, показанном стрелкой, коэффициент передачи напряжения, равный

K=Ue,JUe,

где и вых - напряжение на выходе усилителя; Uex - напряжение на его входе.

Нижний усилитель служит для передачи напряжения обратной связи. Его коэффициент передачи в направлении, указанном стрелкой,

Р= и о J и вых,

где t/oc -напряжение обратной связи, передаваемое с выхода усилителя на его вход. Это напряжение является частью выходного напряжения. Коэффициент р показывает, какая часть выходного напряжения передается обратно на вход, поэтому его называют коэффициентом обратной связи. Обычно поэтому вместо

нижнего усилителя можно применять пассивный линейный четырехполюсник. Реальные активные и пассивные четырехполюсники обычно имеют коэффициенты передачи в обратном направлении, отличные от нуля, но в теории обратной связи они предполагаются равными нулю. Напряжение на входе усилителя, охваченного обратной связью,

Uax = и gx -j- t/oc= te- -ьрвмж-Напряжение на выходе усилителя



Следовательно, для усилителя, охваченного обратной связью, откуда

к=к1{\-т- (8.1)

Полученное соотношение, связываюш,ее коэффициент усиления усилителя, охваченного обратной связью, и усилителя без обратной связи, является основным соотношением в теории усилителей с обратной связью. Величина рД" характеризует усиление петли обратной связи.

В общем случае величины /(,/( и р являются комплексными. Если величина является вещественной отрицательной или комплексной с модулем К, меньшим модуля К, то обратная связь называется отрицательной.

Если при отрицательной обратной связи Ip/CII, то говорят, что усилитель охвачен глубокой отрицательной обратной связью.

При отрицательной обратной связи, когда рД<0, соотношение, связывающее К и К, часто записывают в виде К.-К1{\+К), считая величины р и /( положительными.

Если рК -вещественная положительная или комплексная величина, вызывающая увеличение усиления /(<;/(, то обратную связь называют положительной.

При р/(= 1 коэффициент усиления усилителя, охваченного положительной обратной связью, обращается в бесконечность. Фактически это означает, что на выходе усилителя имеется напряжение при отсутствии напряжения Uдх, приложенного извне, т. е. усилитель самовозбуждается и превращается в генератор.

8.2. ДИ.ЛГРАММА НАИКВИСТА

Отрицательная обратная связь, специально осуществляемая в усилителе, может оказаться причиной возникновения автоколебаний - самовозбуждения. Автоколебания могут возникнуть, потому что коэффициенты Д" и р зависят от частоты и для некоторых частот обратная связь из отрицательной превращается в положительную.

Режим самовозбуждения совершенно недопустим для усилителя, так как при этом он превращается в автогенератор и уже не управляется входным сигналом. Поэтому при разработке усилителей с отрицательной обратной связью важно убедиться в том, что автоколебания не возникают не только в рабочей области частот, но и во всем возможном диапазоне частот от нуля до бесконечности.

Одним из удобных способов проверить, не самовозбуждается ли усилитель, охваченный обратной связью, является диаграмма Найквиста, которая строится следующим образом.

Для некоторой частоты по оси абсцисс (рис. 8.2) откладывается вещественная, а по оси ординат - мнимая часть р/(. В репа



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



0.0014