Строительный блокнот  Принцип работы кенотронного выпрямителя 

1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9

то практически мо5кно считать, что все падение напряжения в цепи приходится только на внешнее сопротивление, т. е. на внегннем сопротивлении выделяется переменное напряжение, полиостью равное э. д. с. Е источника.

Приложим теперь эти соображения к эквивалентной схеме однолампового усилителя на сопротивлениях и покажем, что э. д. с. условного источника, которым заменена лампа, должна иметь амплитуду £=ц(/.

Как только что было показано, когда очень велико по сравнению с /?, можно считать, что вся э. д. с. £ источника полностью выделяется на внешнем сопротивлении R.

Но, с другой стороны, как мы знаем из § 8, в этом случае лампа дает усиление, равное i*, и, значит, на сопротивлении R выделяется напряжение где -напряжение, подводимое к сетке. Отсюда видно, что E - U,x.t. что л йстнит( льно при з-шоне лампы условным источником 9, л. с, амплитуду этой э. д. с, нужно считать рш юй U

Теперь, зная, какова амплитуда условного источника 9. Д. С, мы можем из рассмотрения эквивалентной схемы определить, каков будет коэффициент усиления ступени при любом соотношении между R и Я, (а не только для крайних случаев, рассмотренных в § 8, когда очень велико или очень мало по сравнению с /?,).

Так как сила тока в цепи эквивалентной схемы равна:

то на сопротивлении R получается падение напряжения

Но есть напряжение, подводимое к сетке лампы, а - напряжение, снимаемое с анодной нагрузки. Следовательно, усиление К, даваемое ступенью, равно:

и, подставляя выражение для U, получим:

Такоз коэффициент усиления ступени ус::ллтеля на сопротивлениях. Из полученного выгажекич для К з;тдко, что при увеличении анодного сопротиатения ко?ффкц?.ент усиления, даваемый ступенью, сначала растет быстро (так как в выражении для К быстрее растет числ.гтель, чем знаменатель), а дальше, когда анодное сопрот!:в.1ение уже значительно больше внутреннего сопротивления коэффициент усиления возрастает все медленнее и медленнее (так как числитель и знаменатель растут почти одинаково быстро) н стремится к пределу, который равен коэффициенту усиления самой лампы (так как при R гораздо большем, чем в выражении для К мо;к-ио отбросить i?, и тогда АГ = 1)

При анодном сопротивлении, например, в о раз презы-шающем внутреннее сопротивление ла.мпы, пракглчес:-а1 %TKe можно считать коэффициент усиления cTjTieHH резным коэффициенту усиления ла.мпы, и, следорательно, дальнейшее увеличение анодного соаротивления уже нецелесообразно. Та.к как трехэлектродные лампы имеют в!1}Трепнее со-пропсвление порядка нескольких десятков тыеяч ом, то при анодных сопротивлениях порядка сотни тысяч ом от .ампы можно получить все то усиленпе. которое оиа может дагь в схеме усиления на сопротивлениях и которое примерно равно коэффициенту усиления лампы. Поэтому в \хнлите-лях на сопроптвлениях в больштастве случаев применяются анодные сопротивлеяпя порядка 100 тыс. ом. При этом выгодно применять лампы с большнм коэффициентом усиления, так как тогда можно получить и больший коэффициент усиления ступени.

Если же применять малые анодные сопротиалення, много меньшие, чем внутреннее ссиротизление лампы, то усиление ступонн

Это выражение мы уже получили в § 8, но его нетрудно вывести из общего выражения дляАГ, полученного только что. В самом деле, если R мало по сравнению с /? то R можно отбросить в знаменателе выражения для К, т. е. считать, что



Но из соотношения между основными параметрами лампы, полученными в § 7, следует, что =S

и, значит.

Итак, в случае, когда R мало по сравнению с коэффициент усиления каскада определяется уже не коэффициентом усиления лампы а крутизной ее характеристики 6\

По:>гому. если по каким-либо причинам оказы1ваегся невозможным применить большие анодные сопротнвлоння и приходится пользоваться анодной нагрузкой, солротивление Koiopoi) мало по сравнению с внутренним соп]х>гиилеиием ламя1ьг, то ВЫ1Л0ДН0 применять лампы не с большим коэф-фиилентом усиления, а с большой крутизной характеристики.

Наши выводы, касаюшиеся двух крайних слунаев, - первого, когда На гораздо больше, чем Ri, и второго,- когда Ra гораздо меньше Ri, хотя и получены нами из рассмотре1ЕИя усилителей на сопротивлениях, но носят более общий характер. Независимо от типа анодной нагрузки всегда, когда сопротивление этой нагрузки гораздо больше внутреннего сопротивления лампы, усиление, даваемое лампой, определяется главным образом коэффициентом усиле-Еия дампы. Когда же сопротивление анодной нагрузлси много меньше внутреннего сопротивления ламты, существенную роль играет крутизна характеристики - ею глашным образом определяется получаемое усиление. В промежуточных -случаях, котаа сопротивление анодной на1Груз,ки и шгутреч-иоо сошроттшление лампы - величины одного порядка (а эти случаи очень часто встречаются на праетике), усиленгие ступени зависит как от коэффициента уснлення лампы, так и от крутизны ее характеристики.

Итйк, для получения большосо усиления нужно применять KfliecTHC анодной нагрузки сон1ютнплсние R, во много раз превышающее внутреннее сопротивление лампы R, Однако практически это не всегда возможно. Дело в том, что при больших значениях R на этом сопротивлении падает ббльшая часть постоянного напряжения, питающего анод лампы, ибо это сопротивление включено последовательно с источником питания (фиг. 94). Если сопротивление R во много раз больше R, то и падение постоянного напряжения на будет во много раз больше, чем на самой лампе,

-%-i I-I

Иначе говоря, напряжение на аноде лампы будет во много раз меньше, чем напряжение источника аног.кого гнтанти. При этом для создания на аноде нормального нат.рнг-кекия пришлось бы увеличить в соответствующее чис.о раз напряжение источника пптанпя. а это обычно затруднительно. Поэтому часто прихоянтся применять сопропГгхЮнкя R того же порядка, гго и а иногда даже п меньшее.

В частности, в усилителях на многоэлёктродных л;1мпах (экранированных или пентодах) сопротивление R обычно меньше внутреннего сопротивления лампы, так как последнее очень велико (порядка сотен тысяч ом).

Схема усилителя на сопротивлениях с применением пентода (и с автоматическим смещением, получаемым за счет анодного тока от сопротнвле-ипя R) изображена на фиг. ОГ).

Конденсатор открывает путь для перомекнок составляющей анодного TOjia мимо сопротивления смешения 7?-

Заих1ГГНая сетка пентода присседннона. как оГжчно, к катоду, а экранная сетка - чс{кз сопр>т1?лпенне /\, к плюсу источника анодного нашряження. Чтобы оозаап> п> ть для переменной составляющей (для токов ззуковкхчастот),т. е. чтобы на экранной сетке не возникало переменн--тх> напряжения, она соединена с катодо.м через Koiaejxs-w С, емкостью Около 0,05 мкф. Остальные элементы схемы так:1е же, как и в усилителе с трехэлектродной лампой, и работает она в принципе так же. Однако сопр<ж?зленн€ /? в этой схеме в отличие от схем с трехэлектродными лампами, как уже указывалось, обычно не может быть выбрано большим по сравпсиню с внутренним сопротнапснием лампы.

Для того чтобы выяснить поирос о способах связч отдельных ступеней усиления между собой, мы рассмотрим схему двух ступеней усиления на сопротивлениях, приведенную на фиг. 97. Подлежащее усилению переменное напряжение подводится к точкам Л и 5 и по сопротивле-

Фнг. 96. Усилитель на сотротизленкях с примеисыием пеигсда.



нию Rc\ протекает переменный ток, создак>щий на зажимах этого сопротивления переменное падение напряжения Up,. Это напряжение усиливается первой лампой, и на зажимах анодного сопротивления /Уд, получается усиленное переменное напряжение и ,. Это усиленное переменное напряжение можно снова усилить при помощи второй лампы (второй ступени усиления). Для этого его нужно подвести к сетке второй лампы так же, как напряжение 1/1 было подведено к сетке первой лампы. При этом, однако, нужно учитывать, что кроме переменного напряжения в анодной


Фиг. 97. Двухступенный усилитель на сопро1Ивлениях.

цепи первой лампы существует-также постоянное и обычно довольно значительное падение напряжения, создаваемое постоянным анодным током (постоянной слагающей анодного тока). Если это постоянное напряжение попадет на ceiKy второй лапмы, то оно изменит режим работы этой лампы, сместит рабочую точку по характериститсе и нарушит нормальные условия работы лампы. Поэтому подавать постоянное напряжение из анодной цепи первой лампы на сетку второй нельзя. Необходимо отделить постоянное напряжение от переменного и только это последнее падать на сетку второй лампы. Чтобы преградить путь аостоянно-му напряжению, как уже указывалось, служит разделитель-1Н/1Й или, кяк его в этих случаях обычно называют, переходной конденсатор С, который пропускает на сетку вторе/! л&млы только переменное напряжение, получающееся на сопротивлении /? i, т. е. как раз то усиленное переменнее напряжение, которое дает первая ступень усилителя.

Но применение разделительного конденсатора вызывает яеобхол>!мость включения в схему еше одного элемента - сопротивления R.. Роль этого нового элемента схемы тачоза. Если в цепь сетки включен конденсатор, то электроны, летящие с катода и попадающие на провода сетки,

Фнг. 98. Смещение подается через сопротивление утечки.

не имеют выхода с сеткн, так как конг<ек<ак>р не пропускает электронов, движущихся Есе зремя а оайом направлении - вне лампы от сетхи к катоду {ибо дз :.-\енне электронов в одном напраатекни представляет собой постоянный то.к). Все попавшие на сетку электроны буд>т схолляться на конденсаторе, постепенно уве-ичхзгя его отридательякн заряд. В конце концов, отрицатель.чое напряжение на сетхе возрастет настолько, что анодный ток возсе прекратптся и лампа перестанет работать - она окажется запертой . Чтобы этого не случилось, нужно открыть электронам путь, по которому они могли бы с сетки снова возвращаться к катоду. Этот путь и образует сопротивление через него электроны возвращаются снова к катоду. Сопротивление R,.2, которое открывает путь для утечки электронов, попадающих на сетку, называют утечкой сетки. В тех случаях, когда на сетку нужно подать отрицательное смещение, оно подается через утечку (например, так, как указано на фнг. 98), так как через конденсатор подать постоянное напряжение смещения было бы невозможно.

Остается теперь выяснить, какое усиление могт дать две ступени усиления и как величина этого усиления зависит от величин сопротивлений и емкостей, входящих в схему. Что касается анодных сопроти£зле!гий и R, то о них можно повторить все то, что бьито сказано относительно анодного сопротивления в однолампозом усилителе, так как условия работы лампы и роль анодного сопротивления в этих двух случаях совершенно одинаковы.

Чтобы получить возмоисно больший коэффициент усиления в каисдой из ступеней, нужно, чтобы анодные сопротивления были велики по сравнению с внутренним сопротивлением ламп. Посмотрим теперь, как влияют на работу схемы величины емкости переходного конденсатора С, и утечки сетки второй лампы R. Чтобы выяснить этот вопрос, мы снова воспользуемся эквивалентной схемой, но несколько иного вида (фиг. 99). Лампу.мы попрежнему заменим некоторым условным источником э. д. с. Е, обла-



1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9