с целью уменьшения мощности, потребляемой оконечной сту.пенью от источника анод1юго напряжения, применяют такие режимы работы ламп, npai которых постоянная составляющая анодного тока лампы зависит от амплитуды напряжения на сетке. К таким режимам относятся усиление класса Б и класса АБ.

В режиме класса Б на сетку лампы подается такое напряжение смещения, чтобы лампа оказалась почти полностью запертой (фиг. 107).

Фиг. 107. В режиме классе Б отсутствии перемеиного напряжения на сетке лампа заперта.

В этом режиме лампа работает только в течение положительных полупериодов напряжения на сетке. В течение же отрицательных полупериодов лампа остается запертой.

Совершенно очевидно, что при однотактной схеме работа лампы !В режиме класса Б будет сопряжена с большими искажениями, так как форма кривой анодного тока резко отличается от формы кривой напряжения на сеже.

В двухтактной схеме лампы работают поочередно. Поэтому одна из ламп будет усиливать в течение одних гюлупериодов, а другая - в течение других полупериодов. Т2(ки.м образом, будут усилены обе половины синусоидального напряжения на сетке (фиг. 108).

В выходном трансформаторе анодные токи обеих ламп создакуг магнитные потосси, которые дополняют друг друга, и поэто?лу изменения полного магнитного потока в сердечнике трансформатора имеют такую же форму, как и напряжение на сетках ламп -усиление происходит без искажений.

Режим класса Б очень экономичен, так как анодные токя в лампах возникают только тогда, когда появляется переменное напряжение на их сетках.

Режим класса АБ является промежуточным межд\ режимами класса А и класса Б.

В режиме класса АБ напряжение смещения на сетках л&ьш выбирается несколько меньше, чем в режиме клас-

.лют

♦4

Фиг. 108. Работа двухтактной схемы в режиме класса Б.

са Б, так что лампы в отсутствие сигналов ие заперты, но рабочая точка лежит не на середине пряматпиейного участка характеристики, а вблизи нижнего ее изгиба (точка С.

i Фнг. 109. В режиме класса АБ лампы заперты не полностью.

фиг. 109), Вследствие несимметричности характериспгки в обе стороны от рабочей точки при работе одаотактной схемы в таюом режиме возникают большие искажения, в двухтактной же схеме в силу ее симметричности эти исха-

жения компенсируются так же, как и при работе в режиме класса Б.

Режим класса АБ более экономичен, чем режим клас-:а А, но менее, чем режим класса Б.

22. ИСКАЖЕНИЯ В УСИЛИТЕЛЯХ

Приемник должен обеспечивать высокое качество воспроизведения звука. При плохом качестве воспроизведения не только теряется художественность музыкальной передачи, но часто даже речь делается неразборчивой.

Причинами отличия воапроизведенрюго звука от передаваемого являются искажения. Искажения возникают во всех элементах тракта радиопередачи, но ббльшая часть их появляется в усилителе низкой частоты и громкоговорителе. Мы будем здесь рассматривать только те искажения, которые возникают в усилителе низкой частоты.

Искажения делятся на три основные группы: 1) нелинейные искажения; 2) частотные искажения; 3) фазовые искажения.

Нелинейные искажения характеризуются тем, что в усилителе возникают добавочные звуковые колебания (гармоники), которых не было в частотном спектре естественного звука. Нелинейными эти искажения называются потому, что основной причиной нх возникновения является нелинейность (кривизна) лам1Повых характеристик, а ино1Гда и иелинейность в других элементах схемы. Например, если в выходдюм трансформаторе железо сердечника намагничивается до насыщения, то нарушается пропорциональность между напряжениями на входе и выходе трансформатора. Выраженная графически зависимость между входным и выходным напряжениями трансформатора представляется не прямой, как должно было бы быть, а кривой линией. Вследствие этого также искажается форма напряжения на выходе - появляются гармоники, которых не было в ПОДВ0ДИМ0.М к усилителю напряжении.

Степень нелинейных искажений обычно оцеьГивается отношением корня квадратного нз суммы квадратов амплитуд возникших гармоник к амплитуде основного синусоидального колебания. Эта величина называется коэффициентом нелинейных искажений. Для того чтобы выразить эту величину в процентах, указанное вьцие отношение умножают на 100.

Чем больше процентное содержание гармоник, тем хуже качество восшронзведейня. Однако процентное содержание ш

гармоник еще не дает полного представления о действительной величине нелинейных искажекин н о том. как они будут восприниматься слушателем. Дело в том, что восприятие нелинейных искажений в значительной мере зависит от того, какие из гармоник (четные или нечетные) преобладают в составе спектра искаженного зз-ка. Нелинейные искажения сильнее заметны при появлении нечетных гармоник.

Помимо возникновения гармоник нелинейные искажения приводят к образованию комбинационных тонов, которые также ухудшают качество воспроизведения. Комбинационные тона представляют собой колебания, частоты которых равны сумме или разности (или другой простой комбинации) частот нескольких налагающихся друг на друга колебаний. Комбинационные тона возникают в нелинейном элементе при прохождении

по нему тока сложной формы, т. е. состоящего из неслоль-ких синусоидальных токов различных частот.

Как возникают гармоники и комбинационные частоты з какая разница между ними?

Пусть на сетку лампы с криволинейной харахтерпсти-ксй подается чисто синусоидальное напряжение. При помощи уже применявшегося нами графического построения (фиг. ПО) можно легко убедиться, что анодный ток лампы уже не будет синусоидальным. В составе анодного тока кроме синусоидальных колебаний основной частоты появятся добавочные синусоидальные колебания с частотами, в целое число раз большими, чем основная частота. Это значит, что в искаженном колебании будут прис\тсгвовать гармоники, но не будет комбинационных тонов. Теперь представим себе, что к сетке той же лампы подводятся два напряжения разных частот, например 100 и 1 ООО сц, причем ампл1ггуда пертего напряжения больше амплотуды второго (фиг. 111). Второе напряжение пачучается как бы наложенным на первое. Явление можно представить себе

Фиг. по. При искажении формы чисто синусоида.ьного кссебануя возникают только гармоинки этого катебания.

таким образом, что к сетке лампы подводится напряжение только одной частоты 1 ООО гц, но прн этом одновременно меняется смещение на сетке лампы с частотой 100 ei. Поскольку характеристика лампы криволинейна, то np:i изменении .смещения будет изменяться и крутизна в рабочей точке. Значнт, для напряжения частоты 1 ООО гц периодически с частотой 100 гц будет происходэть изменение крутизны в рабочей точке, а значит, и усиления, даваемого

лампой. Следовательно, на выходе лампы амплитуда напряжения частоты I ООО гц будет 1О0 раз в секунду увеличиваться н 100 раз в секунду уменьшаться, Иначе говоря, напряжение частхугы 1 ООО гц будет промодулировано с частотой 100 гц. Как известно, модулированное напряжение всегда содержит кроме основной частоты по меньшей мере две боковых, отстоящих по обе стороны от основной (несущей) на интервал, равный частоте модуляции. Следовательно, в нашем случае должны появиться колебания с частотами 1 ООО- -100=900 гц и I (ЮО-Ь 100=1 100 гц. Эти частоты и есть комбинационные частоты. Явление будет еще более сложным, если к сетке лампы будет подводиться не два, а несколько синусоидальных напряжений.

Объективная оценка велиГипы нелинейпых искажений требует сложных измерений с помощью специальной аппаратуры.

Поэтому в любительской практике основным критерием п{ж сравнитетьной оценке нелинейных искажений служит слухо-ijoe восприятие.

Нелинейные искажения воспринимаются на слух как нечистое звучание, хрипение, изменешие тембра, треск, царапание и дребезжание.

Поскольку основной причиной нелинейных искажений служит отсутствие прямой пропорциональности между изменениями тока и напряжения в том или ином элементе

Фиг. 111. При искажении формы сложного колебания, состоящего наряда синусоидальных колебаний, роме гармоник возникают также комбинационные токи.

низкочастотной цепи, то нооб.ходт.мо позаботиться о том, чтобы эта пропорциональность стрэпэ соблюдалась, н прежде всего правильно выбрать рехсим усилительных ламп, руководствуясь изложенными выше сообэажен-ямз.

В оконечной ступени келгаейные искажения зоза?.кгют особенно легко по тон причине, что к сетке оконечной лампы обычно подводятся уже батьише переменные напряжения и поэтому опасность выхода за пределы прямол::-нейного участка характеристики здесь особенно зетиха. По той же причине оконечная стуг.екь нередко ргбогаег при наличии токов сетки, что также может служить причиной нел1гне; ных искажений.

Если после отключения оконечной стутпени устлэтеля прн прослушнвашш приема от предпослодней лампы (на телефонные трубки) нелинейные искажения станозятся заметно меньше, это указмзает на то, что глазной причиной их была оконечная ступекь. Однако это прав!{льно лишь при том условии, если не вносит искажений громкоговоритель, так как при плохом громкоговорителе искажения неизбежны даже п том случае, когда уснлотель работает безупречно. Нелинейные искажения, обнаруженные в оконечной ступени, можно уменьшить путем подбора правильного режима работы лампы, в первую очередь выбора анодного напряжения и напряжения смещения.

Как уже указывалось выше, ,в усилитече низкой частоты кроме нелинейных искажений возникакуг еще частотные искажения. Частотными называются такие искажения, при которых соотношения между амплитудами колебаний различных частот, существующие в передаваемых звуках, нарушаются в воспроизводимых звуках. Причиной частотных искажений в цепях низкой частоты являются либо неодинаковое усиление колебаний различных частот- в усмителе, либо неодинаковое воспроизведение этих колебаний громкоговорителем. Чтобы усилитель низкой частоты не давал частотных исссажений, он должен iiptiMepno одинаково усиливать колебания всех частот, лежащих в пределах передаваемого звукового диапазона. Поэтому, нз\чая качества усилителя, необходимо не только определить, какое усиление он можег дать при определетюй частоте усиливаемых колебаний, но выяснить также, как величина этого усиления зависит от частоты уС{шиваемых колебаний. Подводя к усилителю напряжения вполне определенной амплитуды, ко разной частоты и одновременно из.меряя те напряжения, которые дает усилитель на выходе, можно определить ко-

9 А. Д, Батраков и С. Кин 129