Строительный блокнот Принцип работы кенотронного выпрямителя эффианент усиления, давае-мыГ! данным усилителем при той или другой частоте усиливаемых колебаний. Результаты этих измерений можно изобразить графически, откладывая по горизонтальной оси частоты усиливаемых колебаний, а по вертикальной - усиление, которое на этой частоте дает усилитель. Этот график называется амплитудно-частотной или просто частотной характеристикой >ч;илн-теля; по ней можно судить о том, насколько усилитель удовлетвсряет указанному выше требованию примерно оди-нрмогого усиления колебаний различной частоты. Очевид- tooo гт 3000 то Чаотота SO0O еооогц Фиг! 112. Частотная характеристика усилителя. Она позволяет судить о степени равномерности усиления различных частот. но, чем больше частотная характеристика по форме приближается к горизонтальной прямой во всем диапазоне передаваемых частот, тем лучше соблюдается Это требование. Примерная частотная характеристика усилителя низкой частоты приведена на фиг. 112. Нужно, однако, иметь в виду, что частотная харастерн-стика усилителя только при полной громкости должна быть приблизительно горизонтальной во всей передаваемой патосе частот. При пониженной громкости частотная характеристика приемника должна иметь подъем в области низких чааот в Зт-4 раза, так как ухо хуже воспринимает низкие звуки, чем высокие. Конечно, нельзя построить усилитель, который обладал бы абсолютно прямолинейной и горизонтальной частотной характеристикой. Препятствуют этому главным образом две причины: во-первых, паразитные емкости, которыми обладают все элементы схемы усилителя и все ее провода, и, во-вторых, на- личне переходных емкостей между oтдeльны.пl сттоекямн усилителя. Паразитные емкости схемы всегда шунтируют сеточные и аноднье сопротивления. Если емкостные сопротивления этих паразитных емкостей становятся сравнимыми с величинами сеточных или анодных согротазленин, то общее сопротивление анодной нагрузки или цепн. включенной между сеткой и катодом, уменьшается, вследствие чего падает усиление. Так как eiiKOCTHoe соп!)от5шленяе уменьшается с ростом частоты, то паразитные емкости между отдельными элементами схемы сказываются тем сильнее, чем больше частота усиливаемых колебаний. Если считать, что величина этих паразитных емкостей составляет несколько десятков сантиметров, то эти емкости будут представ/Ять для средних частот звукового диапазона сравнительно большие сопротивления - порядка нескольких миллионов ом, и, следовательно, они не будут сколько-нибудь заметно понижать коэффициент усиления. Однако для наиболее высока частот звукового диапазона эти сопротивления паразитных емкостей понижаются уже до сотен тысяч ом и, следовательно, могут оказаться равными или даже меньшими обычно применяемых анодных или сеточных со-противленпй. Поэтому усилитель низкой частоты на сопротивлениях в области высоких частот имеет спадающую частотную характеристику ( завал на высоких частотах}. С другой стороны, при очень низких частотах начинает сказываться то обстоятельство, что переходные емхостн обладают уже за>1етным сопротивленнеи для уснлнзаел.ой частоты. Когда сопротиапенне переходной емкости становится сравнимым с сеточным сопротивлением, усиление, даваемое усилителем, падает. Поэтому на очень низких частотах усилитель на сопротивлениях дает тоже малое усилгнне ( завал на низких частотах). В конечном счете наиболее низкие и наиболее высокие колебания ус1интель плохо усиливает. Однако обычно и не требуется, чтобы значительно усиливались эти частоты. Достаточно, если колеба1и!Я всех частот, лежащих в средней части звукового диапазона (примерно от. 100 до 5 000 гг{), будут усиливаться приблизительно в одинаковой степени . В усилителе низкой частоты на сопротпвленпях эго достигается сравнительно простыми средствами правильным выбором величин сопротивлений н емкостей, входящих Только п некоторых специальных аучяяч от уоп.игтеля низкой частоты требуется раиноыерпое усиление в 6aiee широкой паюсе частот. в схему, и рациональным ее выполнением. Во всех нее других типах усилителей низкой частоты достигнуть равномерного усиления в таком диапазоне частот чрезвычайно трудно, я поэтому по сравнению со всеми другими усилителями усилитель низкой частоты на сопротивлениях по праву заржет считаться неискажающим усилигелем>. В этом заклю- iaeTCH основное достоинство усилителя на сопротивлениях. Перейдем теперь к частотным искажениям в усилителях низкой частоты на трансформаторах. При рассмотрении схемы усилителя на трансформаторах уже было отмечено, что обмотки трансформатора обладают не только индуктивностью, но также и некоторой собственной емкостью. Вллание этих емкостей очень сильно слсазывается на работе трансформатора. Если бы обмотки трансформатора обладали только индуктивностью, то можно было бы выбрать ее настолько большой, что даже для самых низких частот, подлежащих усилению, эта индуктивность составляла бы достаточно большое сопротивление по сравнению с внутренним сопротивлением лампы. При этих условиях и усиление на всех частотах получалось бы примерно одина-корым. При наличии же паразитной емкости общее сопротивление обмотки переменному току той или иной частоты завясит не только от величины индуктивности, но и от величины емкости. Картина получается гораздо более сложной, чем в случае одной индуктивности. Так, например, для более высоких частот индуктивное сопротивление обмотки воз[гастает, но зато уменьшается сопротивление включенной параллельно обмотке паразитной емкости. В результате общее сопротивление трансформатора может оказаться для высоких частот меньшим, чем для низких. В конечном счете это приводит к тому, что трансформатор никогда не обладает одинаковым сопротивлением для всех звуковых частот к, слеговательно, не обеспечивает равномерного их усиления в угилителе. Всобше частотная характеристика усилителя сильно зависит от типа и конструкции примененных междуламповых, а также входного и выходного трансформаторов. При одном типе трансЛорматора могут получиться большое усиление иа низких частотах и уменьшение усиления на более высоких, т. е. усилитель будет иметь частотную характеристику, изображенную на фиг. ИЗ, Прн другом типе трансформатора могут больше усиливаться высокие частоты и слабее--низкие, т. е. характеристика будет иметь вид, изображенный па фиг. П4. Однако в обоих случаях усиление на самых нпзкнх частотах будет мало, так как на этих частотах (в начале Звукового диапазона) всякий трансформатор обладает очень малым индзтггивиым сопротиа1еннем. Пт гооо то чооовц Фиг. из. Низкие частоты усиливаются лучше высоких. юсо Шд 5 ооогн Фиг. 114, Низкие частоты усиливаются хуже высоких. Кроме двух рассмотренных нами типов частотной харак-тернстики часто встречается и третий тип характеристики, изображенный на фиг. 115. Кривая, приведенная на фиг. 115, по форме напоминает известную кривую резонанса. Действительно, наличие такой частотной характеристики указывает на то, что в цепи усилителя имеет место явление резонанса. Причина этого явления заключается в том, что самоиндукция и емкость обмотки трансформатора образуют некоторый колебательный контур, обладающий определенной собственной частотой. Именно для этой частоты сопротивление обмоток переменному току будет наибольшим, и усилитель будет давать наибольшее усиление. Если собственная частота трансформатора лежит в пределах полосы звуковых частот, то частотная характеристича принимает вид, изображенный на фиг. 115. Явления резонанса в трансформаторе низкой частоты могут быть гораздо более сложного характера, чем только что описанное. Собственной частотой может обладать не только первичная обмотка трансформатора, но и вторичная его обмотка. £ 7 гано j;sj Фиг. 115. При наличии резонансных явлений усиление в области некоторых частот может сильно повышаться. Могут также появляться резонансные частоты ©следствие наличная магнитного рассеяния в трансформаторе. Ни один из реальных трансформато1Х>в не может быть сконструирован так, чтобы весь магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой, полностью пронизывал витки вторичной обмотки. Всегда некоторая часть магнитных силовых линий будет замыкаться, минуя вторичную обмотку (фиг. 116). Эта часть магнитного потока называется потоком рассеяния. Наличие потока рассеяния можег быть условно изображено на схеме трансформатора в виде двух 1/згяитяый поток расггянаш ИндунтиВиости Распределенныеi елкосш обмотан Фиг, ПО. Часть магнитных си- Фиг. 117. Индуктивность рассеяния левых линий замыкается, ми- совместно с мсждуэлоктродной емко-нуя вторичную обмотку. стью лампы и междувитковой емкостью трансформатора образует колебательный контур. небольших катушек индуктивности, включенных последовательно с первичной и вторичной обмотками, тЛк как магнитный поток рассеяния создает э. д. с. только в своей обмотке и не создает в соседней. Точно так ж© действовали бы добавочные витки обмоток, намотанные не на общий сердечник, а на отдельные сердечники. Индуктивность рассеяния совместно с междуэлектродиой емкостью ла.мпы и распределенной ем1Костью -обметок трансформатора образуют колебательный контур (фш, 117), Резонансная частота этого колебательного контура обычно лежит в области сравнительно высоких частот (4000 - 6 000 гц), вследствие чего характеристика усилителя на этих частотах имеет подъем ( шк ) (фиг. 118). Частотные характеристики, которые мы рассмотрели, говорят о том, что усилитель всегда вносит искажения в передачу. В завиаиюстн от вида частотной характеристики xap.JKTep вносимых )тилителем искажений в разных случаях будет >азл1гп1ым. В сл)чае частопюй хараааеристики, изобр£:хенной на фиг, 113, усилитель будет больше усилн-Ш вать низкие частоты-, чем высокие, и, следозательно, гонн-жать тембр передачи. В случае хгралтерг1сг.;к-!, призеаен-ноп на ф1:г. 114. наоборот, прс.-зойдет позы-:енпг тембра передачи. Наконец, в случае ре?онанс:-;ых язлений (фнг. 115 искаже51ня будут сводиться к кхму. что р-езонанс-ныо частоты усилителем буд\т !ЧХ-прои,?:\--1игкя еоо?сп1!0 громко, Bcv эти три ТИП.Ч искахуоний моглт заметно пони-.чсгь художественность передачи. Радиолюб)гтель не всегда имеет возможкосгь снять частотную характериспЕху приемника. Поэто.му полезно уметь приблизительно оценивать характер частотных искажений в усилителе. При завале частотной характеристики в области высоких частот воспроизведение музыки приобретает глухой деревянный оттенок. flhsM усиления за счет резгук:а ПВО то- 2т чиоз SOSO гц. Фиг. 118. Резонанс может улучшить частотную характеристику усилителя. Воспроизведение речи становится таким, как будто у говорящего во рту есть что-то постороннее. Очень мнопк согласные звуки совсем пропадают или стапозятся по.хо-жими на другие. Так, например, ести плохо носсроиззодят-, ся колебания, начиная с частоты в 6 ООО п зьаие, 6%-кза с звучит уже првдавленка при завале, начинающемся с частоты 2 600 гц - <, \\ ф слабо различимы, х походет на придавленное с. Кроме того, хараетерным признжччои недостаточного усиления высоких частот является плохое воспроизведение некоторых шумов (аплодисментов, шелеста переворачиваемых листов бумаги и т. п.). При завале низких частот появляется металлический оттелюк передачи и пло.чое вос-проиэвсяение низких тонов. Х\\ш<\\ в облпсти DucoKiHX частот, подчеркгорля .тысокие тона в порсдапо, придают он .мегалличсс ;ую зиопкость усиливается шипящий фон передачи. Пкки в области низких частот (они встречаются реже, чем пики в области высоких частот) не особенно портят воспроиз2еденне, а иногда даже придают ему приятную сочность. Укажем теперь вкратце, кaкип мерами можно уменьшить частотные искажения в трансформаторных усиляте-
|