эффициентом усиления по мощности, и приводит к необходимости включения ламп по схеме ОС для ослабления влияния проходнор1 емкости Сас.

Схема ОС, предложенная М. А. Бонч-Бруевичем в 1929 г., получила широкое распространение после разработки конструкций генераторных ламп с малой индуктивностью вывода управляющей сетки. В ступени усиления по схеме ОС проходной емкостью является Сак. Поскольку заземленная (общая) управляющая сетка выполняет функции электростатического экрана между входной (катодно-сеточной) и

выходной (анодно-сеточной) цепями усилителя, проходная емкость ступени оказывается в 20-30 раз меньше проходной емкости той же лампы, включенной по схеме ОК. Повышению устойчивости ступени по схе.ме ОС способствует также ее малое входное сопротивление /?пх -

- UJ{Iax + /01).

Как отмечалось в гл. 1, недостатками ступени усиления по схеме ОС являются небольшой коэффициент усиления по мощности (/СрЮ), а также необходимость изоляции по высокой частоте общего провода (корпуса, земли ) от катода лампы (сдг. рис. 1.20 и 2 8). В некоторых случаях при работе на повышенных частотах (диапазон ОВЧ) тетрод включают по схеме с двумя заземленными сетками (см рис. 1.20 и 2.8). Устойчивость такого усилителя получается высокой.

Принцип нейтрализации влияния проходной емкости состоит в следующем. Допустим, ламповый усилигель построен по схеме ОК. Необходимо устранить явление, например, пpяvюгo прохождения энергии через Сас. Подадим в анодную цепь дополнительное напряжение, равное и противофазное напряжению прямого прохождения Это напряжение и напряжение прямого прохождения скомпенсируют (нейтрализуют) друг друга, следовательно, влияние Сас будет уст-pa.ieno.

Полнее принтшп нейтрализации реализуется в двухтактной схеме (см. § 2.2), где соответствующие напряженпя плеч противофазны друг другу, Для ослабления влияния проходной емкости в цепь сетки ла.м-пы каждого плеча вводят равное и противофазное напряжение из анодной цепи другого плеча (рис. 8.3, а). Введение дополнительных цепей е конденсаторами C,v, емкость которых равна Сас, устраняет прямое трмхождение и обратную реакцию.

Рис. 8.3

Если изобразить схему рис. 8.3, а, как показано на рис. 8.3, б, становится очевидным, что введение нейтродинных конденсаторов Cn привело к образованию мостовой схемы из четырех конденсаторов: двух Сас и двух См. Входная и выходная цепи усилителя находятся в разных диагоналях моста и при выполнении условия Caci = Сасг = = Cvi = См2 не влияют друг на друга.

Мостовую нейтрализацию применяют и в однотактных ступенях, но такой полной нейтратизации, как в двухтактных, не получают. Нейтрализация влияния проходной емкости имеет в современных передатчиках ограниченное применение.

Более высокая устойчивость умножителя частоты (см. § 4.2) по сравнению с ГВВ объясняется тем, что входная и выходная цепи умножителя настроены на различающиеся в два или три раза частоты. Поэтому анодная цепь, нас-троенная на частоту пел, имеет для тока пря-июго прохождения частотой (о практически нулевое сопротивление. Аналогично объясняется отсутствие обратной реакции в умножителе частоты.

§ 8.4. Устойчивость работы транзисторных усилителей

Обеспечение устойчивого режима работы транзисторов является одной из основных задач при проектировании усилитель!1ых ступеней. Появление паразитных колебаний чрезвьиаЙ1Ю опасно, так как они могут ухудщить качественные и энергетические показатели ступени или даже вызвать разрушение полупроводниковой структуры транзисторов.

Причиной неустойчивости работы транзисторного усилителя может быть;

1) внутренняя обратная связь за счет емкости колтектора С ;

2) внешняя обратная связь, определяемая индуктивной и емкостной связями во внешних цепях усилителя;

3) нелинейная зависимость емкости коллектора или эмиттера от напряжения на переходе;

4) тепловая неустойчивость в полупроводниковой структуре транзистора;

5) появление отрицательного сопротивления или проводимости из-за инерционных свойств, лавинного умнолення тока коллектора или базы и т. д.

Поведение транзисторного усилителя мощноети на различных частотах можно отобразить с помощью диаграммы рис. 8.4, где области возможного самопроизвольного возбуждения транзистора заштрихованы Частотные диапазоны транзистора нормированы относительно Характеристической частоты F == f/f.

В обтасти А возможность появления паразитных котгбаний вызывается тепловой неустойчивостью работы транзистора. Механизм возникновения низкочастотных колебаний зависит от имеющейся обратной связи между температурой полупроводниковой структу ры и коллекторным током. Температура по тупроводниковой структуры, в свою

отерсдь, зависит от коллекторного тока и рабочей частоты. Этот эф-6ек[ проявляется редко, чаще в схемах ОБ.

Область В соответствует устойчивому состоянию работы транзистора, так как тепловая инерционность велика и нет обратных связей нз за большого сопротивления цепей обратной связи.

Работа усилителя в области С может сопровождаться возникнове-п-!ем паразитных колебаний. При этом коэффициент усиления транзистора по ?.ющностн еще достаточно велик (Кр > 1), а сопротивления элементов в цепи обратной связи приобретают такие значения, при которых уже нельзя пренебречь влиянием внутренней и внешней обратной связи.

Области D соответствует устойчивый режим работы транзистора. При работе в области L возможно возникновение паразитных коле-багитй на гармониках или чаще на субгармониках рабочей частоты нз-

7(7

Рис. 8.4

за нелинейности емкости коллекторного перехода. Колебание на субгармонике- это колебание с частотой, меньшей рабочей в кратное

число раз. Обычно /пар = 0,5 /раб-

На более высоких частотах (область Е) коэффициент усиления транзистора но мощпости уменьшается до единицы. На частотах выше fmax транзистор ведет себя как- пассивный четырехполюсник.

Существует несколько способов обнаружения паразитных колебаний в усилителе, общих для транзисторов и ламп: визуальный контроль по экрану осциллографа формы огибающей радиочастотных колебаний на выходе и сравнение ее с формой огибающей на входе; иссле-.аование спектра выходного сигнала; наблюдение скачков постоянной составляющей тока коллектора при плавном изменении возбуждающего напряжения от нуля до мaкcпмya.

Иногда для вознпк:ювеп1!Я паразитной генерации достаточью на базу транзистора подать отпирающее напряжение {Eq > Е.

§ 8.5. Паразитные колебания

Особешюстью паразитных колебаний является то, что контурные токи протека:от по проводам н эле.ментам ступени, не предназначенным для больших токоз радиочастоты (по соединительным проводам, выводам ламп, дросселям и т. п.). Если, например, дроссель, рассчитанный на прохождение постоянной составляющей анодного тока, при возиикно-вечии длинноволновых паразитных колебаний станет элементом колебательного контура, настроенного на частоту этих колебаний, то из-