Файл: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие].pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 336

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ние сопротивления анодной нагрузки Z a и лампа постепенно пере­ ходит из динамического режима в статический режим. Следствием этого является увеличение крутизны рабочего участка сеточной ди­ намической характеристики Sd. Она постепенно приближается к статической крутизне лампы (рис. 2.21,6).

Динамические режим

Рис. 2.21. Частотные зависимости в резисторном уси­ лительном каскаде

При неизменной величине входного напряжения (рис. 2.21, в) легко рассчитать переменный анодный ток и переменное анодное напряжение для различных частот сигнала. Они изображены на рис. 2.21, г и рис. 2.21,5, где видно, что с повышением частоты сиг-

235

нала переменный анодный ток увеличивается, приближаясь к ве­ личине S • £/В х- Однако переменное анодное напряжение постепенно уменьшается до нуля с уменьшением Za .

Из принципиальной и эквивалентной схем каскада следует, что выходное напряжение представляет собой некоторую часть пе­ ременного анодного напряжения, так как последнее делится между емкостным сопротивлением конденсатора Сп и активным сопротив­ лением резистора Rn. Но сопротивление конденсатора -тг-с пони-

жением частоты увеличивается, а анодное напряжение остается не­ изменным. Поэтому при понижении частоты сигнала выходное на­ пряжение уменьшается (рис. 2.21, е).

Ввиду указанных причин частотная характеристика резисторного каскада получается в том виде, как она изображена на рис 2.21, ж.

в) У р а в н е н и е ч а с т о т н о й

х а р а к т е р и с т и к и

р е з и с т о р н о г о

к а с к а д а

Вывод общего уравнения для всей частотной характеристики УНЧ достаточно сложен. Поэтому обычно выводят отдельные урав­

нения для

средних,

нижних и верхних частот. Соответственно

изо­

 

 

 

 

 

бражают

 

раздельно

и

эквивалент­

 

 

г _ _ « н _

 

ные

схемы

анодной

цепи

 

каскада

 

 

 

1

1

для трех

областей

частот.

 

 

 

 

 

 

 

На средних

частотах эквивалент­

 

 

 

 

ная

схема

каскада

очень

проста.

 

 

 

 

и,

 

 

Ял ft

вых

Она

изображена на

рис. 2.22. В та­

'вх'

1

 

ком виде схема получается по сле­

 

V

 

 

L

4- I

 

дующим

причинам.

Емкость

кон­

 

 

 

денсатора

С п

(рис.

2.19)

велика и

Рис. 2.22.

Эквивалентная

схема

ее сопротивление

для

средних

ча­

стот много меньше

 

Rn.

 

 

 

 

резисторного каскада

для

сред­

Это

означает,

что

в

 

области

 

них частот

 

 

 

 

 

 

средних

частот

с 7 в ы х = £ / а ~ и

конден­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сатор

Сп

не

нарушает

 

равенства

данных напряжений. Поэтому на эквивалентной схеме конденса­

тор С п

можно не показывать.

 

 

 

 

 

 

Емкость анодной цепи каскада

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^а =

Свых -\-

Си -\-

С в х .

 

 

 

Но каждая из трех емкостей невелика

и

обычно С а не

превы­

шает 50—100 пф. На средних частотах

она

имеет

сопротивление

много

больше

Ra. Это

означает,

что в

 

области

средних

частот

Za^Ra

(если

конечно

Rn^Ra).

Поэтому

на

эквивалентной

схеме

для средних частот емкость анодной цепи не показывают.

 

Таким образом, точное уравнение для

частотной

характеристики

236

резисторного каскада в области средних частот имеет следующий

вид:

{

 

 

 

Ri + R„

'

(2.50)

 

 

г д - е Я я = Ra + Rn •

 

 

 

В усилителе на триоде обычно R^^Rn-

Тогда

с достаточной

точностью справедливо уравнение

(2.48). Очевидно,

что в рассмот­

ренной области частотных искажений нет и

Мс—1.

 

Г

In

 

 

о » . [К

-0

 

^вых

 

 

 

-0

 

Рис. 2.23. Эквивалентная схема рези­ сторного каскада для нижних частот

В области нижних частот сопротивление

конденсатора С п

за­

метно влияет на соотношение напряжений U и

(УВых, поэтому экви­

валентная схема каскада имеет вид, показанный на рис. 2.23.

Из

нее следует,

что

 

 

и в ы х =

Rn

 

 

иа

 

 

Эта зависимость между выходным напряжением и переменной составляющей анодного напряжения верна на любой частоте уси­ ливаемых колебаний, но учитывать ее приходится только в области нижних частот.

Полагая, что Rn^-Ra, можно записать

и тогда

ц

_

Sd'Ra

237

= Kc,
Sd-Ra

Поскольку то для коэффициента усиления резистор­ ного каскада в области его нижних частот получается следующее уравнение:

V1 +

(2.51)

1

 

Это уравнение подтверждает, что с понижением частоты усили­ ваемых колебаний усиление каскада уменьшается.

Коэффициент частотных искажений резисторного каскада в об­

ласти нижних частот

 

 

 

 

 

V\

+ (

'

 

(2.52)

Если

считать, что на нижней граничной

частоте /,,.г допустимо

иметь

то тогда

 

1

=

1, откуда

 

 

 

/н . г

 

1

 

(2.53)

 

2тс-Сп -Rn

 

 

 

 

Эта формула показывает, что нижняя граничная частота рези­ сторного каскада зависит только от постоянной времени переход­

ной цепи. Поэтому для расширения

полосы пропускания

усилителя

 

 

 

в область нижних частот не­

 

 

 

обходимо увеличивать Сп и Rn-

 

 

 

Однако

верхним

пределом для

 

 

 

сопротивления Rn является

ве­

 

 

еых

личина

1—2

Мом,

а емкость

 

 

С п

тоже

«ельзя

брать

слиш­

 

 

 

 

 

 

ком большой. Объясняется это

 

 

 

тем,

что

при увеличении

С п

 

 

 

происходит

уменьшение

сопро­

Рис. 2.24.

Эквивалентная схема

рези

тивления

утечки

конденсатора

сторного

каскада для верхних

частот

и

на

резисторе

Rn кроме

пе­

 

 

 

ременного

напряжения

 

соз­

дается

еще постоянное напряжение.

Оно

 

повышает

потенциал

сетки лампы следующего каскада, что нежелательно.

 

 

 

 

В области верхних частот сопротивление емкости

С а

становится

соизмеримо с сопротивлением R a . Поэтому

она заметно

влияет

на

величину и характер анодной нагрузки. Эквивалентная

схема

кас­

када получает вид, показанный на рис.- 2.24.

 

 

 

 

 

 

 

Из нее следует, что в области

верхних

частот

сопротивление

анодной

нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эквивалентная схема и данное уравнение показывают, что с по­ вышением частоты сигнала сопротивление анодной нагрузки умень­ шается.

238

Коэффициент усиления каскада в области его верхних частот

Ri + Za

Это уравнение можно привести к виду

 

К*=

v . , (

Kr=T=W'

 

( 2 - 5 4 )

где Явых—

выходное

сопротивление каскада

на

средних частотах.

В общем

случае

 

 

 

 

 

 

D

Rl'Rq'Rn

 

/о сс\

 

« в ы х ~

R l R a +

R . R n + R a R n

•

^.00)

Бели же Ra^Ra,

что обычно

выполняется, то

тогда

Коэффициент частотных искажений резисторного каскада в об­ ласти верхних частот

 

М0 =

К 1

+ К - С а - / ? в ы х ) з .

(2.57)

Если считать, что на верхней граничной частоте /в . г допустимо

иметь Мв_ г = у 2

, то

 

 

 

 

 

 

2ТС • /в. г * Q

' Лых = U

 

о'ткуда

 

 

 

 

 

 

 

/в.г =

о _ . г

.р

•

(2.58)

Эта формула показывает, что верхняя граничная частота рези­

сторного каскада

зависит

от емкости С а

и сопротивления

анодного

резистора Я&. Поэтому для расширения полосы пропускания усили­

теля в область верхних частот необходимо уменьшать Яа

и Са . При

этом следует учитывать, что уменьшение

Яа, приводит

к

уменьше­

нию усиления каскада на средних частотах.

 

 

 

 

 

 

В уоилителях с широкой полосой пропускания

.(видеоусилители)

часто бывают случаи, когда Ra<CRi-

Тогда

Яъыи^Яа

и

уравнение

для верхней граничной частоты записывают

так:

 

 

 

 

 

 

/ в . г «

ги-Са-Да

~ 2 ^ ~ '

 

 

 

 

(2.58а)

где

та — постоянная времени анодной цепи.

 

 

 

 

 

 

Зависимость

коэффициента

усиления

каскада

от

сопротивле­

ния

R a хорошо

видна из уравнения

(2.48), если

его

представить в

следующем виде:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кс

=

^п-.

 

 

 

 

 

(2.59)

 

 

 

1

+

^ 7

 

 

 

 

 

 

239

Смотрите также файлы