Файл: Комаров Е.Ф. Учебное пособие радиотелемастера.pdf

У С Т Р О Й С Т В О И Р А Б О Т А Р А Д И О П Р И Е М Н И К А

УСИЛИТЕЛИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ

Усилитель низкой частоты предназначен для усиления сигналов низкой частоты, полученных с выхода детектора приемника. Кроме детектора, источником входного сигнала для усилителя низкой частоты может быть звукосниматель, микрофон или воспроизводящая головка магнитофона. Все

усилителя низкой частоты. Он нагружен на громкоговори­ тель. Независимо от количества ламп в нем, он представляет собой один-единственный каскад. Усилитель напряжения (предварительный усилитель) — первая часть схемы УНЧ. Он может иметь несколько каскадов.

УСИЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ

Предварительный усилитель (усилитель напряжения) предназначен для увеличения напряжения источника вход­ ного сигнала до величины, необходимой для нормальной работы оконечного усилителя.

Ранее (см. рис. 54) было показано, что работа усилитель­ ного каскада основана на использовании усилительных свойств ламп. Приведенная на рис. 54 схема усилителя в

123

принципе позволяет увеличить амплитуду входного сигнала, но для практического применения не пригодна, так как вносит в усиливаемый сигнал большие искажения. Покажем это, построив при помощи анодно-сеточной характеристики график анодного тока лампы.

При подаче на вход лампы переменного напряжения в первый положительный полупериод потенциал сетки лампы, который всегда отсчитывается относительно катода этой лампы, оказывается положительным. В течение второго полупериода сетка лампы имеет отрицательный потенциал. Это можно пояснить на графике следующим образом. От точки пересечения осей О (начало координат) проведем еще одну (третью) ось вниз и отложим на ней величины перемен­ ного входного напряжения (рис. 75,а, б). Из графика видно, что каждому конкретному значению входного напряжения соответствует вполне определенное значение анодного тока лампы. Так, при отсутствии входного напряжения величина анодного тока лампы определяется точкой РТ, которая нахо­ дится на пересечении вертикальной оси и самой характе­ ристики. Эта точка, определяющая собой ток покоя лампы (ток, протекающий в лампе при отсутствии напряжения на

характеристике лампы). При уменьшении входного напря­ жения до Ui (точка 4 на графике входного напряжения)

соответствующего значения анодного тока лампы необхо­ димо точку нижнего графика, определяющую величину входного напряжения, спроектировать вверх на характе­ ристику. Пересечение линии проекции и характеристики даст точку, уровень которой по отношению к горизонталь­ ной оси определит искомую величину анодного тока лампы.

Совокупность двух графиков (графика входного напряже­ ния и анодно-сеточной характеристики лампы) позволяет определить величину анодного тока лампы в зависимости от напряжения на входе, но не позволяет показать ф о р м у анодного тока. Для того чтобы иметь эту возможность, к первым двух графикам необходимо добавить еще один гра­ фик анодного тока. Для этой цели справа от оси ординат анодно-сеточной характеристики строится еще одна система

124

координат, на которой показывается зависимость анодного тока лампы от времени (см. рис. 75, а).

Из этого добавочного графика видно, что форма анод­ ного тока лампы оказалась искаженной, что приведет к искажению выходного напряжения. Причиной искажений является то, что при положительных потенциалах сетки за счет сеточного тока анодный ток возрастает медленнее, чем при отрицательных потенциалах на сетке, когда сеточный ток отсутствует. Различие в скорости изменения тока при­ водит к тому, что форма анодного тока оказывается н е с и м- м е т р и ч н о й . Появляются искажения усиливаемого сигнала. Задачей же усилителя является усиление входного сигнала с сохранением его первоначальной формы, т. е. уси­ ление без искажений. Для этого необходимо, чтобы п о т е н ­ ц и а л с е т к и л а м п ы не б ыл п о л о ж и т е л ь н ы м . Это можно осуществить, если на сетку лампы в допол­ нение к переменному входному напряжению подать постоян­ ное о т р и ц а т е л ь н о е н а п р я ж е н и е определен­ ной величины.

При подаче на сетку лампы постоянного напряжения оп­ ределенной величины в отрицательной полярности рабочая точка сместится на середину прямолинейного участка ха­ рактеристики (рис. 75, б). Такое постоянно действующее отрицательное напряжение, подаваемое на сетку лампы (точнее, между сеткой и катодом), носит название н а п р я ­ ж е н и я с м е щ е н и я {UCM).

Если рабочая точка находится на прямолинейном участ­ ке характеристики, то искажения формы анодного тока бу­ дут значительно уменьшены. Для смещения рабочей точки в заданное место характеристики на сетку лампы необходимо подавать отрицательное напряжение определенной вели­ чины. Одновременно с напряжением смещения к сетке лам­ пы подводят и переменное входное напряжение. Построим аналогичную систему графиков и для этого случая (рис. 75, б). Как видно из графика, при таком положении рабочей точки искажения формы анодного тока уменьшились. Такой режим работы лампы, при котором рабочая точка рас­ полагается в середине прямолинейного участка характе­ ристики, с точки зрения малых искажений, является наи­ лучшим режимом. Этот режим в радиотехнике называется р е ж и м о м А.

Все усилительные лампы, выпускаемые нашей промыш­ ленностью (кроме одной — типа 6Н7С), являются левыми.

126

Их анодно-сеточная характеристика в большей своей части

ж е н и е м н а с е т к е . Для каждого конкретного типа лампы при определенных напряжениях на аноде и экрани­ рующей сетке (для пентодов) имеется вполне определенная величина напряжения смещения, при котором лампа обес­ печивает наименьшие искажения сигнала.

Практически в схеме усилительного каскада напряжения смещения можно получить, включив специальный допол­ нительный источник Есм постоянной э.д. с. (рис. 76). Од-

нако такой способ неудобен и экономически невыгоден, так как требуется отдельный источник э. д. с.Гораздо целесооб­

разнее получить напряжение смещения в самой схеме кас­ када за счет использования энергии уже имеющегося источ­ ника постоянной э. д. с. Еа. Это возможно потому, что на­ пряжение смещения по абсолютной величине значительно меньше напряжения анодного питания. Проще всего это сделать, получив падение напряжения на некотором сопро­ тивлении, включенном в цепь анодного тока лампы данного каскада. Наиболее удобным местом для включения этого сопротивления оказывается участок цепи между катрдом

иминусом источника (рис. 77).

Вданной схеме анодный ток протекает через резистор RK и согласно закону Ома создает на его концах падение напряжения UK, причем в точке а напряжение будет выше, чем в точке б. Для того чтобы напряжение UK действовало

127

как напряжение смещения, необходимо потенциал точки б подать каким-либо образом на сетку лампы. Это оказывает­ ся возможным, если между сеткой лампы и землей вклю­

чить резистор Яс.

Схема получения отрицательного напряжения смеще­

При подаче на вход лампы переменного напряжения ІІЪХ ее анодный ток изменяется по величине, оставаясь постоян­ ным по направлению. Следователь­

ния, которое, действуя навстречу входному напряжению, тем самым у м е н ь ш а е т к о э ф ф и ц и е н т усиления каскада.

Чтобы сохранить величину коэффициента усиления кас­ када и не допустить появления переменного напряжения на резисторе RK, в схему каскада (рис. 78) вводится конденсатор Ск большой емкости (десятки микрофарад). Тогда перемен­ ная составляющая анодного тока лампы будет протекать уже не через резистор RK, а через конденсатор Ск, и на резис­ торе будет создаваться падение напряжения только от постоянной составляющей тока.

Эта схема усилительного каскада, работающего на трио­ де, является вполне работоспособной схемой и в таком виде используется во многих радиоприемных устройствах. Одна­ ко часто коэффициент усиления такого каскада оказывается недостаточным для практических целей. Тогда в каскаде применяется более сложная лампа — пентод, которая может обеспечить значительно больший коэффициент усиления.

128