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

Для нормальной работы пентода на его экранирующую сетку нужно подать положительное напряжение достаточно боль­ шой величины, но меньше, чем Еа. Для этого между экра­ нирующей сеткой пентода и положительным зажимом источ­ ника питания Еа включают резистор R 3, через который про­ текает ток экранирующей сетки и на котором происходит падение напряжения £/дэ. Это падение напряжения будет

вычитаться из напряжения источника, и напряжение на эк­ ранирующей сетке и э уменьшится. Величину напряжения на экранирующей сетке можно найти из формулы:

Подбирая сопротивление резистора R3 (см. рис. 79), мож­ но в очень широких пределах (практически от нуля до вели­ чины Еа) изменять напряжение на экранирующей сетке лам­ пы. Необходимый для расчета ток экранирующей сетки /э находится из характеристик лампы.

Ток экранирующей сетки также является пульсирующим током, что приводит к пульсации напряжения на экрани­ рующей сетке, причем фаза этого напряжения оказывается противоположной фазе входного напряжения.

Наличие на экранирующей сетке пентода переменного напряжения, изменяющегося с частотой входного напря­ жения, но имеющего по отношению к нему противоположную фазу, сильно влияет на усилительные свойства лампы,умень­ шая крутизну ее характеристики. При этом уменьшится и коэффициент усиления каскада. В схеме каскада будет на­ блюдаться обратное воздействие изменений выходного сиг­

нала на параметры усилительного элемента (лампы). Такое

коэффициента усиления каскада нужно не допускать появ­

денсатора Сэ аналогично действию конденсатора Ск. При включении конденсатора Сэ напряжение на экранирую­ щей сетке становится постоянным и явление параметриче­ ской обратной связи исчезает, а коэффициент усиления кас­ када значительно увеличивается. Определим, от чего зависит коэффициент усиления, если на вход лампы пода­ ется переменное напряжение 0 ВХ. Под воздействием этого напряжения анодный ток начинает изменяться, причем его амплитуда прямо пропорциональна амплитуде входного на­ пряжения и крутизне характеристики лампы:

/а - SU№.

Этот ток протекает через резистор R aи создает на нем паде­ ние напряжения (выходное напряжение каскада £/вых), кото­ рое равно:

t /вых ~ 7а Д а .

Поставив в последнюю формулу выражение для тока /а, получим:

и вш = SUB%Ra.

Определим коэффициент усиления каскада, собранного на пентоде. Как было показано ранее, коэффициент усиления любого усилительного устройства всегда выражается от­ ношением:

Следовательно, коэффициент усиления каскада, работаю­ щего на пентоде, равен произведению крутизны характери­ стики лампы на величину сопротивления нагрузки.

Следует отметить, что величина крутизны характеристи­ ки лампы 5 последнего выражения всегда меньше величины крутизны характеристики, приводимой в справочниках. Это объясняется тем, что напряжения на аноде и экранирующей сетке лампы, работающей в реальной схеме, обычно бывают

130

меньше напряжений, указанных в 'справочниках, за счет падения напряжения на анодной нагрузке, что и при­ водит к ухудшению параметров лампы.

Коэффициент усиления каскада, работающего на триоде, можно найти по этой же формуле, определив из характерис­ тик лампы ее рабочую крутизну, но чаще для этого исполь­ зуется другое выражение:

Из формулы видно, что чем больше статический коэффи­ циент усиления р, тем большее усиление обеспечивает дан­ ный каскад.

С точки зрения увеличения коэффициента усиления кас­ када крутизну характеристики лампы желательно иметь возможно большей.

Увеличение сопротивления резистора R a до известного предела также способствует увеличению коэффициента уси­ ления каскада. Однако при чрезмерном увеличении сопро­ тивления R a сильно увеличивается падение напряжения на нем и уменьшается напряжение на аноде лампы, вследствие чего уменьшается крутизна характеристики лампы. Тогда коэффициент усиления каскада, слабо возрастая при увели­ чении сопротивления резистора R a и сильнее уменьшаясь при уменьшении величины S, будет в целом уменьшаться.

В практических схемах усилительных каскадов радио­ приемников, работающих на пентодах, сопротивление резис­ тора Ra имеет величину порядка 100—200 ком. Крутизна характеристики ламп, обычно используемых в этих каска­ дах, колеблется в пределах 0,5—0,8 ма!в. При этом реальный коэффициент усиления каскада достигает достаточно боль­ шой величины порядка 100—120, что позволяет часто огра­

щий анодный ток лампы первого каскада. На нем создает­

ся пульсирующее падение напряжения. Постоянная со­ ставляющая этого напряжения определяет собой то посто­ янное напряжение, которое действует на аноде лампы и в конечном счете определяет режим ее работы. Переменная составляющая напряжения на резисторе R J представляет собой переменное напряжение, появившееся в результате работы лампы, напряжение, усиленное лампой, т. е. выход­ ное напряжение. Это напряжение следует передать на вход следующего каскада между сеткой и катодом лампы Л2.

Рис. 81. Переходная це­ почка междукаскадной связи

Такую передачу напряжения с выхода первого каскада на вход второго можно осуществить путем непосредственного соединения концов резисторов R J со входом лампы второго каскада (нижний конец резистора R J соединяется с сеткой второй лампы, а верхний — с ее катодом).

Однако при таком соединении каскадов возникает ряд затруднений, основным из которых является то, что для вто­ рого каскада потребуется свой самостоятельный источник анодного питания. Чтобы избежать этого, выходное напря­ жение в первом каскаде снимается не с резистора нагрузки R J , а с выводов лампы, между анодом и катодом. Можно доказать, что при нормальной работе схемы на выводах лампы всегда действует переменное напряжение, которое имеет ту же частоту, амплитуду и форму, что и переменное напряжение на резисторе нагрузки, но отличается по фазе на 180°. Для передачи этого напряжения на вход сле­ дующего каскада нужно анод первой лампы соединить с сет­ кой второй и катод первой соединить с катодом второй лам­ пы. У обоих каскадов появляется общий нулевой провод, соединенный с минусом источника Еа. Для питания обоих каскадов можно применить один общий источник анодного питания. Однако на аноде первой лампы действует положи-

132

тельное напряжение достаточно большой величины (десят­ ки и сотни вольт), в то время как сетка второй лампы долж­ на иметь отрицательный потенциал. Чтобы не нарушить ре­ жим работы обеих ламп, каскады связываются между собой

цепочкой и является переходная цепь CpRc2 (рис. 81). Назначение конденсатора Ср состоит в том, чтобы не про­

пустить постоянный ток к сетке второй лампы и одновремен­ но замкнуть цепь переменного тока, необходимого для фор­ мирования выходного напряжения.

Резистор Rc2 выполняет в схеме одновременно три функ­ ции:

1. Создание полезного падения напряжения, которое для второго каскада является входным напряжением (основное назначение).

2.Передача потенциала нижнего конца резистора RK2 (земли) к управляющей сетке лампы второго каскада, т. е. подача напряжения смещения.

3.Создание пути для утечки электронов, попавших на сетку из электронного потока внутри лампы. Через резистор Rc2 излишек электронов стекает на землю и не нарушает режима работы лампы. При отсутствии резистора Rc2 элект­ роны, скапливаясь на сетке,создали бы на ней отрицательный потенциал, который мог бы запереть лампу. Из-за этого про­

RKCK, R3C3 и RcCp, не являются принадлежностью только усилителей низкой частоты, а применяются в усилительных схемах самого различного назначения. И во всех схемах эти цепочки выполняют те же функции и работают по тому же принципу.

Напряжение с выхода последнего каскада усилителя по­ дается на вход оконечного каскада — усилителя мощности.

ФАЗОИНВЕРСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Иногда возникает необходимость получить на выходе усилителя напряжения два выходных напряжения одной и той же формы, частоты и амплитуды, но отличающихся по

133

фазе на 180°. Для получения таких напряжений использу­ ются так называемые фазоинверсные усилители напряжения.

В практике наибольшее распространение получили две схемы фазоинверсных усилителей.

1. Фазоинверсный усилитель напряжения с разделенной нагрузкой (рис. 82).

Особенностію этой схемы является то, что сопротивление нагрузки лампы разделено на две равные части, которые включены в различные участки цепи лампы. Одна половина

жения, образованного на катодной половине нагрузочного сопротивления, на величину требуемого напряжения сме­ щения.

Для подачи на сетку лампы напряжения смещения в схе­ ме каскада имеется цепочка из двух резисторов Rnl и R n2. Эти резисторы включены так, что образуют делитель на­ пряжения, при помощи которого напряжение источника Да уменьшается до требуемой величины. При протекании че­ рез оба сопротивления делителя тока от источника Еа на каждом из них согласно закону Ома происходит падение напряжения. В точке соединения сопротивлений действует потенциал необходимой величины, который при помощи сопротивления утечки Ra передается на сетку лампы.

Рассмотрим работу каскада. Предположим, что на вход лампы напряжение входного сигнала не подается. Лампа от­ крыта, и через нее и резисторы Ra и RKпротекает ток покоя

134