ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.06.2024
Просмотров: 144
Скачиваний: 0
81 -
Если от изменения температуры |
-ли замены |
транзистора |
|||
ток покоя выходной |
цепи стремится |
возрасти, |
то |
напряжение |
|
Ик уменьшается |
и ток смещения базы падает, |
что |
сникает |
||
возрастание коллекторного тока. При уменьшении |
тока |
покоя |
коллектора процесс стабилизации происходит в обратном поряд~>
ке. При включении транзистора с |
общим эмиттером и подаче |
||||||
смещения |
параллельно |
источнику |
сигнала входное сопротивле |
||||
ние каскада и его усиление снижаются |
из-за наличия парал |
||||||
лельной отрицательной обратной связи по напряжению. Для |
|||||||
устранениц.этой связи по переменной составляющей включают |
|||||||
конденсатор |
C g |
достаточно большой |
емкости. Схема находит |
||||
применение |
в |
устройствах, |
работающих с изменением темпера |
||||
туры окружающей среды |
от |
-10 до |
40°С. Более высокую |
||||
стабильность |
положения |
рабочей |
точки |
обеспечивает схема |
|||
(рис. 1.43,6) эмиттерной стабилизации, где имеет место ста |
|||||||
билизация 'последовательной |
отрицательной обратной связи |
по току. Она осуществляется за счет введения в цепь эмитте
ра сопротивления |
. Для устранения |
обратной связи по пе |
||||
ременному току его шунтируют конденсатором |
С д большой |
|||||
емкости. |
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение смещения |
яд |
на базе транзистора представь |
|||
ляет |
разность напряжения |
-и2 |
, снимаемого с делителя |
|||
R t |
Я а , и падения |
напряжения н аЯ ^ |
, |
пропорционального |
||
току |
эмиттера,т.е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
i э ft э |
|
|
|
|
При возрастании тока покоя коллектора ток эмиттера |
|||||
также растет, что вызывает увеличение |
падения напряжения не |
|||||
& |
и ,следовател: |
о, |
рост |
■. |
|
|
эВ схеме при этом уменьшится возрастание тока.
Схема применяется в усилителях, которые работают в среде с перепадом температуры от - 20 до + 60°С. Схема (ри с.1.43,в) является комбинацией первых двух схем. Она дает более высо- j кую стабильность точки покоя. В ней изменение тока в коллек!-
|
- 82 |
- |
|
|
|
|
|
торной цепи будет сказываться не только |
на величине |
гх |
, |
||||
но и на |
, создаваемого делителем |
|
Эта схема |
на |
|||
ходит применение в устройствах, |
предназначенных для |
работы |
|||||
в среде |
с перепадом температуры от |
- |
60° до |
+ 60°С. |
|
||
|
КОНТРОЛЬНЫЕ |
ВОПРОСЫ |
|
|
|
|
|
1. |
Способы подачи смещения на базу |
транзистора, |
|
|
|||
2. Указать причины нестабильности положения рабочей точ |
|||||||
ки транзистора и пояснить физическую |
сущность |
этого |
вопро |
||||
са, |
|
|
|
|
|
|
|
3. Указать и пояснить способы стабилизации тока покоя выходной цепи.
- 83 -
Г л а в а П
КАСКАДЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УСИЛЕНИЯ
§ 2 .1 . ОБЩЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Предварительные каскады служат для усиления малого сиг нала напряжения, тока или мощности до величины, необходимой для подачи па вход оконечных каскадов. Небольшой уровень усиливаемых сигналов дает возможность считать усилительные элементы линейными и заменять их линейными эквивалентными схемами. Усилительный каскад, составленный из усилительных элементов, работающих обычно в линейном режиме, и пассивных линейных элементов (сопротивлений, индуктивностей и емкостей),
представляет собой линейную систему в виде четырехполюснику. Поэтому в этих условиях для анализа предварителыых усилите лей целесообразно воспользоваться теорией расчета четырех полюсников и теоремами, пригодными для расчета линейных цепей.
При расчете частотно-фазовой характеристики и качест венных показателей, связанных с этой характеристикой, вход ное напряжение предполагается чисто гармоническим
и . |
|
iw t |
4 е |
( 2. 1) |
При расчете переходной характ .ристики и связанных с ней показателей полагаем, что на вход поступает единичная ступень напряжения.
Так как в усилителях импульсных сигналов могут исполь зоваться те же каскады, что и в усилителях гармонических колебаний , расчет переходной и частотно-фазовой характерно-; тик можно производить для.общей схемы.
Так как эквивалентные схемы лампы и транзистора при ведены к одинаковому виду и отличаются друг от друга
некоторыми оdoзначениями и величинами, то методика расчета и расчетные соотношения усилительных каскадов получаются аналогичными.
Принципиально можно производить анализ и расчет усили теля в оба.ем виде. Однако этот путь лишен наглядности, а об щие формулы получаются громоздкими и мало пригодны для практических цепей. Поэтому расчет производится раздельно для трех областей частот: никоих, средних и верхних.
К каскадам предварительного усиления предъявляются следующие требования:
1)возможно больший коэффициент усиления;
2)минимум всех видов искажения, вносимых усилителем;
3)возможно большая стабильность коэффициента усиления
ивсех характеристик усилителя.
§2 .2 . ЛАЛПОВЫй РЕОСТАТЫ.! КАСШ ПРЕДЕЛ?. льного
УСИЛЕНИЯ
Реостатный каскад является основным типом каскадов предварительного усилителя. Его достоинствами являются:
I)возможность получения небольших частотно-фазовых
лпереходных искажений в относительно широком диапазоне частот;
2.) |
малые габариты и вес дота лей; |
3) |
невысокая стоимость деталей. |
Реостацае каскады предварительного усиления на лампах строятся обычно по схеме с об им катодом, так как при этом
они дают относительно |
большое усиление напряжения |
сигнала |
и при работе в области |
отрицательных напряжений на |
управляю |
щей сетке имеют высокое входное сопротивление.
Принципиальная схема |
реостатного усилителя,работающе |
|||
го на пентодах, показана |
на рис.2 |
.1. |
|
|
Под каскадом обычно понимают |
схему усилителя, заклю |
|||
ченную между входными (1,2) и |
выходными (3,4) |
зажимами. |
||
В реостатном каскаде |
в |
качестве основ i ого |
элемента |
четырехполюсника связи используется активное сопротивление-
-85 -
Ял , которое служит для выделения усиленного лампой сигнала и подачи на анод питающего напряжения.
Другим элементом связи является разделительный конден сатор Сс , который преграждает путь постоянному току с анода лампы на управляющую сетку следующего каскада, но про пускает на нее усиленный переменный сигнал.
Третьим элементом связи является сопротивление в цепи сетки Ис (сеточное сопротивление утечки), которое служи» для подачи на управляющую сетку лампы следующего каскада на пряжения смещения и для отекания в сеток зарядов, приносимых! попадающими на нее электронами и ионами.
Допустимая величина сопротивления Rc ограничена сверт ку и снизу. Рассмотрим основные факторы, вызывающие эти огра ничения. Через сопротивление т1с стекают заряды управляющей сетки лампы, а также протекает ток утечки конденсатора Сс „ который в основном определяется сопротивлением, егоизоляции
и анодным напряжением |
лампы. С ростом- R |
будет расти |
па— |
дение напряжения на |
нем,что может существенно изменить |
- |
поженив исходной рабочей точки и ее стабильность. Максималь
но допустимая |
величина R c |
обычно дается в справочных |
данных ламп. |
Так как конденсатор Сс и сопротивление Rc |
образуют делитель, то |
для уменьшения потерь напряжения сигнаЬ |
|
ла при передаче через |
Сс |
^величина сопротивления |
- 86 -
конденсатора переменному току должна быть небольшой по орав-,
нению с |
сопротивлением |
R c |
во |
всем диапазоне усиливаемых |
||||||
частот. Поэтому величины . |
|
R c |
и |
С |
должны удовлет |
|||||
ворять |
неравенству |
|
|
« |
R c |
, |
где |
o j h |
- |
самая |
низкая |
частота сигнала” |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уменьшение |
Rc |
|
ведет к уменьшению усиления преды |
|||||||
дущего каскада и увеличению емкости |
Сс |
. Эти два |
фактора |
|||||||
ограничивают величину |
R c |
снизу.В |
среднем значениеК. выби |
|||||||
рается в пределах 0,5-2 |
Лом, |
а емкость конденсатора |
С с |
|||||||
порядка 0,01-0,1 мкф. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Сопротивление |
R K |
и |
конденсатор |
С к |
образуют |
цепь ав |
||||
томатического смещения |
за |
счет катодного тока.. |
Постоянная |
составляющая катодного тока, состоящая из суммы анодного то
ка |
1ао |
и тока |
экранной |
сотки I |
, создает падение на |
|
пряжения |
U K0 |
на катодном сопротивлении Я к |
, которое |
|||
минусом приложено |
к сетке, |
а плюсом |
— к катоду |
лампы. |
Переменная составляющая катодного тока протекает через блоки
ровочный конденсатор |
С к |
, включенной |
параллельно |
катод |
||||||||||
ному сопротивлению. |
Величина |
емкости |
С |
выбирается |
большой |
|||||||||
величины, которая |
практически |
закорачивала |
|
бы сопротивление |
||||||||||
|
. Выбор ее |
определяется неравенством |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
5W |
<к R * |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
£»3И. |
- самая низкая, частота |
сигнала. |
|
|
|
||||||||
|
Сопротивление |
|
рассчитывают исходя |
из |
необходимой |
|||||||||
величины отрицательного смещения |
UcQ=UK0 и среднего |
значения |
||||||||||||
тока |
катода |
лампы 1 КГ_ |
в рабочем |
оениме |
R. |
К |
=. |
-У ко |
. |
|||||
|
|
|
|
* |
С„ |
|
* |
|
в |
|
|
1 кср |
от нс- |
|
|
Величина значения |
выбирается |
поеделах |
|||||||||||
скольких единиц до десятков микрофарад. |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Детали схемы |
Я Э КС Э составляют цепь |
питания экранной |
сетки лампы. Эта цепочка должна обеспечить постоянное напря жение между катодом и экранирующей сеткой лампы, что необхо димо для нормальной работы лампы в выбранном режиме по постоян ному току. Кроме того, она защищает экранирующую сетку от помех, пульсаций и паразитных связей через источник анодного
- 8? -
питания. Элемент R 3 играет роль гасящего сопротивления,
на котором обеспечивается падение излишнего напряжения источн
ника |
анодного |
питания . |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Переменная |
составляющая тока |
экранной |
сетки |
замыкает- , |
||||||
ся на катод |
лампы через конденсаторы |
С э |
и |
. |
|||||||
|
Величина |
емкости |
С э |
выбирается |
достаточно |
большой. |
|||||
Обычно она лежит в пределах 0,05-10 мкф, Выбор ее должен |
|||||||||||
удовлегворятьСдлк самых |
низких частот |
сигнала «зн) неравен |
|||||||||
ству |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
« |
R э |
|
|
|
|
||
|
|
|
^ Н СЭ |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Величина |
Я э |
определяется соотношением |
|
|||||||
|
|
|
Rэ - |
" 11 |
|
|
K Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
I Э ср |
----- |
У |
|
|
|||
где |
E q |
- |
источник |
анодного |
питания; |
|
|
||||
|
и Эо |
- |
необходимое |
напряжение |
на экранирующей сетке; |
||||||
|
I эср ” сРеАнее значение тока экранирующей сейш . |
||||||||||
|
При питании |
анодных цепей многокаскадного усилителя от |
общего источника переменная составляющая анодного тока каждоЬ го каскада создает переменную составляющую напряжения на по—I лисах источника питания, которая оказывает обратное воздей-1 ствие на входные цепи этих же каскадов. i Наибольшая переменная составляющая на зажимах источни-i
ка питания создается анодным током оконечного каскада. Это напряжение через делители, состоящие из сопротивлений нагру-; зок анодных цепей, сопротивлений утечек и разделительных емкостей, проникает на сетки ламп, создавая на них дополни тельное напряжение . Эта паразитная обратная связь изме няет качественные показатели усилителя и создает угрозу са мовозбуждения. Для ослабления этой связи в анодные цепи вкпю+- чают развязывающие фильтры R ^C . Обычно фильтр в выходных • каскадах не применяется,так как это уменьшает постоянное напряжение на аноде лампы и выходную мощность каскада. Он требует наибольшего напряжения питания. Поэтому в анодной цетш лампы оконечного каскада вместо развязывающего! фильтра цримепястся только блокировочный конденсатор. Величина емкост-
ти Сер .берет.ся-Д0£Еадачна...бйДЫ1ШЙ4Уддвде1в.аряющвй...