Файл: Любивый В.И. Усилительные устройства учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.06.2024

Просмотров: 123

Скачиваний: 0

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

- mo

-

 

Часть схемы, расположенная

левее точек О-S'

представ­

ляет собой эквивалент пампы, правее показана эквивалентная схема трансформатора вместе о его нагрузкой, приведенной к первичной цепи. В этой схеме приняты следующие обозначения:

-активное сопротивление первичной обмотки тран­ сформатора;

г

1

J k .

-

активное сопротивление

вторичной

обмотки транс­

а ” па

 

форматора, пересчитанное в первичную;

 

 

 

 

 

 

 

-

индуктивность

первичной

обмотки;

 

 

 

 

-

индуктивность

рассеяния

первичной

обмотки;

 

П *

- индуктивность

рассеяния

вторичной

обмотка транс-;

 

 

форматора, приведенная к первичной:,

 

 

 

 

R 1.

J L s .

сопротивление

шунта, приведенное

к первичной

 

г

п а

 

 

 

 

 

обмотке;

Uа

I

г- сопротивление потерь в сердечнике трансформатор^

IL ж

-jp . - выходное напряжение, приведенное к первичной обмотке;

C ^ is c ” выходная емкость усилительного элемента;

А

-паразитная емкость трансформатора, приведенная к первичной обмотке, где С.»= ст р+ С^-. С н .

С, - эквивалентная емкость, подключенная к вторичной ,f> обмотке, оказывающая действие па характеристики


- ш -

трансформатора в области верхних частот такое же, как и все вместе взятые паразитные емкости транс­

форматора.

Для упрощения схемы, изображенной на р с .2 .3 3 ,'введем несколько допущений. Прежде всего исключим сопротивление

 

, так как потери в магнитной цепи мевдуламповых транс­

форматоров довольно малы.

 

 

 

Индуктивности рассеяния

и

L Sft

во много раз мень­

ше L,

поэтому перенос

верхнего

вывода

Ц левее

не вызовет существенных изменений в эффекте на выходе схемы,

но позволит обвйдинить I,

и Ь'%

в одну индуктивность

, называемую индуктивностью рассеяния

трансформатора,

где L s= L St+ l 'Sft

 

 

'

Обычно1 емкость

С | ыа, невелика

и ее

влияние-сказывает­

ся, довольно далеко за пределами рабочего диапазона, что поз­

воляет

считать С6Ы£8* о

и исключить из схемы. Объединим со­

противления R. и

г(

в одно R i l = R l + r •

В

результате

всех

этих действий эквивалентная схема

трансформаторного каскада примет вид, изображенный на рис.2.34.

Детальный анализ схемы показывает, что если сопротивле­

ние нагрузки

&н в три и больше раз меньше емкостного сопротив­

ления Са

т .е .

 

1

 

3R ,н

 

 

; ьэ «2

 

 

J

®

то в этом случае с емкостью можно не считаться и в полосе рабочих частот нагрузку считать активной.

Трансформатор, для которого выполняется последнеене­ равенство, называется трансформатором с активной нагрузкой.


- 142 -

Во многих случаях это условиеткоторое позволяет упростить анализ^выпоЕНяется. Произведем рассмотрение схемы без уче­ та емкости.

Приведем анализ схемы раздельно в трех областях; сред­ ней, нижней и верхней.

Область средних частот.

В области средних частот индуктивное сопротивление еоЦ

достаточно мало, а сопротивления

to L t

n 557-

значительно •

больше

сопротивления

R ^

. Поэтому

индуктивностями рас­

сеяния

и первичной обмотки,

а также емкостью

Са можно

пренебречь. Тогда упрощенная эквивалентная схема для этой

области

частот будет

иметь

вид,

изображённый

на

рис.2.35.

Следовательно, коэффициент усиления на средних часто­ тах будет

К .

я*

Ч .

ix,

R„

(2,67)

--—

 

 

* V.

 

Я; * Г *

 

При R%= o o

,

что иногда имеет

место у входных и

межкасяадяых трансформаторов

ламповых усилителей,

формула

(2.67) примет вид

.

.

 

К

О = IV Ме

(2 . 68)


- 143 -

На основании схемы, изображенной на рис, 2.35 коэффи­ циент полезного действия трансформатора определяется

 

"ч*

р .

(.2.69)

 

г % Г

где

ф - мощность,

выделяющаяся в нагрузке трансфор­

 

матора;

 

-мощность сигнала, отдаваемая усилительным элементом;

V v v Ra - входное сопротивление трансформатора в обласК

'ти .средних частот, т .е . сопротивление яйгрузьки Iвходной цепи усилительного элемента пе­ ременному току,

Цыкин Г.С.

£ Z J

показал, что оптимальное значение

* ^ т р бУдеТ

ПРИ Т} " F j j . При этом размеры,вес и с т о и ­

м о с ть трансформатора

получаются наименьшими (отсутствует

постоянная составляющая тока в первичной цепи трансформатора!).

 

Используя равенство

(2.69)

и г

,

получим

 

 

R'

 

 

 

 

 

 

 

 

^ т р 7

к

 

^

trip )

>

 

(2.7С>

 

a im p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1*

п%

 

 

 

(2.71)

 

При расчетах обычно задаются величиной

 

.

В

маломощной аппаратуре к .п .д .

трансформатора'берут

порядка

0,6-08.

 

 

 

 

 

 

 

Необходимое значение коэффициента

трансформатора с актив­

 

ной нагрузкой определяется

по

заданной

величине

его

вход­

ного или выходного сопротивления в зависимости от того,какое' из этих сопротивлений’является заданным для рассчитываемо­ го трансформатора.

Коэффициент трансформации трансформаторов каскадов усиления, работающих на нагрузку, не требующую согласования, рассчитываетпо формуле


-i 144 ~

Для межкаскадных трансформаторных каскадов предварите адного усиления Я>Л берут равным выходному сопротивлению уси­ лительного элемента (лампы, транзистора), в этом случае коэф|- Фициент-усиления каскада максимален Jnaa£ ).

Коэффициент усиления схемы от входных зажимов до зажи­ мов А Е будет

(2.73;

где

 

 

 

тождественно с

выражением для

коэфф___

.

^ зстатного'каскада с

нагрузкой go. •

Очевидно^ напряжение

повернуто по фазе на 180° от­

носительно

 

так же,

как и у каскада с

активной нагрузи

кой. Поэтому, благодаря -внутренней отрицательной обратной связку входная проводимость лампового каскада будет носить, как'это установлено ранее, практически емкостной характер

C e s -»Cco < { ♦

)],

а для транзисторного каскада

она

будет активной

 

 

 

 

Следует отметить,

что

сопротивление

для постоян­

ного тока, мало,- поэтому

постоянное напряжение

на. аноде

(кол-<

лекторе) почти не отличается от источника питания анодной (коллекторной) цепи. Кройк. того, максимальная мгновенная величина напряжения на аноде (коллекторе) превышает э .д .с . источника питания! Б связи с этим при выборе источника пита­ ния и амплитудного значения выходного напряжения ^а т не­ обходимо учитывать, чтобы сумма напряжений источника пита­ ния и U „ - не превосходила максимально допустимого