ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.06.2024
Просмотров: 114
Скачиваний: 0
- 217 -
Для режима работы класса А .это свойство приводит к значительному уменьшению нелинейных искажений в двухтактном каскаде.
Достоинством двухтактного каскада является также то,
что |
общий ток |
, протекающий через источник акодно-; |
го |
питания (рис.4.14?а ), |
не содержит нечетных гармоник, в том |
числе и основной; при неполной симметрии они значительно по давлены-
Л и т |
а + |
i-а = f t l о + £ I 2т c o s a o o t+ a l4т соь4*оВ..., |
|||
|
1 |
г |
|
|
(4.38) |
где |
- |
амплитуда |
тока |
второй гармоники одного плеча; |
|
1^ |
- |
амплитуда |
тока |
четвертой гармоники |
плеча. |
Отсутствие нечетных гармоник позволяет упростить конст-* |
|||||
рукцию развязывающих фильтров, |
предотвращающих самовозбужде-* |
||||
ние многокаскадного усилителя |
из-за паразитных связей, возни |
||||
кающих на внутреннем сопротивлении через источник общего |
|||||
питания, а также исключить при |
работе в режиме А |
блокиро |
|||
вочные конденсаторы С-к и |
|
в цепях смещения и т .д . |
Важной особенностью двухтактного каскада является срав нительно небольшая чувствительность к пульсациям питающего напряжения. При полной симметрии плеч каскада пульсация от- ' сутствует. Это свойство объясняется тем, что изменение (пуль сации) любого источника питания (анодного, экранного,сеточнбго) приводит к одновременному и одинаковому изменению анод ных токов ламп каждого плеча.
В результате этого разноеть токов остается неизменной. Таким образом, магптные поля, вызванные пульсациями токов источников питания, компенсируются и не проникают на выход усилителя. Последнее позволяет понизить требования к фильт рам источников питания двухтактных као-кадов.
Итак, кроме симметричности, двухтактные каскады имеют ряд положительных особенностей, а именно:
1. Компенсацию четных гармоник, создаваемых усилитель ными элементами.
2 . Отсутствие постоянного подмагничиввния сердечника
- 218 -
выходного трансформатора.
3 . Компенсацию помех и фона, вносимых источниками пи тания.
4 . Компенсацию нечетных гармоник в проводах источников питания, ь том числе и основной гармоники(сигнала).
Следует указать, что все отмеченные преимущества реа лизуются тем полнее,чем больше симметрия плеч. На практике, вследствие разброса параметров усилительных элементов, мы имеем лишь некоторое приближение к идеальным условиям, и за счет асимметрии преимущества двухтактной схемы частично
утрачиваются. |
|
Недостатками двухтактной схемы являются: |
|
1. |
Повышенные требования к идентичности памп и соответ4 |
ствующих обмоток трансформаторов; |
|
2. |
Применение не менее двух ламп, что не всегда удобно.) |
3. |
Необходимость иметь на входе каскада два одинаковые |
напряжения,сдвинутые по фазе на 180°.
В режиме класса А пампы двухтактной схемы работают’бей
отсечки анодного тока, причем лампы каждого плеча в |
одинаков |
||||
вой степени участвуют S создании выходной мощности. Поэтому, |
|||||
расчет |
такой схемы на заданную полезную мощность |
Р^ |
можно |
||
свести |
к расчету мощности |
, |
которую должен |
отдать один |
|
усилительный элемент. При наличии |
в каждом плече |
по |
одной |
лампе (транзистору) расчет ведется.на полезную мощность 0,5Pj отдаваемую одним плечом схемы (рис. 4.15).,
Имея в виду, что двухтактная |
схема компенсирует четные |
гармоники, выбирают рабочую точку |
и проводят нагрузоч |
ную прямую для мощности 0,5 Р , |
с учетом обеспечения ми- : |
нимальных искажений на 3-й гармонике. Определенное графичес-^ ки сопротивление нагрузки одного плеча Ra = удваивается ( 2.11^ ). Оно и является результирующим входным conpo-i тивлениеа двух плеч трансформатора со стороны его первичной
обмотки. По оконечной нагрузке R a , сопротивлению |
2 Ra |
и коэффициенту полезного действия трансформатора |
onpq |
депяют коэффициент трансформации |
т р |
- |
219 - |
|
rv = |
E Z T |
(4.39) |
|
|
m p ^ a
Так как дампы можно считать подключенными последова тельно к трансформатору, то сопротивление между анодами ламп можно считать равным (обе лампы одинаковы). Частотные искажения находятся обычным порядком (см. П. гл)
Двухтактные схемы могут работать не только в режиме
А * но главным образом |
в режимах В и |
А В . |
|
|
Выясним |
особенности |
работы режима |
В |
Режим АВобыч |
но близок к |
режиму В , |
так как начальный ток лампы I |
всегда можно сделать весьма небольшой величины. Принципиаль
ная схема каскада, работающего в режиме В |
или |
АВ , анало |
гична двухтактной схеме класса, А . В режиме |
В |
плечи |
двухтактной схемы работают поочередно,каждое в течение полу-
периода, |
отключаясь на |
следующую половину периода. Поэтому |
|
в любой |
момент времени |
работает только половина первичной |
|
обмотки |
- |
вторая половина первичной обмотки отключена от |
. - 220 -
схемы. Следовательно, можно считать, что на одну половину первичной обмотки работает как бы один усилительный элемент в течение всего периода бигнала. При таком подходе расчеты можно производить для половины периода сигнала по семейству статических характеристик одного усилительного элемента и по лучить результаты расчета-для всего каскада за период.
При прямолинейных статических выходных характеристиках
(р и сЛ .16.) усилительного элемента, (триода) |
одного плеча и |
|||
синусоидальном входном |
сигнале создается |
амплитуда тока I |
CJFI |
|
17 |
первичной обмотке |
♦ |
|
|
и напряжения Ua m на |
трансформатора. |
|
В данном случае амплитуда |
тока |
I am равна |
сумме амплитуд |
|
первых гармоник выходного |
тока |
двух плеч-, |
работающих в |
ре |
жиме В . Последнее следует из |
разложения в ряд Фурье |
пояо- |
ьдн косинусоид с амплитуд.3 I a m . |
Ряд Фурье для нашего |
|
случая |
имеет вид |
|
v |
W s r * i ; coswb + ^ |
c o s a w i + - V |
Из ряда разложения следует, что постоянная составляющая (среднее значение) тока одного плеча будет
- 221 -
a m |
(4.40) |
|
I c P “ * |
||
|
а двух плеч, отбирающих от источника питания ток,равна 21ср
Мощность |
|
Р |
|
, отдаваемая усилительными элементами,. |
||
и мощность |
р |
|
, отбираемая от источника питания лампа4 |
|||
ми за весь период, будут равны: |
|
|||||
р _ |
|
LW |
• |
|
||
|
~ |
|
2 |
|
21 |
' |
|
|
«2.1 |
|
F. * |
||
ao |
|
|
am. |
|||
|
cp'-a |
•9Г |
||||
|
|
|
|
|
||
Отсюда к .п .д . выходной цепи |
|
|
||||
|
|
Р |
_ 34L |
|
(4.41) |
|
|
’В Р0 |
|
||||
|
|
|
|
|||
где |
|
Ua m |
|
- коэффициент использования лампы по |
||
|
Uа о |
|
||||
|
|
|
напряжению. |
Из последнего соотношения следует, что увеличение по лезной мощности при выбранной лампе достигается путем уве личения коэффициента использования анодного напряжения.
Улучшить этот коэффициент можно за счет повышения напряже ния питания Е 0 до максимально допустимого для выбран
ных ламп, а также за счет уменьшения минимального напряжений |
||
анодов U___ . |
|
|
а.тпчг |
U |
можно полу- |
Существенное снижение величины |
||
|
cxmm |
|
чить путем увеличения амплитуды сеточного напряжения с захо-» дом в область сеточных токов. При этом значительный выигрыш можно получить при использовании триодов. Главную опасность в пентодах представляет ток экранной сетки. Эта опасность обусловлена тем, что потенциал экранной сетки все время оста ется высоким, а мощность, рассеиваемая на экране
^ Р ^ с р - ^ э. с р ^ э о ) ’
- 222 -
может превысить допустимую МОЩНОСТЬ |
Рэ доп • |
|
Максимальный коэффициент полезного действия режима Б |
||
при ^ со ст а в л я ет |
78,0/5). Однако практически коэффициент испол(ь- |
|
I зования анодного |
напряжения доходит |
до 0 ,7 5 -0 * 9 , при этом |
к .п .д . получается 60-70JS.
Мощность, рассеивающаяся на анодах памп, определяется
выражением |
|
2 Р а |
Р - Р |
О |
откуда
рА&—а р а
4Л
или максимально допустимая полезная мощность, которая может быть получена от каскада
Р |
- |
^ . |
o n |
„ |
|
(4.42) |
|
т а ас |
|
га |
оon |
||||
|
|
" ь |
|
|
|
|
|
Наибольшая мощность рассеивается на выходном электроде |
|||||||
усилительного элемента |
при £ = |
0 ,6 3 7 , |
При этом к .п .д . |
выход |
|||
ной цепи составляет 0 ,5 . |
На рис. 4 .1 7 |
представлена зависи |
|||||
мость мощностей |
|
Р а |
и к .п .д . |
от амплитуды |
вхо^ |
||
вого сигнала. |
|
|
|
|
|
|
|