Файл: Боровиков, А. И. Усилители электрических сигналов в вопросах о ответах учеб. пособие для студентов РИСХМа специальностей 0636, 0501, 0502, 0504, 0509, 0531 и 0536.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 95
Скачиваний: 0
разитных емкостей усилительных ламп (транзисторов) и монтажа.
Однако наличие дрейфа нуля, плохая стабильность рабо ты усилителя, потребность в дополнительных источниках пи тания, болэе высокая стоимость УПТ ограничивает область их применения необходимостью усиления толысо сигналов по стоянного тока.
Как у же известно, уси литель постоянного тока должен содержать . галь ванические межкаскадные связи.
Простое удаление разделительных элементов из схемы апериодического усили - теля для образования гальванических связей, как показано на рис, 81, оказывается недостаточным для получения уси -
лителя постоянного тока. Такой усилитель работать не может. Как видно из схемы, к сетке лампы Л2 будет приложено'
анодное напряжение от первой лампы |
Ucz = Uai |
t Е сет |
ке лампы ЛЗ - анодное напряжение второй лампы |
Ucj = Ua* |
Под действием этих больших положительных напряжений эпект4 ройные лампы будут открыты до насыщения и схема окажет ся неработоспособной..
134
Для установления нормальных режимов работы |
ламп на |
||
их сетки должны быть поданьГотрицательные смешения, |
со |
||
ответствующие заданным режимам работы ламп. Чтобы |
вы |
||
полнить эти |
условия,- необходимо компенсировать 'мешающие' |
||
постоянные |
составляющие анодных напряжений, без которых |
||
лампы работать не могут. |
|
|
|
Такую компенсацию можно было бы осуществить, |
включив |
например, встречно в сеточную депь каждой лампы самостоя тельные источники питания, напряжения которых превышало бы соответствующие анодные напряжения на величину напря - жения смещения данной лампы.
Например, включая встречно в цепь резистора |
Rea |
|
(рис. 82) батарею с напряжением |
EKi=Uai+Ueo< |
, получа |
ем на сетке этой пакты напряжение |
- Ucot s Uoi-Eki |
Uoi> Ею . |
Аналогично для компенсации мешающих напряжений на сетках других ламп следовало бы включить подобные дополни тельные источники питания в цепь сетки третьей лампы Ем ,
а также в |
выходную |
цзпь |
Eks |
так, как это показано |
на рис. 92. |
образом, |
для получения |
тпехкаскадного усилителя |
|
Таким |
постоянного топа в его схему необходимо ввести три допол — нителььых источника питания, каждый из которых должен иметь напряжение, немного превышающее постоянную состав-
133
ляющую анодного напряжения лампы. Данное абстоктельство в значительной мере удоро/жает усилитель и делает его ма
ло надежным в работе.
В этом отношении схема усилителя постоянного тока с делителем напряжения более целесообразна, так как для ее осуществления потребуется источник питания с общим напря — жением меньшим, чем в рассмотренном выше варианте.
На рис. 93 приведена схема двухкаскадного УПТ с делитепем напряжения..
Делитель напряжения |
R i,R i( R> ,Rn и R* |
делит напря |
||||
жение источника питания на 5 |
частей. Падение напряжения на |
|||||
резисторе |
|
К, |
является |
напряжением смещения первой |
||
лампы |
9 |
JyR. |
. Сумма падений напряжения на рези |
|||
сторах |
|
и |
R3 |
составляет напряжение для питания |
||
анода ..рвой лампы |
|
_ |
, |
|
||
|
|
|
|
Eoi =J*(R4+ R»)- |
|
|
Сумма падений напряжения на резисторах |
Ry , R<< |
иRjt составляет анодное напряжение питания второй
лампы |
г |
1 |
„ |
г, |
« » |
■ |
|
|
|
Еог - |
|
R* |
|
*♦ Rj). |
|
|
|
При отсутствии |
входного сигнала |
( |
U«x |
0 ) напряже - |
||||
ние смещения |
на сетке |
второй лампы |
|
(Jcoz. |
является |
136
разностью между падениями напряжения на резисторе R3
делителя и резисторе нагрузки |
Rat |
первой лампы |
~Uco2 — JyRj ■‘ JaoiRoi , |
|
|
Разность между падениями напряжения на резисторе Rf делителя и резисторе нагрузки второй лампы Rtn явля ется выходным напряжением усилителя
Когда Ue<=0 , Jaz-Jaoi |
u J^Rs=J<iozRat и«мх=(Ь |
||||
|
Как видно из схемы, |
нормальная работа усилителя жест |
|||
ко |
связана с уравновешиванием или компенсацией постояв - |
||||
ных составляющих источников питания. |
|||||
|
Очевидно, при всяком |
нарушении условий равновесия на |
|||
пряжений, |
будет нарушена и нулевая настройка усилителя. |
||||
Тогда |
при |
Uex = 0 на выходе усилителя появится некоторое |
|||
выходное |
напряжение. |
|
|
||
|
Со временем это напряжение будет с той или иной скоро- |
||||
стью |
расти |
- дрейфовать, |
по этой причине это явление на |
||
зывают дрейфом нуля. |
Дрейф нуля обычно относят к входно |
||||
му |
напряжению. Иначе |
говоря, дрейфом считают такое входное |
|||
напряжение |
Ujh |
, которое вызывает данное изменение |
|||
выходного |
напряжения. |
|
|
||
|
Скорость изменения постоянной составляющей дрейфа ну |
||||
ля, |
отнесенного к входной цепи, оценивают в микровольтах |
||||
в час |
Ujh |
MKi/zac, |
|
|
|
|
Наличие большого числа причин, вызывающих дрейф нуля, |
делает усилитель постоянного тока прямого усиления мало— стабильным, требующим систематической подстройки нуля.
Схема УПТ с делителем напряжения имеет следующие недостатки:
1 ) в делителе напряжения бесполеаю расходуется энер - гия источника питания. КПД усилителя очень низок;
2 ) требуется относительно высокое напряжение источни ка питания. Величина этого напряжения увеличивается с уве личением числа каскадов;
3) усилитель имеет значительный дрейф нуля;
137
4 ) высокая стоимость и большие габариты и вес усили теля;
5) отсутствует общая точка между входной и выходной цепями, что усложняет эксплуатацию усилителя. Нарушаются требования техники безопасности обслуживания (при зазем лении входной цепи под высоким напряжением окажется вы ходная цепь и наоборот). Потенциометрическая схема УПТ в сравнении с рассмотренной имеет ряд преимуществ
(см. п. 103).
102. ЧТО ТАКОЕ ДРЕЙФ НУЛЯ |
Дрейф нуля - явление, |
И КАКИМИ ПРИЧИНАМИ ОН |
связанное с самопроиэ- |
ВЫЗЫВАЕТСЯ ? |
вольной расстройкой ус |
|
тановленного равновесия |
|
или компенсации посто |
янных составляющих источника питания в цепях сеток (баз для транзистора) усилительных элементов усилителя. Доста
точно подробно этот вопрос |
изложен в п. 10 1. |
|
||||||
103. |
КАК ПОСТРОЕНА СХЕМА |
Потенциометрическая схема |
||||||
ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО |
|
УПТ. |
представлена на |
|||||
УСИЛИТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО |
рис. |
94. Для работы уси |
||||||
|
|
ТОКА |
? |
|
|
лителя постоянного тока |
||
|
|
|
|
|
|
по этой схеме независимо |
||
ется |
два |
источника тока: |
Еа |
от числа каскадов требу- |
||||
- источник |
анодного ла |
|||||||
пряжения |
(величина этой ЭДС такая же, как и |
у апериоди |
||||||
ческого >усилителя) и |
Ес |
- |
источник смещения сеток |
|||||
( |
Ес- |
0,6 Ео. |
). |
|
|
|
|
|
|
Смещение первой лампы задается величиной резистора |
|||||||
Rk |
(автоматическое |
смещение) |
, смешения на сетках по |
следующих ламп создаются за счет разности между падениями напряжения на сопротивлениях потенциометров каждого кас
када, состоящих из двух резисторов |
Rm |
и Rnz |
, |
включенных в пени сеток каждой лампы, и напряжением |
нс - |
||
точника питания смещения сеток Е с . |
|
|
|
138 .
Для большей наглядности образования напряжений сме щения представлен фрагмент каскада с потенциометром в более удобном виде (рис. 95).
Как следует из представлен ной схемы, потенциометр,
состоящий |
из резисторов |
|
Rm и |
|
вместе с |
резистором |
Rа |
вклю |
чен на суммарное напряжение обоих источников питания
Еа+Ес . Пользуясь принципом наложения, можно написать
JaRa +1)оо “ Ее !
Ra(Joo +Jn) + Uoo = Еа .
Откуда ток в цепи потенцио метра
_ |
£а._ Uoo ~ TaoRa. |
7 |
------------ ----------- . |
139