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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
101. КАК ПОСТРОЕНА СХЕМА УСИЛИТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТО­ КА С ДЕЛИТЕЛЕМ НАПРЯЖЕ -
НИЯ ?

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

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