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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 92

Скачиваний: 0

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

откуда

 

AJ

 

-

ЛУ * _

 

 

 

 

AJat"

 

Ri

 

 

 

Изменение анодного тока

Д Jai.

приведет к измене­

нию установленного 'напряжения смещения усилительного

каскада (первый триод),

 

выраженного приращением напряже­

ния на сетке

 

 

 

 

I<Uk

 

 

 

 

flUcoi “

Uк -

 

 

 

 

Rt ■(R*+R0

 

Коэффициент усиления каскада с отрицательной связью

по току для рассматриваемого случая

 

 

 

 

.

 

 

йгО+Я)

 

где

Rz

-

14~ Rt +R: + R,(i+^

 

анодное

сопротивление;

 

 

R i

-

катодное

сопротивление;

 

 

/*

-

статический

коэффициент усиления второго

 

 

триода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

усилительного три­

 

Следовательно,

приращение на сетке

ода,

вызванное

изменением напряжения накала будет

 

 

 

и

- и

 

(nHCRt»EQUK

 

 

 

 

Дусо1— ик

Rt+Ri. + R,(i^

 

 

Резистор

Rz

 

 

должен быть выбран таким образом

чтобы это

приращение было равно нулю

AlUoi - О

и_ U+wHft+ROU* - .п

или

Uk

Rt+Ri + RiC^ U *

 

 

 

Откуда получим

 

f/?«. = «;

или

Rz." У

1

 

где

 

статическая крутизна характеристики вто­

 

 

рого (компенсационного) триода.

если

Катодная компенсация дрейфа возможна в том случае,

'/ s

•

выбирается по величине заданного

Резистор

R|

148

107. К А К И Е О С Н О В Н Ы Е Н ЕДО ­ С Т А Т К И У С И Л И Т Е Л Е Й П О С Т О ­ ЯННОГО Т О К А ПРЯМ О ГО У С И ­
Л Е Н И Я ?

напряжения смещения второго триода. На рис. 101 показаны зависимости величины дрейфа нуля Ugp от относитель - ного изменения напряжения накала для компенсационной схе­ мы (1 ) и для схемы без катодной компенсации (2 ).

Рис. 101

Катодная компенсация в десятки раз уменьшает дрейф нуля, вызванный изменением напряжения накала ламп или частичной потерей эмиссии при старении катодов.

Усилители постоянного тока прямого усиления м огут работать только при наличии гальаани - ческих связей между каскадами.

Наличие гальванических межкаскадных связей вынужда­ ет производить уравновешивание и компенсацию действия постоянных составляющих источника питания. Д ля компенса­ ции этих составляющих нужны дополнительные источники пи ­ тания. Все эти вместе взятые обстоятельства уменьшают устойчивость работы усилителя, снижают надежность и по — вышают его стоямость.

148

Можно перечислить следующие основные недостатки уси­ лителей постоянного тока прямого усиления.

1. Наличие дрейфа нуля, снижающего стабильность ра­ боты усилителя, требуется систематическая проверка и уста­ новка нуля. Балансные схемы усилителей обладают меньшим дрейфом нуля, так как он не зависит от колебаний напряже - ния источника питания. Дрейф нуля у этих усилителей обусловлен изменением параметров элементов схемы (резисторы,

лампы ).

 

 

 

 

2.

Необходимость иметь источник питания с повышенным

напряжением

или иметь два источника питания

Е а

и

Ес

Для

потенциометрических усилителей.

Э то увеличива­

ет стоим ость усилителя, увеличивает габариты и вес,

3.Низкий коэффициент полезного действия вследствие расхода энергии на питание делителей напряжения или потен­ циометров.

108. П О Ч Е М У

А П Е Р И О Д И Ч Е С К И Й

Апериодический у с и -

У С И Л И Т Е Л Ь

НЕ О Б Л А Д А Е Т Д Р Е Й -

литель построен из

ФОМ

Н У Л Я ?

тех же элементов,

 

 

что и усилитель по­

 

 

стоянного тока.

Но в усилителе постоянного тока прямого усиления обя - зательно возникает дрейф нуля, в то время как апериодичес­ кий усилитель работает без дрейфа нуля.

Причина появления дрейфа нуля в усилителях постоянного тока заключается в том , что сигнал постоянного тока и по -

стоянные составляющие

источника питания, без которых не

м огут работать лампы

(транзисторы ), неразделимы. Чтобы

исключить 'мешающее' действие постоянных составляющих, их необходимо уравновешивать или полностью компенсировать

при помощи дополнительных источников питания. При

темпе —

ратурных изменениях параметры схемы (резисторы,

харак -

теристики лам п) будут изменяться,

вследствие чего

наруша­

ются установленные равновесия и появляются напряжения

расбаланса,

которые усиливаются, и на выходе появляется на­

пряжение,

не связанное с входным

напряжением. Э то напря-

ж ение'дрейфует', т , е. непрерывно

увеличивается.

 

150

Особенно нежелателен дрейф в первом (входном) каскаде, так как напряжение дрейфа воспринимается как сигнал и уси­ ливается остальными каскадами.

Иное дело в апериодическом усилителе, там усиливаются сигналы только переменного тока, которые при помощи хон­ де нсаторов или трансформаторов легко отделяются от посто­ янных составляющих источника питания.

Постоянные составляющие источника питания устанавли - ваются в каждом каскаде независимо друг от друга (в со­ ответствии с заданным режимом лампы ), и они не связаны с параметрами сигнала переменного тока.

Поэтому при изменении величин постоянных составляю - щих в каскадах усилителя, вызванных теми же причинами, что и в У П Т , на его выходе не может самопроизвольно по­ являться выходной сигнал переменного тока, если нет сигна­

ла переменного

тока на

входе.

Следовательно, апериодичес­

кий

усилитель

не будет

иметь

дрейфа нуля.

Выходной сигнал переменного тока может появиться

только при

наличии входного

сигнала переменного тока. В дан ­

ном случае

имеется

в в и ду

нормальная работа усилителя,

когда

установлены соответствующие режимы ламп и о тс у тс т­

вуют условия для самовозбуждения.

Значительные отклонения от установленных режимов усилии

теля

по постоянному току м огут привести к увеличению не —

линейных искажений,

уменьшению коэффициента усиления, сни­

жению стабильности

работы и т . д . , но дрейфа нуля и в этом

случае не

будет.

 

 

 

 

100. К А К И Е С У Щ Е С Т В У Ю Т С П О С О ­ БЫ УМ Е Н Ь Ш Е Н И Я Д Р Е Й Ф А Н У Л Я В У С И Л И Т Е Л Я Х П О С ТО Я Н Н О ГО

Т О К А ?

Дрейф нуля является самым трудноустра - нимым недостатком усилителей постояв - ного тока прямого

усиления.

Чтобы устранить дрейф нуля, яли, в крайнем случал, снизить его до возможных пределов, необходимо прежде всего устранить причины, вызывающие дрейф.

151

Основными причинами появления дрейфа нуля являются изменения параметров схемы усилителя (температурные из­ менения сопротивлений резисторов, изменение напряжения источников питиния, старение усилительных и других элемен­ тов и т . д . ).

Поэтоцу для уменьшения дрейфа нуля в усилителях посто­ янного Тока прямого усиления необходимо:

1) для усилителя выбирать малошумящие лампы (транзи­ сторы ) и резисторы с наименьшими температурными коэффи­ циентами;

 

2 )

использовать схемные варианты, приводящие

к

исклю­

чению влияния некоторых причин, вызывающих дрейф,

напри -

мер,

с помощью Балансных схем можно исключить появле -

ние

дрейфа из-за изменения напряжения источника питания

(см .

п .- 104, 106);

 

 

 

 

3)

использовать схемы с автоподстройкой или авторегу -

лированием нуля усилителя. Например,

применяя схему

ка­

тодной компенсации (см . п. 106), где

автоматически под -

держнвается постоянная составляющая

анодного тока

ус или -

тельного каскада при помощи второго компенсирующего трио­ да, можно значительно снижать дрейф, вызванный изменение напряжения накала или электронной эмиссией усилительной лампы. Сущ ествую т сложные схемы с автоматической уста - новкой нуля и т . д . ;

4 ) стабилизировать токи накала, через барреторы стаби­ лизировать напряжения постоянного тока источников питания;

5 ) вводить отрицательные обратные связи, снижающие дрейф нуля.

Все эти мероприятия значительно усложняют и удорожа­ ют усилитель и не всегда полностью устраняют дрейф нуля.

Наибо лее рациональный способ, позволяющий полностью устранить дрейф нуля, — создание усилителя постоянного тока с преобразованием (см . п. 110).

152

Смотрите также файлы