Рудольф Сворень - Шаг за шагом. Усилители и радиоузлы

Пример . Дано: I а = 50 ма; U cм= 10 в.

Находим: R к = 200 ом (5, ж).

Задаемся: для 100 гц х с = 40 ом, в 5 раз меньше, чем R к .

Находим: С не менее 50 мкф (табл. 10). Мощность сопротивления R к не менее P к >= 0,5 вт (рис. 8, в ).

24. Усиление, которое дает каскад, так же, как выходная мощность Р вых и выходное напряжение U вых , зависит от величины сопротивления анодной нагрузки R a . Чем больше R a , тем больше напряжение, которое создает на нем анодный ток (5, д) и тем больше Р вых и U вых . В то же время чрезмерное увеличение R a может ухудшить все эти показатели, а вдобавок еще и увеличить искажения. Вот почему для каждой лампы и каждого ее режима существует оптимальное (наивыгоднейшее) сопротивление нагрузки R а. опт , при котором получается большое усиление, или малые искажения, или, наконец, удовлетворительно выполняются оба условия.

Если нагрузкой является обычное сопротивление, то приходится разделять постоянную и переменную составляющие анодного тока (напряжения) с помощью простейших фильтров. По цепочке R c2С с2 проходит часть переменной составляющей (только переменной — в цепи конденсатор!) анодного тока и создает на R c2 переменное напряжение U вых . Оно и представляет собой выходной сигнал в чистом виде.

Важно заметить, что в тот момент, когда растет U с , то вместе с ним увеличиваются I а и U н , падение напряжения на нагрузке. В результате напряжение на аноде U a уменьшается, то есть U a и U с изменяются в противофазе. По этому поводу принято говорить, что лампа поворачивает фазу на 180°(б, е).

25. Если нагрузкой лампы является низкоомный громкоговоритель, то его приходится включать в анодную цепь через трансформатор. Правильно рассчитав (б) коэффициент трансформации n , можно создать необходимое (обычно 2—10 ком) сопротивление нагрузки даже при небольшом (обычно 2—10 ом) сопротивлении звуковой катушки громкоговорителя.

Пример. Для лампы 6П14П при U в = 250 в оптимальное сопротивление нагрузки R а. опт = 5,2 ком. Необходимо подключить к лампе громкоговоритель 5ГД-10 с сопротивлением звуковой катушки 4,5 ом. Находим: n = 0,03.

26. Простейшая усилительная лампа — триод — имеет два существенных недостатка. Во-первых, анод и сетка образуют своего рода конденсатор С ас , через который переменное напряжение попадает обратно из анодной цепи в сеточную. Во-вторых, анодное напряжение, хотя и меньше, чем сеточное, но все же довольно сильно влияет на анодный ток, а это заметно ухудшает усилительные свойства лампы. Для устранения этих недостатков между анодом и управляющей сеткой располагают еще одну — экранную — сетку (ЭС) и получают четырехэлектродную лампу — тетрод. На экранную сетку подают положительное напряжение U э0 . Оно всегда с равной силой подтягивает к аноду электроны, независимо от того, как меняется напряжение на самом аноде. Для переменного тока сетку заземляют: через конденсатор С э ее соединяют с катодом или с корпусом. Переменные токи, которые в триоде через междуэлектродную емкость С ас могли попасть в цепь управляющей сетки, в тетроде замкнутся по кратчайшему пути С аэ— С э (26, в). Напряжение на экранную сетку и на анод, как правило, подают от одного источника. Чтобы снизить U э0 по сравнению с U a0 чаще всего включают гасящее сопротивление R э . Постоянная и составляющая экранного тока (на экранную сетку тоже попадают электроны!), проходя по R э , создают на нем некоторое напряжение ( U Rэ= I эо· R э), которое вычитается из общего напряжения U в . Емкость конденсатора С э выбирается из тех же соображений, что и С к : для частоты f мин емкостное сопротивление должно быть значительно меньше, чем R э . Чтобы снизить напряжение на экранной сетке, достаточно увеличить R э .

Пример. Дано: U в = 250 в; U э0 = 100 в; I э0 = 0,5 ма; f мин = 50 гц.

Находим: U Rэ = 150 в; R э = 300 ком; С э не менее 0,1 мкф; P Rэ = 0,75 мвт.

27. Дальнейшее улучшение усилительных свойств лампы достигнуто в пентоде (пятиэлектродная лампа). Третья сетка расположена вблизи анода и отталкивает, возвращает обратно к аноду так называемые вторичные электроны, которые идут против общего тока — от анода к «плюсу» на экранной сетке. Это неприятное явление называют динатронным эффектом, а третью сетку — антидинатронной или пентодной (ПС). Ее обязательно соединяют с катодом, причем у некоторых ламп это соединение сделано внутри баллона (27, а). Существует еще один способ борьбы с динатронным эффектом: лучевые тетроды (27, в) и пентоды сконструированы так, что первичные электроны идут к аноду концентрированными пучками (лучами) и сами возвращают вторичные электроны обратно на анод.

28. Из большого числа комбинированных ламп (в одном баллоне две совершенно самостоятельные лампы) в усилителях НЧ чаще всего используются двойные триоды с общим (28, а) либо раздельными катодами (28, б).

29. Справочные данные о лампе включают ее цоколевку (схему соединения электродов с ножками цоколя), рекомендованные режимы U ao, U см, U э0 , номинальные токи для этих режимов I ao, I э0 и основные параметры лампы S, μ и R i .Крутизна S (б, в) показывает, насколько сильно напряжение U c влияет на величину анодного тока I а . Коэффициент усиления μ — это число, показывающее, во сколько раз напряжение на сетке U c влияет на анодный ток I а сильнее, чем U a . Внутреннее сопротивление R i показывает, насколько изменяется I а при изменении U a . Греческая буква Δ (дельта) говорит о том, что речь идет о небольших изменениях величин U c, U а и I а . Параметры лампы можно определить по семейству характеристик (29, а) — по нескольким графикам зависимости от Uс , снятых для различных анодных напряжений. Эти графики снимают в идеальных условиях — когда лампа работает без анодной нагрузки. Если же включить нагрузку R a , то одновременно с I а будет меняться и U a ; чем меньше отрицательное напряжение U c на сетке, тем больше анодный ток, больше напряжение на нагрузке и меньше напряжение на самом аноде. Таким образом, реальная динамическая характеристика как бы объединяет несколько идеальных статистических характеристик и расположена более полого, то есть имеет меньшую крутизну, чем любая из них. Чем больше R a, тем меньше крутизна динамической характеристики. Именно эту характеристику мы рисуем, когда строим объединенный график для реального усилительного каскада.