Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Напряжение на экраннрующую сетку лампы взято непосредственно от источника анодного питания Е„ что допустимо в выходных каскадах на лучевых тетродах и пентодах. Эквивалентная схема нашего каскада для перемепных составляющих анодного тока представлена упрощенно на рис. 9.14,6. Здесь )1« — антивное сопротивление громкоговорителя, пересчитанное в первичную цепь трансформатора. «Пересчитать» сопротивление )«, включенное фактически во вторичную обмотку, или, иначе говоря, «привести» это сопротивление к первичной цепи трансформатора — значит найти такое сопротивление )г„ которое при включении в ~первичную цепь потребляло бы ту же мощность, какая отдается громкоговорителю. Так как напряжения на первичной н вторичной обмотках У и (1 « пропорциональны числам витков ю~ и ю« в обмотках, т. е. их отношение равно коэффициенту трансформации и, — = — =л, (9.19) и„, а токи в обмотках обратно пропорциональны числам витков 1««х юз 1 3 юг то «приведенное» сопротивление и„, и„,п )«н = 1„,, 1,„,1н — пз ~ з — оп« (9.21) 1т з Индуктивность же Еь включенная в схеме параллельно сопротивлению )(«, Рис.
9.!4. Выходной каскад на лучевом тетраде с трансформаторным включением громкоговорителя: а — схема каскалаз б — эквивалентная схема анодной цепи для переменного тока а) 203 представляет собой индуктивность первичной обмотки трансформатора при разрыве вторичной цепи (индуктивность «холостого хода»). Наличие индуктивной ветви с сопротивлением Х = =ы(ч делает усиление схемы зависящим от частоты сигнала, тэк как с понижением частоты возрастает ток, бесполезно ответвляюшийся через индуктивность.
Чтобы практически устранить эту частотную зависимость, достаточно выбрать такое значение индуктивности 5ь чтобы даже на низшей из усиливаемых частот !«ее сопротивление было больше, чем «приведенное» значение )«в. 2л!«(ч>)1ч, Если такое условие выполнено, то в схеме на рис. 9.14,б наличием индуктивной ветви можно пренебречь и считать, что лампа работает только на сопротивление Л,.
Если выбраны нижняя частота (ее нормы мы указывали в 3 9.1) и сопротивление Яю то можно определить необходимую индуктивность (ч первичной обмотки трансформатора. Выбиран объем ферромагнитного сердечника и сечение провода обмотки такими, чтобы потери на нагревание самого трансформатора не превосходили одного- двух десятков процентов от полезной мощности, можно рассчитать число первичных витков шь обеспечивающее найденную индуктивность 5~ (обычно получается несколько тысяч витков тонкого провода).
Далее по выбранному приведенному сопротивлению нагрузки Л, и по известному сопротивлению громкоговорителя Й вычисляют нужный коэффициент трансформации и. Из формулы (9.2! ) я = Уйн(Р. (9.22) Как уже было сказано, обычно )г<)1«, т. е. трансформатор должен быть по напряжению понижающим, а по току повышающим (л>1). Число витков вторичной обмотки определится из соотношения шз = и,/л. !9.23) Сечение провода вторичной обмотки выбирают с учетом на значение вторичного тока, и оно может быть больше, чем сечение Первичного провода. Транзистор также может быть применен в выходном каскаде усилителя. Но следует учитывать, что в мощных каскадах транзисторы требуют специального ребристого радиатора для увеличения теплоотдачн: без радиатора транзистор уже при небольшой мощности, теряемой в его р — и переходах, 204 может нагреться до температуры, пре. вышающей допустимую.
В выходном каскаде транзистор включают либо по схеме с ОБ, либо по схеме с ОЭ. Включение с ОБ выгоднее в том отношении, что заданная мощность выделяется в громкоговорителе при меньших нелинейных искажениях: это можно объяснить большей прямолинейностью входных и выходных характеристик (см.
рис. 8.41 и 8.39). Но включение по схеме с ОЭ обеспечивает заданную мощность при меньших амплитудах колебаний на входе (или при меньшей «раскачке»). Остановимся на схеме с ОЭ по тем соображениям, что она применяется очень часто в «двухтактном» варианте, о котором будет сказано ниже. Этот вариант позволяет уменьшить иа выходе нелинейные искажения путем взаимной компенсации гармоник. Схема выходного каскада с ОЭ, с эмнттерной стабилизацией исходного режима и с трансформаторным выходом представлена на рис. 9.15,а. Эта схема не требует пононеннй. На рис. 9.15,б даются выходные характеристики конкретного мощного транзистора. Особенностью этих характеристик по сравнению с характеристиками на рис.
9.39 является только то, что для каждой из них фиксировалось напряжение на базе (относительно общей точки), а не ток базы. Принципиальной же разницы в них нет. На семействе характеристик определяем точку т исходного режима. 11олагая, что напряжение источника питания Ек= !2 В, н !Пренебрегая (с известной погрешностью) сопротивлением первичной обмотки трансформатора для постоянного тока, ищем точку т на вертикали, соответствующей Ек = = 12 В (разумеется, в транзисторе р-л-р зто на~пряжевие отрицательно). Если допустимая мощность рассеяния в транзисторе составляет, например, Ркч. ° =6 Вт, то мы должны ограничить ток коллектора значением 1к 0( (Рк»«~ «!Ек=6(!2=05 А. Остановимся на значении 1 =0,4 А, апре.
делив тем самым положение точки ш и, следовательно, потребляемую мощность питания каскада: Р«=!и 0Ек = в =0,4 12= — 4,8 ~Вт. Теперь определим нагрузочное сопротивление цепи коллектора. Для этого проведем через точку т динамическую характеристику в виде наклонной прямой, которая опиралась бы нижним концом на характеристику, соответст- гаа ба гкзо га а) Рис 9!5. Выходной каскад на транзисторе по схеме с ОЗ: а — схема каскада; б — ~работа цепи коллектора = 1,8 Вт*.
205 вующую минимальному (неуправляемому) току коллектора (точка и), а верхним концом — на точку сгиба статической характеристики (точха й); прн этом отрезки йт и лщ по возможности должны быть равны. Можно утверждать, что |при изменениях напряжения на базе в пределах от — 0,8 до — 0,2 В, т. е. при амплитуде входного напряжения У 1=0,3 В, будет достигнуто хорошее использование выходного каскада.
Очень приближенно полезная мощность (Гк т (к 9 400 1Π— 3 2 2 Но неравенство отрезков Ьи и тп (причиной которого оказывается не. строган параллельность реальных статических характеристик) приводит к нелинейным искажениям, которые можно наблюдать на развернутых во времени изменениях тока коллектора гк и напряжения на коллекторе ик. Что касается выгодного сопротивле. ния нагрузки )г„ то в данном примере она составляет лишь около 20 Ом.
Таким образом, коэффициент трансформации не будет сильно отличаться от * Числа 9 В и 400 мА получены как полусуммы «амплитуд» положительных и отрицательных полуволн напряжения и тока, приближенно равные амплитудам первых гармоник. единицы. Более того, иногда оказыва. ется возможным включать электродинамический громкоговоритель в цепь холлектора вовсе без трансформатора. «Низкоомная» нагрузка характерна для мощных транзисторов, так как в них при низких коллекторвых напряжениях значительная полезная мощность получается эа счет больших токов.
Описанные виды выходных каскадов, работавшие в режиме А, можно назвать «однотактными» каскадами в отличие от «двухтактных», о которых мы будем говорить дальше, Мощность, .которую способны отдать ~потребителю лампа или транзистор при допустимых искажениях, может оказаться недостаточной. Тогда, желая сохранить тип электронного прибора, можно включить две лампы или два транзистора параллельно между собой, соединив накоротко их одинаковые электроды. При этом, разумеется, выбор деталей схем будет иным, ио по-прежнему придется обеспечивать режим А.
Значительно выгоднее при использовании в одном каскаде двух ламп или двух транзисторов включить их по двухтактной схеме, так как в этом случае возможна взаимная компенсация искажений. Двухтактные схемы выл о д н ы х к а с к а д о в с применением ламп (в данном случае триодов) и транзисторов показаны на рис. 9.16. В связи с тем, что сущность работы обеих схем одинакова, рассмотрим процессы применительно к транзисторной схеме (рис. 9.16,6). мха« м их ам' гм а) Рис.
9.16. Двухтэктные схемы выходных каскадов. а — на лампах (триодах); б — на транзисторах по схеме с ОЭ и со стабилизацией режима По существу двухтактный каскад представляет собой сочетание двух однотактных каснадов, которые образуют два «плеча» схемы и работают согласованно на общий потребитель )7. На входе включен трансформатор, имеющий вывод от средней точки вторичной обмотки, а на выходе — трансформатор с выводом средней точки первичной обмотки.
Резисторы же эмиттерной стабилизации являются общими для обоих транзисторов (точно так же, как катодный резистор )7 — для обеих ламп). Постоянные токи цепей коллекторов создают в половинах первичной обмотки выходного трансформатора встречные ампер-витки, а потому сердечник не подмагничивается постоянным током; это позволяет уменьшить объем сердечника; вместе с тем взаимно компенсируются результаты изменения коллекторных токов, которые создаются плохой фильтрацией источника питания и приводят в однотактном каскаде к гудению («фону») в громкоговорителе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
