Гоноровский И.С. Основы радиотехники (2-е издание, 1957) (1095421), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Рпс. 10,5 женное усиление колебаний при ра. боте в нелинейном режиме. 1(р Рупнык преимуществом подобного усиления, называемого нелинейным усилением, явля м явлчется более вы ос д |" энергетический режим работы. Усилители, уществляется усиление мощности колебания, называются уса. л тели, в которыя лителями мощности. Усил ители мо|цности, еа как правило, работают у в нелинейном режиме. Я / В некоторых устройствах (например, в умпожителях частоты) нели/ ! / ней ность хара клер исти ки аа| используется для полу- / чения колебаний с час- 'к тотами, кратными часто- а а р еа еа те входного напряжения.
Полезно отметить, что еа "р в нелинейных усилителях ошибка. обусловленная заменой реальных характеристик спрямленными, получается тем меньшей, чем Рис. 10.0 болыпе амплитуда колебания, подводимого к усилителю, Лезйств>пельно. в Режи' пРедставленных па Рис. 10.5 и !0.6, искажение ф< Рвы аиодп,е агп тока обусловлено, главным образом, выходом напряжений р р ча гка а — б. Ход же хаРактеристики в пРеделах и пр,,„ка оказывает слпоое влияние на форму аиодно~о тока, ,гаго ' -,азом, все основные черты нелинейного процесса — иска- (пакм фа~мы анодного тока и возникновение новых частот — пРи зг "„'„бразо:, вФ|е ф „характеристик сохраняются.
пряма й главе изучаются линейные усилители. По схсз|е и енин . данно ни различают еще усилители апериодические и усилитекции яоясгру,ые. Лпериодические усилители используются для усиезонанснь . ап Р авляющнх сигналов, Схемы подобных усилителей содер- аспяя У апернодические цепи. Резонансные усилители испольна высоких частотах (радиочастотах). 1( резонансным |ся на й „к„лям можно также отнести полосовые усилители, в качестве колебательных систем используются ооычно спязп. -нные контуры.
э 10 а. основные соотношениЯ длЯ линейного Усилитела. эквивалентная схема анодной цепи электронной лампы (!Ри работе на линейном участке характсристикн электронную ха|му можно рассматРивать как линейное устройство, по отномсяяю к которому применим принцип наложения (суперпозиции). удпбпо поэтому при устаиовлеппи соотношений мел|ду входными и выходньшй напряжениями в схеме исходить сперва из усиления гармонического колебания.
Получе|шые результаты нетрудно затем использовать для рассмотрения раооты усилителей сложных колебаний (акустических сигналов, импульсов, модулированных колебаний и т. д.), Р!так, пусть на сетку триода, кроме постоя|шого напряжеплп Е,е подается небольшое по амплитуде напряжение Ье, = 1.", соз ье' г. (!0 1)) йля определения вызываемого этим напряжением изменения июдного д"ого тока можно воспользоваться выражением (10.8), подсгавпп в пего е,=Е + 'с =Е, +Е соз|'г.
(10.10) !1апрлже Ряженпе е„входящее в ур-нне (!0.8), представляет собой „"о-ь потенциалов анода н катода лампы. Эта разность пота„„„~ло о~личается от электродвижущей силы Е„источника инициалов отл зп„„„"а велнчнг|у падения напряжения и„создаваемого иа нагрунпп о"Ротивлепни анодпым током. 1)рипимая за положительное Рапаение ан катру вводного тока во внешней цепи направление катод— л. 'Зка — ано лячп, иод и отсчитывая потенциалы относительно катода и ° "' пол чим ппй „' У им направление напряжения и, обозначенное стрел'а Рис. !0,у а ата (10. 18) ле а е1 ддД (10.
19) ЯР=- 1 д; (!ОП8 ) — — Ф 1 р- ЕŠ— --"- е А. — >- -а — ь 1+— лг (10, 19') гм Я д л 1+ Т (10.20) Ьг', =- 1а соз (() г — гра), (!ОЗО) „=- 1, ° е соз (аа г — р, + ре). згн Это направление противоположно направленщо зд здс Е ' поз>о,„т Е, -= ܄— Иа, (10,11. Здесь и в дальнейшем под и, подразумевается пад жения, создаваемое приращением анодного ток нзнрн падение ока. грузка обладает омическ снн нн. (г леиием я„то под величи . рогнаим сов иной Е разумевается не эдс и а но„-. источвикн "' разность между здс исто,ш а гга лн'>иной г,>а'Аа >ника н Подставляя выражения (10, !а и (10.11) в ур-нне (10,8), п , получж, га = Е (Е о+ Е соз Я г 4- + Р (Еа Еао иа)) (10 12 В отсутствие сигнала, т.
е. когда г>е =0 и и =О, и, — иа= . имеем г'. = Е (Еее+ Р (Еа — Еае)). (!ОЗЗ) Вычитая выражение (10.13) из (10.12), находим приращенне вводного тока: и'а = га — г.е = 3(Е соз Я г — Ри ) (10.14) В общем случае, при произвольной форме йе, и и„, можно нг. писать: й>г', = Е(Ье — Ри,). (10,! 4'1 Следует подчеркнуть, что н а п р я ж е н и е Ье, от с ч н ты ни ется от сетки к катоду, а напряжение и, от кате' да к аноду (рис.
10.7). Так как по условию лампа работает в линейном режнне то 1>е, представляет собой гармоническую функцию времени сене тотой 1), совпадающей с частотой подводимого к сетке напраженн" Представим г!г', в виде где 1„— амплитуда, а гр„— фаза переменной составляюшегг а' нов ного тока. ои се Тогда напряжение, создаваемое током Ьг. на нагрузочиои противлении Е, будет Здесь грз — аргумент комплексного сопротивления л. дя к комплексным амплитудам, можем иапнсатгп 1!ереходя (10. 17) — — а 1, = Б Ее — $Р (1, = 5 Ее — ЯРЕ 1а.
„мг зго уравнение относительно 1а, получаем; выражение позволяет определить ток 1а по заданной Е и по известным параметрам лампы (5, Р) и нагрузки (У). здс , и 8 курсе злектровакуумных приборов доказывается, что гае Е, — внутреннее сопротивление лампы (между анодом н кагодом), Можно поэтому выражения (10.18) и (10.19) записать в сленувщей форме; нре с ной наставляет собой так называемую крутизну динамичес"ара ктер исти ки или динамическую крутизну, меньше статической крутизны, так как с увеличением узочного сопротивления л рагтез падение напряжения и, и снииапря>кение авода отш>сителшю катода е,= Е,-и„Пргг ггогда и.
— О, реакция анодной цепи на величину анодного гона „ отсутствует и д Выражение (10.10) можно. также, привести к след следуюц>ецу в п,з ', ° 1 л,+2 л;+г ' (!0.2: 20 бг = — Гу, хкх ю Отношение ямх ик К= — — = —— лг лх называется коэффициентом усиления схемы. Прп чисто активном нагрузошом сопротивлении (Е=Л, эх=О) капри>кение Г>', совпадает по фазе с током г„а последний с иа.
пряжением сетки Е,, Линах>нивская крутизна оэ становится пря этом чисто вещественной. 11олучается векторная диаграь>ыа представленная на рис, 1О.ч. Напряжение Гг в хкх (!О.гй) й й Ь;х, хгз Ряс. 10.9 Плыл" аа '> Пря апределэяпп эхюлптуды эпадпага така пыгзар пэпрэплэккя э>м~~~,„ дэяжумей аялы экяппялэпзпага гпя Пэгарэ зяэяеппя кэ яхмэ . для палукэк'. же прэяпльпых Оп~оных саагпапюний яэаГ>хакима ксхадкгь ял уалаэяя а глас. ва которому э пэсспнпых экамепзэх кэпрэоленпе напряжения саэпядяэ' хэ. а па.
лажктельным яяпрэплэякам гока, э я геперэгарах — празяэапалажка я пеняю хакк. Чтобы улаэлэтэарягь этому щек>апэппю прк зядэпаам кяпряэлапп" ' >пала. жигельпам> гакэ тю эккппэлеп~кэк эда гал>кпэ быть кэпйэгммпэ гаях> л>кяя элс Бх, прялажюпай к тампы спгкя — катод, г, е„экэпьалепп~эя эда да' быть взята са эяэкам мкпус. 880 1 где р = — — коэффициент усиления лампы. Все полученные для триодов результаты можно ра па тетроды и пентоды, Необходимо лишь под про . Ран»ть распрост п оницаемост подразумевать произведение В '! (длч тетРодов) ипн г> .1>,.гу 'г» к> ~ )зя пентодов, см.
8' 10.1). ' (дл" 'г1 х 1>и Уравнению (10 21) отвеч твечает к. х ! вивалентная схема ацодц г пи лампы ), представлеццая рнс. !0.8. Рпа, 10.8 Выходное напряженне ус усилн. теля снимается с нагрузо> сопротивления Х. Прп отсчете потенциалов относительно потек. зочцога пиала катода, получим: пп то па угол 180' относительно входного наприятие. ) чяе сдвп>зу и коэффициент усиления К является отрицательным ппя 1:ю , >яств . 'энным 'шелом -Л>/ух уа Ряа.
10ло сдует важное правило: одцолалгповый усиля. гель с чисто активными сопротивлениями пово„'д„ц„ает фазу усиливаемого гармонического нодебання на угол ! 80'. Г!рц этом имеется в виду сделанное эып>е заь е инне >то все Пма - а яэпряжения п схеме отсчитываются отпоситель- ух-уГГ/ух- ук) па катода лампы, При комплексном "2 ° 2-5' характере нагрузочного а гата сопротивления вектор- па Льр пые кна'раммы получ нот Рпа.
10.П пцд, представленный на Рпс. 10.!О (длЯ Х=-Л+1Х) и Рис. !0.11 (длн Л=Л вЂ” >Х). ЧеРш "„,, обозначен фазовьш сдвиг напряжения бг, „относитель— ь — ь па Лх, т. е. аРгУмент ко>лплексного коэффициента Усилении К. Подставляя в выражение (10.22) ур-ния (!0,17) и (10.21), неруд>о пот'>ить К В ю) = — р — ~ — = К е ~' ° л;+7 (10. 23) мента к Огс>ода получаем следующие выражения для модуля и аргу- '" коэффициента усиления: К = /К(> м)/ = р. д (10.24) 1/(Л,+Л„) +Хз и,„ Х., соответственно, активная и реактивная составляющая ' рузочцого со>зротп л и„'(Х Л ! Х ) ~р. =;г+ я> (10.
28) Выражение лять„„пне (10.24) определяет частотную характеристику усн. (10 28) -- фазовую, 881 В соответствии с выражением (10.21) сдвиг фазы Ф анодиог , ка 1, относительно напряжения Е, равен Х (а, =агсгя — — —, а Ев+ ~а Х, вб =агстй— на Из выражения (10.24) видно, что /К((м)/ всегда меньше эффициента усиления лампы Р, Зля хорошего использоза,„ анин усц. лительной способностн лампы вьшодно увеличивать отношение а В реальных схемах имеется, однако, ряд ограниченнй, препятс щих повышению этого отношения. Междуэлектродные емкости,, ятствуц1.