Гоноровский И.С. Основы радиотехники (2-е издание, 1957) (1095421), страница 65
Текст из файла (страница 65)
е „, еть в виду, что кристаллические усилители Следует ) „„ка еще не пригодны для работы на частотах, (плоскости '„ несколько мегагерц' ). Это объясняется относительно зрезьипа~~~"' '„' перемещения носителей зарядов в полупроводнималой овостью путей, по которым электроны или дырки скоростью ках , лектора и, наконец, влиянием паразитных емкостей, неодинаково Дсст сопРотивлениЯ Г, гл и г . Особешю велико влиЯние гаю1 КОЛЛек ,итнруюших соп „ „;, ймкости, шунтирующей сопРотивление коллектора (наиоощ ое) Все эти факторы практически не заметив кустических частот, для усиления которых кристалюш усилители получают все более широкое распространение. области акус Р(а олее п б лее подробном рассмотрении многочисленных вопросов, с построением входных и выходных цепей, а также связанных вием схем многокаскадпых кристаллических усилителей мы построением с аиавлнваемся.
Эти вопросы освещаются в быстро растущей ае остаиавль саециальн " иальной литературе по кристаллическим усилителям. Ч Точечные ьглее 2 „ ме крветвллпческпе трвпды лопусквют применение вв гвгчвтельвп мгг пч„'в" чвгштчг, однако уступшвм плоскостным гриппам по рвлу важ. " " Ьсвлевие мовшпсть у" овевь шумов валегквость в лр.). ГЛАВА 11 НЕЛИНЕЙНОЕ УСИЛЕНИЕ КОЛЕЬАНИЙ б пиес с " родоп>капнем линейной части характеристики). В моабспнсс е (|) через зна'юние е 6 прОисхОдит „Отсечка'' ' „диого тона. УГОЛ в>9= О, соответству|ощнй изменению тока от амплитуды 9 а , |л название УГла Отсечки. Основание импульса до НУЛ" й 11.1. Режим работы электронной лампы при бол амплнтудак колебаний ОЛЫНИХ Главной особенностью рассмотренных в предыдущеи линейных усилителей является слабое нсгользованпе злак„.
' пей главе ного тока лампы. Как отмечалось в $ !О.-, это резко ухудш У~удшает ОтДаЧУ, т. Е. Козф|РИЦИЕНт ПОЛЕЗНОГО ДЕйетзин ЛИНЕЙНОГО Уси го силн. теля, как преобразователя энергии источника постоянного к ГО тока в энергию колебаний. Для устранения этого недостатка необходимо пойти на умма, лепное нскажеьше формы анодпого тока, придав ему пмпульснн|, характер, при котором отношение полезной переменной состав. лающей к постоянной составлякщей повышается, Для получения такой формы анодпого тока при возбуждении лампы гармоническим напряжением рабочая точка должна быть устаиовлеке вблизи нижне~о сгиба вольтамперной характеристики, а амплитуда сеточного напряжения должна быть достаточно большой.
Подоб. вый режим работы лампы представлен на рис. 11.1 для пентода, ИОГда реакцией анод|юГО напряжщ|ия можно и!>ВпебреГать и апед" ный ток определяется в осповпом напряжением сетки'). Напра. жение смещения Ь;, выбрано отрицательным и настолько большим по абсолютпои величине, что в отсутствие переу|ениоге сеточною напряжения лампа заперта и аподный ток равен нулю При действии на сетку напряжения Ь е (|) = Н„соз ю г иолх анодный чок существует лишь па про|я>кении отрезков период 2Е| (рпс. 1!.1), то есть когда выполняется условие: Е, сок |ос — ( е„ (.> О, ! '!!.1) вчюа!ее где е, — напряжение (отрицательное) сетки, соответств,| началу вольтамперной характеристики лампы (пересече"н' „е,шть д Швв.
'! В случае трпода статическую хяркктернстаку неойходкмп 66ЯЕП" .„6666 наческой (с|ь й 10.2), В дальнейшем реакция ааодкого пяпряжепяя зуд 5 1!.3). 69 ( ' в ч |в а ,', >бе л л>гд ът Ряс. !1.! зподиого тока равно, очевидно, 28, Б пределах этого угла форма пмпульса тока близка к косипусоидальпой и, если пренебречь кривизной вольтамперной характеристики, ыгповснпое значение заодно|.о тока может быть выра>кено уравнением: (11. 2) 6'„=- 1„' (соз ю 9 — соз 8) при 0 <ш 9 <8. у,'„обозпа гает амплитуду импульса, который получилсп ймп нот ° Для !аль Р те|ете ординат |', от пунктирной липни о>с па рис.
11.1. хмплпт ду у дальпейц|его рассмотрения целесообразно выразиты через а уду у„, Реально существу|сщего импульса, который, конечао, не может рззпяем в >' т превысить тока насьпдения лампы. Для этого прнвыражении (11.2) шс =б, тогда 'а (В) = У = Г,'а ( ! — соз Н), откуда у Г„ 1 савв Г !Одставив ~ельно; э>О вь!Ражение в ур-ние (11.2), получим оконча- 1,„ — — (соз |в 9 — соз О). за,н,с Гчпчв 433 +8 1«»="-) за созмг»гме= 1 -8 (1 1.5) Сггношения 1«» Мпв-всозв о=1 — '„Д (11.
7) Р»»с. 1йз 1«» 8 з»пнпозв 1а а (! — соз 8) (!1.8) аз= —" ит.д, 1«з ааа, а,/а «»,аз а, агг а» жа пыл»«аз»а»г гам»ппа» Рпо. 11.3 Анодный ток (рис. 11,2) резко отличается по фор~~ ваемого колебания, подводимого к сетке. Зто являетг )с"ак- том использования электронной лампы в нелинейном та. Резуль Прн этом нензсежно возпикновеиие в анодном токе сост м ре»ки, та ваяю (гармоник) с частотами 2м, Зы и т. д.
Однако искажен анодного тока еще не означает обязательного искаже»зи„ф'х»ь» колебания, выделяемого на анодпой нагрузке. Если и параметры схемы усилителя обеспечивают выделение „ пост!пзеип, полезной составляющей тока, т. е. основной гармоники с частотой м и до стато'пю хоРошее подавление влиЯниЯ высших гаРмопик 2ы, 5»з и т.
д., то выходное напряжение, как и в случае линейного уси. пения, может быть получено в виде гармонического или почти гармонического колебания. Крупным энергетическим преимуществом подобного режа»ж работы электронного усилителя является относительно малая величшщ постоянного тока, отбираемого лампой от источника витания. Зта величн»~а определяется средним значением импульсяого тока, представленного па рис.
!1.2. Для выявления особенпосзей усилителя, работающего с отсечкой вводного тока, необходимо найти соотношение между амплатудой 1„, первой гармоники н постояшюй составляющей 1„,. Кроме того, для выявления требований к устройству. предназначенному для ослабления влияния высших гармонических, необходимо найти амплитуды этих гармонических.
Все эти велячнны мо' можно »ампы, м 11,Э)» »,айти с помощью гармонического анализа вводного тока лам В виду четности функции»'„(озг), определяемой ур-пнем ( и е пядз относительно о»г анодный ток можно представить в виде Р фурье, содержащего одни лишь косинусоидальпые члены: з',=1«а+1„созмс+1„соз2 ыг+... Применяя ф-лы (2.4) — (2.5), находим: 1ап / за (»ог) 1 Г. -8 Г 8 — в со»в (!1 !) / (созо»г — соз6) ггмг=1, ' д — зозв) пд — со»в) ) и о 8 8 — з!пв пози 21а ~(созыг — созВ) созыг Нп»г=1„,— —— 8) / ( а !! — поз и) ' — „д соз диалогично можно получить общее выражение для амплитуды н.ой гармоники: 2 [Мп и 8 поз и — » поз» и з»п 81 а» = 1»»»»»'(пз 1) Д соз 8) называются коэффициентами постоянной составляющей, первой гармоники, второй гармоники анодпого тока и т, д.
Коэффициенты пз, а„п н т. д., а также отношение а» являются функциями угла отсечки. Зги функции были введены з теорию ламповых генераторов Л. И. Бергом. Графики этих функций показаны ца рис. 11.3. Из рассмотренна гРафиков можно вывести важные заключения о свойствзх электронного усилителя, работающего с отсечкой вводи и прежде всего то, что с уменьшением угла отсечки, От ка !одного ОТНОШение а, 1а, В-а!Ввааан аа 1аг 3!и В В СОВ И (11.10) растет. Следовательно, при уменьшении 8 растет отдача теля, т. е.
отношение мощности, выделяемой в нагрузке, к ача усиди. ности, отбираемой! от источника анодного питания, Не, м!'иь при этом забывать, что по абсолютной величине обе эти следует ности с уменьшением 8 падают. В практике угол отсечки б,, эги мощ. и о ычво устанавливают близким к 90а. При такой величине () поду«а почти полное использование тока лампы (а,=0,5, что бдн. олучается ' лизко к максимуму) при достаточно хорошей отдаче усилителя. При Р) = 93' все нечетные гармоники анодного тока, исключением первой, обраща!отея в нуль. Зто обстоятельство, ка„.
будет показано ниже (ч 11.2), может быть с успехом использовано в усилителях акустической частоты. Наконец, из рис. 11 5 видно, что С новь!шепнем порядка гармоник максимумы коэффи. циентов а, а, и т. д. Перемеща!Огся н область более малых зпа. Пений И. Зто обстоятельство оказывает существенное влияние па выбор режима работы лампы в умпожителях частоты (см. й 11.5), Практическое использование особенностей работы лампы с отсечкои аподного тока рассматривается ниже применительно к некоторым конкретным задачам.
9 11.2. Апериоди«вские усилители мо!цности. Двухтактные схемы Рассмотрим схему усилителя, изображенную на рис. Особенностью этой схемы является совместная работа двух лаан! на обпгу!о нагрузку через трансформа Ли тор, первичная обмотка которо!о состои!' нз двух одинаковых частей, связанп !пых со Втори'шоп обмоткой оошим ма!Вит яжеиие ным потоком. усиливаемое папряж г ' Ь подается через трансформатор с си. симмет- а сетки 1и д гтм рнчной вторичной обмоткой на ламп Л! и Ла пРОти ВОф пряжение смещения Е на се-и б'~ Л Л, ламп подается одинаковое. Доп) им оду«з что это смещение выбрано так угол отсечки анодного тока полу а. знпь 12 ки дал! близким к 90".
Тогда анодпые то П1 Л н Л. будут иметь вид, по 1 э вофазн Рис. 11.4 на рис. 1!.5. В виду про!ивоф ' „, ений импульсы тока лампы Л, сдвинуты отпосвго нных напри удьсов лампы Лэ на вРемя, Равное половине периода, сите" б азом, лампы работают поочередно, посылая анодный „,!о импульсо Таким о разо., -' в одну, ,дну, то в другую половину первичной обмотки ток Рис. 11,З аиоДИОг диого трансформатора, причем направления токов !',! и в ) каззнных частях обмотки противоположны. По отношепи!о к вторичной обмотке анодного трансформатора действие двух подоены перничной обмотки можно заменить одной обмоткой, обтекаемой током, составленным из ! ! и !аа как это показано на рис. 11.6.
Если осно- 1а ванне импульсов рав- а ио — (угол отсечки 8 = 90'), то этот то к ничем не отличается От обычного синусо- Рис. 11.6 вдального тока и форма напряжения на выходе усилителя будет совпадать с формой входного напряжения, подаваемого к усилителю. Таким обРазом можно получить неискаженное (линейное) "силепие сигнала Рн "спользовании лампы в нелинейном режиме, обсспечннающем хорошую отдачу усилителя.