Минаев Е.И. - Основы радиоэлектронники (1266569), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Напряжение и,,р„„— — и,+Ои. (7.5) называется управляющим напряжением, приведенным к сетке, или сеточным управляющим напряжением. Напряжение иа.арр = иа+ 1$ис (7.6) называется управляющим напряжением, приведенным к аноду, или анодным управляющим напряжением. Введепве понятия действующего управляющего напряжения позволяет привести триод к эквивалентному диоду. Для начального участка характеристики эквивалентного диода справедлив закон степени трех вторых, однако чаще используют кусочно-линейную аппроксимацию ламповых характеристик, предложенную А.
И. Бергом. 7.6. ЭКВИВАЛЕНТНАЯ СХЕМА ТРИОДА Для малого приращения анодного тока, являющегося функцией двух переменных, справедливо соотношение А1 = д" Аи.+ д'" Аи,=5Аи.+ (1/В,) Аи. дие диа Электронная лампа используется для усиления переменных токов и напряжений. Вследствие этого в сеточной н анодпой цепях действуют как постоянные напряжения и токи, получаемые от источников питания, так и усиливаемые переменные токи и напряжения.
Предполагая переменные токи и напряжения в электронной лампе малыми, получаем 1,=50,+ (1//7;) (/„ (7.7) где 1„— переменная составляющая анодного тока; 1/,— переменная составляющая напряжения на сетке; (/,— переменная составляющая напряжения на аноде. Величина 1„, У, и (/, являются комплексными амплитудами. Выражение (7:7) справедлино как для мгновенных значений, так н для комплексных амплитуд. Из выражения (7.7) следует, что при малых переменных напряжениях и токах в лампе справедлива эквивалентная схема, приведенная на рис.
7,4,а. Если в выражение (7.7) подставить З=р//7ь то получим 1 = (1хУ,+ У~)/)7ь (7.8) откуда следует, что электронной лампе эквивалентна также схема, представленная на рис. 7.4,6. Обе схемы широко используются. Схемой с эквивалентным генератором тока, приведенной на рис. 7.4, а, удобнее пользоваться при )7;~~ ~Я„), где Л„ — полное сопротивление нагрузки в анодной 166 г а с и «г ггг а) Рнс. 7.4 Эквнвалептные схемы электронной лампы; а — а генератором тока; 6 — е генератарон нааременнн 7 г е са 74. МНОГОЭЛЕКТРОДНЫЕ И КОМБИНИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ Между катодом и анодом в электронной лампе может находиться не одна, а несколько сеток.
Электронные лампы, имеющие больше одной сетки, через которые проходит общий поток электронов, называются многоэлгктродчыми. Лампа с двумя сетками имеет четыре электрода и называется гегродом. Далее по числу электродов идут пентод, имеющий пять электродов, шестиэлектродная лампа — гексод, семиэлектродная — ггптод, иногда называемая по числу сеток пгчгпгридом, и восьмиэлектродная лампа— октод. В одном баллоне электронной лампы может располагаться несколько систем электродов с независимыми потоками электронов, цепи лампы, в общем случае являющееся комплексной величи- с а ной. Эквивалентной схемой на лс рис.
7.4, б удобнее пользоваться при обратном соотношении сопротивлений лампы и нагрузки. Эквивалентные схемы на Рис. 7.4 справедливы только при Рнс 7В Эквивалентная схема элск. Работе лампы без захода в об ласть сеточных токов. При наличии сеточного тока сопротивление между зажимами с и к мало. В отсутствие сеточного тока оно очень велико (порядка 10'— 1О" Ом), а потому его обычно считают равным бесконечности. Сеточный ток снижает это сопротивление до нескольких сотен ом. При достаточно высоких частотах, начиная примерно с десятков килогерц, необходимо учитывать межэлектродные емкости лампы.
Эквивалентная схема электронной лампы с межэлектродными емкостями показана на рисунке 7.5. Емкость С,„между анодом н катодом обычно объединяют с внешней нагрузкой, поэтому анодный ток показан на схеме протекающим через нагрузку. Что касается переменной составляющей сеточного тока, то она разветвляется по двум цепям: через емкость С,„между сеткой и катодом и через емкость Са, между сеткой и анодом. и =И нн са lв йв Р,в у,в -У5 и мв авв эввч,в е Рис 7д, Аноднаа характеристика тетрода с экранирующеа сет- кой Рис. 7.7.
Анодные характеристики нентода например две триодные системы — двойной триод. Такие электронные лампы называются комбинированными. Кроме двойного триода выпускаются двойной диод-триод (два диода плюс триод), триод-пентод, триод-генсод н другие комбинированные лампы. Объединенные лишь общим баллоном в цепями накала, но по существу раздельные электронные лампы, образующие комбинированную лампу, используются как независимо, так и в схемах, требующих совместного их применения. Например, двойной триод можно использовать в усилителях двух независимых каналов или в одном двухтактном усилительном каскаде.
Тетрод. Тетрод имеет две сетки. Одна нз них является управляющей, т. е. выполняет ту же роль, что н сетка в триоде. Вторая сетка чаще всего помещается между управляющей сеткой и анодом. В этом случае она называется зкранирующей. Как показывает название, ее назначение — экранировать управляющую сетку от анода, На экранирующую сетку подается постоянное положительное напряжение по отношению к катоду, обычно равное 30 — !107о от постоянного анодного напряжения. Экранирующую сетку, как правило, всегда соединяют через большую емкость с землей, поэтому на ней нет переменного напряжения.
Экранирующая сетка на несколько порядков уменьшает емкость между управляющей сеткой и анодом. Это оказывает большое влияние [ри усилении высокочастотных сигналов, так как устраняет паразитную обратную связь между входом и выходом усилителя, аналогичную связи через емкость коллекторного перехода, рассмотренную ранее. Благодаря экранируюшей сетке результирующее электрическое поле, ускоряющее электроны, испускаемые катодом, мало зависит от потенциала анода. Поэтому напряжение мало влияет на анодный ток, что хорошо видно из правой части анодной характеристики, представленной на рис. 7.6. В левой части анодной характеристики наблюдается провал, вызываемый динатронным эффектом.
Последний является следствием вторичной электронной эмиссии анода, проявляющейся в том, что каждый электрон, ускоряемый полем экранирующей сетки, «выбивает» из анода в среднем более одного вторичного электрона. При анадных напряжениях, меньших напряжения зкранирующей сетки, вторичные электроны не возвращаются на анод, а идут к экранируюшей сетке, увеличивая ее ток.
Так как число электронов, бомбардируюшнх анод, меньше числа вторичных электронов, не возвращающихся на анод, наблюдается значительное уменьшение анодного тока — провал в аиодной характеристике на участке аб. При напряжениях на аноде, превышающих напряжение зкраннрующей сетки, вторичные электроны возвращаются на анод и динатронный эффект исчезает, хотя вторичная электронная эмиссия остается. Наряду с описанным выше тетродом выпускаются тетроды с катодной сеткой, располагаемай между катодом н управляющей сеткой. Такое расположение сеток при подаче небольшого положительного потенциала на катодную сетку рассеивает облако пространственного заряда.
Преимуществам ламп с катодной сеткой по сравнению с триодами является возможность их работы при небольших напряжениях источников питания анода, например при анодных напряжениях 4 — б В. Пентод. Для устранения динатронного эффекта в лампу с акра. пирующей сеткой вводят еше одну сетку, называемую противодинатронной. Она располагается между анодом и экранируюшей сеткой и соединяется с катодом, в результате чего вблизи анода электрическое поле имеет направление, способствующее возвращению вторичных электронов на анод.
На рис. 7.7 показаны анодные характеристики пентода, из которых видно, что провал в анодных характеристиках пентода не наблюдается. Лучевой тетрад. Динатронный эффект в тетраде можно устранить так называемый лучевой конструкцией лампы. Если провода экранирующей сетки расположить ближе к управляющей сетке, чем к аноду, и таким образом, чтобы они были как бы затенены проводами управляющей сетки, то электронный поток разбивается на пучки — лучи. В этом случае вторичные электроны не попадают на экранирующую сетку, так как встречный плотный поток электронов отталкнвает их обратна на анод, Характеристики лучевого триода в рабочей области близки к характеристикам пентода.
Глава 8 ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ В УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВАХ ЭЛ. СТРУКТУРИАЯ СХЕМА УСИЛИТЕЛЯ С ОВРАТИОИ СВЯЗЬЮ В различных радиоэлектронных устройствах широко применяется обратная связь. Она осуществляется подачей части напряжения или тока с выхода устройства на его вход. и и и „Обратная связь приме- и» и» авх Ю + к няется, например, в автоге- 1 нераторах, генерирующих, и ви гармонические колебания; »а очень широко ее использу-,: ют в усилителях.
Если в автогеиераторах Рис. 81. Структурная схема усилителя применяется положительная с абратная сннаью обратная связь, поддержи- вающая колебания, то в усилителях обычно применяется отрицательная обратная связь, позволяющая уменьшить нелинейные искажения и нестабильность усиления, а также изменить в желательную сторону входное и выходное сопротивления. В данной главе рассматриваются некоторые общие вопросы теории обратной связи, но основное внимание уделяется отрицательной обратной связи в усилительных устройствах. Положительная обратная связь более подробно рассматривается в главе, посвященной электронным генераторам. Структурную схему усилителя с обратной связью (рис, 8.1) можно представить в виде двух усилителей. Верхний усилитель имеет в направлении, показанном стрелкой, коэффициент передачи напряжения, равный К= (твхх(г'вх, где (»',,— напряжение на выходе усилителя; У вЂ” напряжение иа его входе.
Нижний усилитель служит для передачи напряжения обратной связи. Его коэффициент передачи в направлении, указанном стрелкой, р х'~вв/(у»ах~ где ӄ— напряжение обратной связи, передаваемое с выхода усилителя на его вход. Это напряжение является частью выходного напряжения. Коэффициент й показывает, какая часть выходного напряжения передается обратно на вход, поэтому его называют коэффициентом обратной связи. Обычно (й(~1, поэтому вместо нижнего усилителя можно применять пассивный линейный четырехполюсник. Реальные активные и пассивные четырехполюсннки обычно имеют коэффициенты передачи в обратном направлении, отличные от нуля, но в теории обратной связи они предполагаются равнымн нулю. Напряжение на входе усилителя, охваченного обратной связью, = (ув + (у = у~~+(ав(у Напряжение на выходе усилителя тУвввх=КтУв»=К(ттвх+й~ вввх) ° 172 Следовательно, для усилителя, охваченного обратной связью, К' У.„,/У,', = К+ 8КК', откуда К' = К/(1 — ~К).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
