Б.А. Варшавер - Расчет и проектирование импульсных усилителей (1267368), страница 18
Текст из файла (страница 18)
е. таким же значением тока, которое получено при расчете схемы рис. 3.!3, определяем сопротивление резистора (сэ(И' = Ив) и далее йэ» 71э и Кэ: ЬЕэ 7 ° 10 эж1,! кОм, 7э-)-7кв+76в 1,05 10-в !.5.10-э ! 0 07.10-э в'+ ' ' 10эж32 кОм 1 !э 1,05 10 ' (ближайший номинал 3,3 кОм), Е» — Евв — ЬЕв — Л Е» 15 — О, 32 — 3 — 7 1Сгэ ж 4,2 кОм, 7 +7ав 1,05 1О '+0,07 ° 1О Й= ' ' = ' ' ж1,85 кОм.
Кв+ 17э 3,3+ 4,2 Воспользовавшись формулой (3.12), рассчитываем коэффициент нестабильности, предварительно определив Ов; г) !~в +!э к,+ив 0,62 + 1 1 3,3+0,62 0,65 И Яэдэ 165 33 42 д! 1+ Рв 1+ 0,65 1 — вв+ Рв 1 — 0.98+ 0 65 Сравнение результатов расчета схем рис. 3.13 и 3.15 показывает, что схема рис. 3.15 при том же токе делителя позволяет получить заметно меньший коэффициент нестабильности й!в (2,5 вместо 4,8). Вместе с тем входное сопротивление схемы стабилизации рабочей точки для схемы рис. 3.!3 значительно больше, поскольку для схе- мы рнс.
3.15 71 =, причем !сэ' ~ !сэ (А'э = 4,2 кОм). Л1 Л2 17в+ 177 $ ЗД. В61КИМ ВАВОТЫ КАСИАЯА НА ПАМПЕ Выбор режима работы прн нагрузке в цепи анода. Обратимся к аэюдио-сеточной характеристике лампы (рис. 3.15) и рассмотрим, как следует выбирать рабочую точку лампы в разных случаях. Прн обсуждении этого вопроса, а также в дальнейшем изложении мы будем предполагать, что скважность импульсов значительна (больше десяти) и в связи с этим считать, что положение рабочей точки не изменяется заметным образом при подведении импульсов к сетке лампы. Если выходной импульс должен иметь отрицательную полярность, то рабочая точка лампы (точка а на рнс.
3.! 5) выбирается на нижнем сгибе характеристики. Выбор положения рабочей точки, левее указанного на рис. 3.15, существенно не увеличивает импульса тока, 81 однако ведет к значительному увеличению импульса напряжения, который нужно подвести к сетке лампы. Другими словами, при слишком «левом» выборе рабочей точки уменьшается средняя крутизна характеристики лампы оконечного каскада (отношение импульса тока к вызвавшему его импульсу напряжения на сетке лампы) н его коэффициент усиления, что, очевидно, приводит к требованию больРис. 3.!б. Выбор положения рабочей точки на анодно-сеточной характеристике лампы при нм пульсе отрицательной полярности на выходе усилителя щего коэффициента усиления от каскадов, предшествукицих оконечному.
Если принять, что работа каскада должна проходить без захода в область сеточных токов, а также предусмотреть в этом отношении некоторый запас порядка 0,6 В, то амплитуда импульса на сетке лампы У„и соответствующий максимальный импульс тока I можно легко определить по характеристике лампы (см. рис.
3.161. При положительном выходном импульсе (рис. 3.17) рабочую точку лампы желательно, с точки зрения увеличения импульса тока, выбирать возможно ближе к оси ординат, т. е. выбрать возможно меньшее отрицательное смещение. Однако поскольку при этом постоянная составляющая тока оказывается значительной, необходимо проверить, не получается ли мощность рассеяния на аноде лампы при таком положении рабочей точки больше допустимой.
Условие правильного выбора рабочей точки изсоображений допустимой мощности рассеяния на аноде лампы (при значительной скважности импульсов) может быть записано в виде еевЕв таей-~1 а (3.16) нли )вв Еае ( Ра 82 ,. е у„— постоянная составляющая анодного тока лампы; ń— напряжение на аноде лампы относительно катода; ń— напряжение источника анодного питания; Й вЂ” суммарное сопротивление посоянному току в анодной и катодной цепях лампы (в общем случае )р = )с, + )т',а + тт!„); Р, — допустимая мощность рассеяния на аноде лампы.
! ! ! ! рис. 3.!7. Выбор положения рабочей точии иа аиодио-сеточная хараитеристиие лампы при импульсе положительной полярности иа выходе усилителя Очевидно, что проверке на допустимость рассеяния подлежит также и та мощность, которая выделяется на экранной сетке лампы. Здесь необходимо удовлетворить условию ),ń— 7',И,~ Р„ (3.17) где I, — ток экранной сетки; )с, — сопротивление резистора в цепи экранной сетки; Р, — допустимая мощность рассеяния иа экранной сетке.
Если усилитель должен усиливать импульсы обеих полярностей, то в игом случае рабочий участок характеристики выбирается на основании тех же соображений, как и в случае отрицательного выходного импульса. Рабочая точка выбирается в середине рабочего участка характеристики (рис. 3.18). При усилении разнополярных импульсов и значительной скважности сохраняет справедливость условие (3.13), которым необходимо воспользоваться. для оконечного, а иногда и для предоконечного каскадов при большой амплитуде импульса на сетке форма импульса на выходе усилителя оказывается немного видоизмененной вследствие нелинейности характеристики лампы. Так, например, при положительном импульсе на сетке увеличивается запаздывание импульса, а форма импульса несколько улучшается, так как изменяется длительность фронта, поскольку 1„( 1 !рис.
3.19). При усилении импульсов разной полярности по той же причине и, следовательно, из-за различия в средней крутизне участков характеристики лампы, лежащих выше н ! Б~, Г;,1 Рис. 3.!8. Выбор положения рабочей точки иа анодио.сеточной характеристике лампы при усиле- нии импульсов обеих полярностей Рнс. 3,!9. Влияние нелинейности характеристики лам- пы на форму импульса ниже рабочей точки, имеет место разный коэффициент усиления для импульсов разных знаков. Если по тем или иным соображениям необходимо получить примерно одинаковое усиление для импульсов разных знаков, то этого можно достигнуть, выбрав рабочие точки ламп Коэффициент усиления оконечного каскада и,„„ ххв ых ах (3.
19) Амплитуда импульса на входе оконечного каскада определяется непосредственно из построения по анодно-сеточной или анодным характеристикам лампы. Очевидно, что амплитуда импульса напряжения на входе должна соответствовать максимальному импульсу тока, если иметь в виду расчет каскада на минимальное время установления. Выбор режима работы при нагрузке в цепи катода. Рассмотрим графический метод расчета катодного повторителя. Этот метод расчета в отличие от аналитического обладает большей наглядностью, позволяет получить суждение о влиянии нелинейности характеристики лампы на форму импульса, а также характеризуется большей точностью, так как табличное значение крутизны лампы при напряжении на сетке более 1 — 2 В отличается от значения средней крутизны.
Графический расчет катодного повторителя при пентодном включении лампы можно вести с некоторым приближением, пользуясь анодно-сеточной характеристикой I, =- ф(Е,). При триодном режиме лампы катодного повторителя следует пользоваться динамической характеристикой анодного (катодного) тока лампы, построенной для данного значения сопротивления катодной нагрузки. На рис. 2.5, а представлена простейшая схема катодного повтоРителя, а на рис. 3.20 изображена внодно-сеточная характеристика лампы этого же катодного повторителя.
Положение рабочей точки а (см. Рис. 3.20) на характеристике лампы катодного повторителя определяется пересечением нагрузочной прямой, проведенной под уг! ф =- агс1ц —, с характеристикой анодного тока. При таком ых построении в случае пентодного включения лампы положение рабочей точки определяется приближенно, поскольку для определения ее координат используется характеристика анодного (1,), а не катод(га + (х) тока.
Принятое допущение практически не вносит в Расчет заметной погрешности. Вместе с тем оно освобождает при проектировании от необходимости специально строить характеристику катодного тока, которая в справочниках ие приводится. Соображения, касающиеся выбора положения рабочей точки, не отличаю с ~каюте, от приведенных Р~~~~ ~р~~~~~~ в оконечном и в предоконечном каскадах таким образом, чтобы умень„ть нли устранить неравенство коэффициентов усиления.
Итак, выяснив амплитуду максимального импульса тока ориентировочновыбранной лампы, не представляет труда определить сопротивление нагрузки (при емкостной нагрузке усилителя Д„ = 1г,), коэффициент усиления и время установления оконечного каскада. Сопротивление нагрузки определяется по формуле (3.18) гт каду с нагрузкой в цепи анода. Особенность заключается лишь в том, и это уже отмечалось, что в некоторых случаях сопротивление резистора 1т'„может быть увеличено, а импульс тока соответственно уменьшен. Определим непосредственным построением рабочий участок характеристики лампы н коэффициент передачи катодного повторителя.
Согласно рнс. 2.5, а можно записать и,=и„— и., (3.20) Рис. 3.20. Выбор режима работы иатохного повторения (рис. 2.5,а> прн импульсе положительной полярности на его выходе Замечая, что (Уи = 1вв)('и+ (У (3. 21) и подставляя (3.21) в (3.20), получаем и,=( г.+и,„,— ц,„ или (3.22) и, + и., =- ум г„+ и,.„. Построение, осуществленное согласно (3.22), представлено на рис. 3.20. Требуемая амплитуда выходного импульса откладывается при положительном выходном импульсе влево от рабочей точки, далее находятся точки Ь и с, расстояние между которыми отображает величину У„.
Рабочий участок характеристики представляется отрезком а — с. Очевидно, что коэффициент передачи катодного повторителя определяется отношением отрезков а'Ь' к Ьс. Если импульс напряжения на выходе должен характеризоваться отрицательной полярностью, построение выполняются согласно 3 21. Здесь равенство (3.22) остается справедливым, поскольку (у „и (/„должны быть взяты со знаком « — », Рассмотрим схему катодного повторителя, в котором смещение определяется частью сопротивления нагрузки (рис. 3.22). Рис.
3.21, Выбор режима работы катодного повторителя (рис, 2 5, а) при импульсе отрицательной полнр- ности на его выходе В этом случае построение для импульса положительной полярности проводится аналогично, с той лишь разницей, что определение Ув„ осуществляется по нагрузочной прямой рд для переменного тока (рис. 3.23). Прямая о! проводится под 1 +ел углом гр = агс(и†для определения Лгм положения рабочей точки на характеристике лампы. Далее через рабочую точку И-1 проводится нагрузочная прямая для пере- 1 менного тока под углом ф = агс(я )с,м+ й' Е р Построение для случая отрицательного импульса на выходе приведено на рис.3.24. г' с, Рассмотрим еще случай работы катод- ного повторителя на согласованную линию при выходном импульсе, имеющем положительную полярность (рис.
3.25). Так как хема катодного повтори. волновое сопротивление линии мало, то в тела (смепгение определянекоторых случаях автоматическое сме- ется частью полного напряшение, получающееся на согласующем жения иа )(к) сопротивлении )~, может оказаться недостаточным. Поэтому последовательно с ~~гласующим сопротивлением я (оно при согласовании равно вол'говому сопротивлению линии) включают дополнительное сопротивление М, зашунтированное большой емкостью. Построение для ука- сс Рис, 3.23.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
