Радиотехника - Давыдов С.Л.
Скачать (прямая ссылка):
Изучение усилительных каскадов облегчают графики, показывающие изменения токов и напряжений. Для построения таких графиков необходимо пользоваться динамической характеристикой (в дальнейшем при упоминании динамической характеристики будем называть ее просто характеристикой).
Рис. 7.4. График работы усилительного каскада
На рис. 7.4 показан график работы усилительного каскада. Переменное напряжение на управляющей сетке лампы с амплитудой 4 в изображено внизу, под характеристикой.
Напряжение на сетке изменяется от —4 в до +4 в, что соответствует прямолинейному участку характеристики, и поэтому колебания анодного тока получаются синусоидальными. Кривая пульсирующего анодного тока построена вправо от характеристики. При отсутствии колебаний, когда напряжение на сетке равно нулю, анодный ток имеет постоянную величину 15 ма.
Значение анодного тока при отсутствии переменного напряжения на сетке называют током покоя или начальным током (7ао).
Рабочая точка — это точка характеристики, соответствующая току покоя (точка А на рис. 7.4).
Положение рабочей точки и величина амплитуды переменного напряжения на сетке определяют качество усиления. Если рабочая точка находится на прямолинейном участке характери-
152
стики и амплитуды напряжения на сетке не выходят за пределы этого участка, то усиление происходит без искажений. Форма колебаний анодного тока в этом случае соответствует форме колебаний напряжения на сетке, что и показано на рис. 7.4.
Другой случай показан на рис. 7.5. Здесь рабочая точка также находится на прямолинейном участке характеристики, но
Л а (л/а)
-Ю -5
О +5 +10 ис(в) I
Рис. 7.5. Графическое изображение возникновения нелинейных искажений
отрицательные полуволны переменного напряжения сетки попадают на нижний изгиб. Причиной этого может быть слишком большая амплитуда колебаний на сетке или слишком низкое анодное напряжение, вследствие чего характеристика сдвигается вправо. В анодном токе получаются сильные искажения. Уменьшается амплитуда отрицательных полуволн переменного анодного тока, и форма их искажается.
Рабочий участок характеристики. Участок характеристики, в пределах которого изменяются напряжение на управляющей сетке и анодный ток, т. е. на котором происходит работа лампы, называется рабочим участком (участок БВ на рис. 7.4 и 7.5).
Хорошее, неискаженное усиление получается на прямолинейном рабочем участке. При этом часть характеристики в области положительных напряжений на сетке, хотя и прямолинейна, но нежелательна для усиления, так как при положительном напряжении сетки возникает вредный сеточный ток, который также вызывает искажения. Таким образом, для усиления без
153
искажений нужно работать на участке характеристики в области отрицательных напряжений на сетке, от нижнего изгиба до точки, соответствующей нулевому напряжению на сетке. Рабочая точка должна быть примерно на середине этого участка.
Отрицательное напряжение смещения на управляющей сетке. Для установки рабочей точки в усилителях на управляю-
Рис. 7.6. Усиление при подаче отрицательного напряжения смещения на сетку
щую сетку подают постоянное отрицательное напряжение, которое смещает рабочую точку влево. Его называют напряжением смещения. Наиболее просто напряжение смещения подают, включив в цепь управляющей сетки соответствующую батарею.
Усиление при напряжении смещения, равном — 4 в, показано графически на рис. 7.6. Амплитуда колебаний переменного напряжения сетки не должна быть велика, чтобы колебания не заходили в область нижнего изгиба характеристики и в область положительных напряжений сетки, при которых возникает сеточный ток.
Если увеличить анодное напряжение, то характеристика сдвинется влево й прямолинейный рабочий участок увеличится. Можно будет без искажений усиливать колебания с большими амплитудами. При этом придется увеличить напряжение смещения, чтобы сдвинуть рабочую точку левее.
154
Для усиления без искажений более сильных колебаний применяются лампы, у которых прямолинейный участок характеристики расположен в области отрицательных напряжений на сетке.
Итак, качество усиления зависит от анодного напряжения и напряжения смещения. Эти два напряжения определяют режим работы лампы. Для экономии энергии анодного источника
(+)¦
4
Л,
(+)
Л.
Рис. 7.7. Влияние индуктивности анодной нагрузки на изменение напряжения на аноде лампы
желательно, чтобы постоянный анодный ток был возможно меньше. Этому способствует напряжение смещения. В усилителях низкой частоты нельзя чрезмерно увеличивать напряжение смещения, так как рабочая тонка может попасть на нижний изгиб. Тогда переменная составляющая анодного тока уменьшится, т. е. усиление станет меньше, и возникнут искажения.
Динамический режим работы лампы при индуктивной нагрузке. Такой режим работы лампы получается при нагрузке в виде катушки или колебательного контура. Действительно, увеличение анодного тока вызывает в ка_-ту1Ш?е э. д. с. самоиндукции, которая стремится уменьшить прирост тока". Следовательно, э. д. с. самоиндукции вычитается из напряжения анодной батареи и уменьшает анодное напряжение (рис. 7.7, а). Наоборот, приуменьшении анодного тока возникающая в катушке э. д. с. самоиндукции стремится поддержать прежнюю величину тока. Она складывается с напряжением анодной батареи и увеличивает анодное напряжение (рис. 7.7,6). Таким образом, и при индуктивной нагрузке напряжение на аноде изменяется одновременно с напряжением управляющей сетки и уменьшает пределы изменения величины анодного тока.
