Кристалл CdS 9 страница

Ток создает на нагрузке R_H падение напряжения u_R = i_aR_H, и, следовательно,

изменения ur повторяют изменения анодного тока. Поэтому график измене­ния тока может в другом масштабе изображать изменение u_R:

u_R = U_R0 + U_mRsm(ot, (18.5)

где

Uro = hoRii ^и U_mR = U_mBblx = I_m!lR_H. (18.6)

Анодное напряжение изменяется в противофазе с величинами и_д и i_a (рис. 18.3,2). В режиме покоя С/_а0 = = Е_а — Uro. При усилении анодное на­пряжение изменяется по закону

"а = ^аО - C/ma Sin СОГ. (18.7)

Переменные напряжения на аноде и на нагрузке, определенные относи­тельно катода, равны, т. е. U_ma = U_mR. Таким образом, выходным напряжением является переменное анодное напряжение и выходными зажимами — анод и катод. Если на выходе не должно быть постоянного напряжения, то между анодом и выходным зажимом вклю­чают разделительный конденсатор С_р (см. рис. 18.2). Через него передается усиленное переменное напряжение, но для постоянного напряжения он равносилен разрыву цепи. Емкость конденсатора выбирается такой, чтобы его сопротив­ление на низшей рабочей частоте было во много раз меньше сопротивления нагрузки R'_H, подключенной к выходным зажимам. Тогда потеря переменного напряжения за счет конденсатора С_р ничтожна.

Анодный источник шунтируется кон­денсатором С₂, сопротивление которого на низшей рабочей частоте во много раз меньше R_H. Этим устраняется влияние внутреннего сопротивления анодного источника, так как можно считать, что на конденсаторе, нет паде­ния переменного напряжения. Часто конденсатор С₂ не показывают, считая, что он есть в источнике напряжения £_а (например, конденсатор, сглаживаю­щий пульсации в выпрямителе). Источ­ник сеточного смещения также шунтиро­ван конденсатором Су.

В усилительных каскадах часто при­меняется автоматическое смещение, при котором напряжение смещения заимст­вуется от источника £_а. В провод катода включен резистор Я_к, называемый катодным резистором или резистором автоматического смещения и шунтиро­ванный конденсатором С_к (рис. 18.4, а). Постоянная составляющая катодного тока создает на резисторе R_K падение напряжения, которое является напряже­нием смещения:

Е_в = I_KQR_K. (18.8)

Это напряжение приложено плюсом к катоду, а минусом (через источник колебаний ИК или резистор" R_g) — к сетке. Из формулы (18.8) можно опре­делить сопротивление резистора R_K. На­пример, если надо получить Е_д= — 4 В при /_к0- = 5 мА, то R_K = Е_д/1_к0 = = 4: 5 = 0,8 кОм = 800 Ом.

Конденсатор С_к имеет достаточно большую емкость и сглаживает пуль­сации напряжения на резисторе R_K от переменной составляющей катодного тока. Действие этого конденсатора анало­гично действию конденсатора, сглажи­вающего пульсации в выпрямителе (см. гл. 3). Можно считать, что пере­менный катодный ток проходит через С_к, а через R_K протекает только по­стоянный ток.

Рис. 18.4. Схемы с автоматическим смеще­нием

Если источник колебаний не проводит постоянный ток или на нем есть постоян­

Л*	- и±>	• t
		У'

^итд ^Lmg

Рис. 18.5. Сеточное напряжение усилитель­ного каскада для различных режимов цепи сетки

ное напряжение, то применяют схему по рис. 18.4,6. В ней колебания подаются на сетку через разделительный конден­сатор С_р, а напряжение смещения — через резистор R_g с большим (обычно сотни килоом и более) сопротивлением, для того чтобы входное сопротивление каскада было высоким. Этот резистор служит также для того, чтобы на сетке не накапливались в большом коли­честве электроны. Если резистора R_g нет, то цепь сетки разомкнута и попадаю­щие на сетку электроны могут зарядить ее до такого отрицательного потен­циала, что лампа запирается. А через резистор R_g заряд сетки стекает. Поэтому R_g иногда называют сопротивлением утечки сетки.

Резистор R_g должен иметь большое сопротивление, т. е. R_g» Rhk- Но чрез­мерно большое сопротивление R_g не­допустимо. Если на сетку придет боль­шой импульс положительного напряже­ния, например от помехи, то сетка притянет большое число электронов. На ней накапливается значительный -отри­цательный заряд. При очень большом сопротивлении R_g этот заряд стекает медленно и лампа будет некоторое время в запертом состоянии.

Выясним вредное влияние сеточного тока. Предположим, что усилительный каскад работает без отрицательного сме­щения сетки. Тогда при отрицательной полуволне переменного сеточного напря­жения тока сетки нет, источник ИК работает вхолостую и напряжение сетки равно ЭДС этого источника. Но при положительной полуволне возникает се­точный ток, который создает на сопро­тивлении источника колебаний R_HK па­дение напряжения. В этом случае источ­ник работает с нагрузкой и напря­жение сетки меньше его ЭДС. Для положительной полуволны амплитуда сеточного напряжения

U'_mg = Е_тд — IgmaxRuK, (18.9)

где Е_тд — амплитуда ЭДС источника колебаний и 1_дтах — максимальное зна­чение сеточного тока.

Сопротивление Rpj_K часто бывает значительным. Весьма заметно тогда и падение напряжения внутри источника.

В результате переменное напряжение сетки станет несинусоидальным, т. е. возникнут искажения. Амплитуда у поло­жительной полуволны будет меньше, чем у отрицательной (рис. 18.5, а). Чем больше амплитуда переменного сеточного напря­жения, тем больше ток сетки и тем сильнее искажения. Они вызваны нели­нейностью сопротивления R_g._K участка сетка — катод, который подобен диоду. При положительном напряжении сетки это сопротивление не более 1000 Ом, а при отрицательном стремится к беско­нечности. Источник колебаний нагружен на такое нелинейное сопротивление, по­этому его напряжение искажается. Вслед­ствие искажений напряжения сетки на выходе каскада будет искаженное усилен­ное напряжение.

Наибольшие искажения получаются в том случае, когда сопротивление R_HK во много раз больше сопротивления R_g._K. Тогда при положительной полуволне напряжения источник колебаний рабо­тает в режиме короткого замыкания и напряжение сетки близко к нулю. На­пример, если Ru_K =100 кОм, a R_g._K = = 1 кОм, то при отрицательной полу­волне напряжение сетки равно ЭДС источника, а при положительной полу­волне оно составляет около 1 % ЭДС, т. е. почти' вся ЭДС теряется на Rhk-Практически напряжение состоит из од­них отрицательных полуволн (положи­тельные полуволны срезаны).

Рис. 18.7. Подача входного напряжения через трансформатор

Рис. 18.8. Трансформаторный (а) и дроссель­ный (б) усилительный каскад

Подобный режим применяется в огра­ничителях, но для усиления без иска­жений он недопустим.

Если сеточный ток устранен с по­мощью отрицательного напряжения сме­щения, то сопротивление участка сетка — катод очень велико и источник колеба­ний работает в режиме холостого хода в течение всего периода. Напряжение сетки все время равно ЭДС источника. Амплитуды обеих полуволн этого напря­жения одинаковы и имеют наибольшие возможные значения. В этом случае участок сетка — катод не нагружает ис­точник, т. е. не потребляет от него мощность. Следовательно, источник ко­лебаний может иметь любую, даже ма­лую мощность.

Таким образом, при работе усили­тельного каскада с отрицательным сме­щением, устраняющим сеточный ток, искажений за счет этого тока нет. Если же амплитуда переменного напряжения сетки больше сеточного смещения (U_mg > | Е_в |), то на некотором отрезке периода возникает сеточный ток, кото­рый создает искажение. Произойдет срез той части положительной полуволны переменного сеточного напряжения, ко­торая «заходит» в положительную об­ласть (рис. 18.5,6).

Рис. 18.6. Искажения анодного тока при верхней и нижней отсечке

Колебания анодного тока также ис­казятся (рис. 18.6). Верхняя часть поло­жительной полуволны анодного тока будет срезана (верхняя отсечка). Если при эгом часть отрицательной полуволны сеточного напряжения запирает лампу, то появляется и нижняя отсечка анод­ного тока. Колебания анодного тока могут стать трапецеидальными вместо синусоидальных.

Если в источнике колебаний имеется постоянное напряжение, то оно не должно попадать на сетку лампы. Тогда усили­ваемое напряжение подают через транс­форматор (рис. 18.7) или разделитель­ный конденсатор (см. рис. 18.4,6). На­пряжение смещения подводится к сетке через вторичную обмотку трансформато­ра или сеточный резистор R_g, имею­щий сопротивление от сотен килоом до единиц мегаом.

Ламповые усилительные каскады мо­гут применяться для усиления колеба­ний различных частот. Для низких частот обычно применяются резистив-ные каскады (см. рис. 18.4, а), а также трансформаторные и реже дроссельные (рис. 18.8).

Усилители радиочастоты, как пра­вило, бывают резонансными, т. е. на­

Рис. 18.9. Резонансные усилительные каскады

грузкой в анодной цепи служит резо­нансный контур. Входная часть таких каскадов выполняется по любой из рас­смотренных схем, т. е. источник колеба­ний может быть подключен к лампе непосредственно (рис. 18.9, а), через транс­форматор (см. рис. 18.7) или конденсатор (см. рис. 18.4,6). Часто в цепь сетки также включается резонансный контур (рис. 18.9,6).

18.3. ПАРАМЕТРЫ УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА

Важнейший параметр — коэффи­циент усиления каскада

К = и_тъых/и_тъх = U_mR/U_mg. (18.10)

Точнее К надо называть коэффи­циентом усиления каскада по напряже­нию, но принято слова «по напряже­нию» опускать.

Усиление переменного тока оцени­вается коэффициентом усиления каскада по току К₍, который равен отноше­нию амплитуд выходного и входного тока:

Ki ⁼ ^твых/Хпвх ⁼ Ima/Img- (18.11)

Если каскад работает на низких частотах и устранен сеточный ток, то входной ток ничтожно мал и К_{ может составлять много тысяч или миллионов, т. е. во много раз превышает значение K_t для каскадов с биполярными тран­зисторами.

Усиленное напряжение на выходе каскада определяется по формуле

СДпВЫХ ⁼ U_mr = £/_ша =

или U_mR = KU_mg. (18.12)

Результат работы усилительного каскада характеризуется также его полез­ной или выходной мощностью Р_вых, т. е. мощностью переменного тока в нагрузке:

Рвых = 0,5I_maU_mR = 0,5lZ,_aR» = 0,5U²_mR/R_H.

(18.13)

Параметром усилительного каскада является также его коэффициент полез­ного действия. Принято рассматривать КПД по анодной цепи, равный отноше­нию полезной мощности Р_вых к мощ­ности постоянного тока Р₀, подводимой от источника напряжения £_а:

Л = PwJPo- (18.14)

Мощность Р₀ есть произведение ЭДС источника Е₂ на постоянную состав­ляющую анодного тока /_ахр:

Р₀ = /а.ср£а. (18Л5)

Таким образом, КПД показывает, какая часть мощности, затраченной анод­ным источником, превращается в по­лезную мощность усйленных колебаний.

Разность Р₀ и Р_вых есть мощность потерь:

Рпо, = Р₀- Ршшх- (18-16)

В резистивном каскаде мощность потерь складывается из мощности Р_а, выделяемой на аноде, и мощности по­стоянного тока, теряемой в нагрузочном резисторе, P_Rq. У резистивного каскада КПД всегда мал, но подобные каскады применяются в качестве маломощных усилителей и их низкий КПД не играет роли. При большой мощности важно иметь высокий КПД. Мощные усилительные каскады низкой частоты по трансформаторной схеме или каскады усиления радиочастоты с резонансным контуром в режимах работы с малыми искажениями имеют КПД до 45%. У

таких каскадов КПД более высок, в частности, потому, что сопротивление по­стоянному току первичной обмотки трансформатора или катушки колеба­тельного контура невелико и потери мощности в них незначительны. Для этих каскадов потерянная мощность прибли­женно равна мощности, выделяемой на аноде:

Р_пох «Р_а = Р₀ — Р_вых. (18.17)

В этом случае при отсутствии пере­менного напряжения сетки, когда Р_вых = О, вся мощность Р₀ равна Р_а, т. е. вы­деляется на аноде. Может произойти перегрев анода и выход лампы из строя.

В мощных каскадах, когда до­пускаются значительные искажения, КПД достигает 70-80%.

Повышению КПД способствует отри­цательное сеточное смещение. Оно уменьшает постоянную составляющую анодного тока, а следовательно, и подво­димую мощность Р₀.

Не следует смешивать КПД каскада с коэффициентом усиления каскада по мощности К_р:

К_Р = Р_ЪЬ1Х/Р_ВХ, (18.18)

где входная мощность Р_вх может быть определена по формуле

Р_Вх = 0,5/_твх[/_твх. (18.19)

Поэтому

_v 0,51_твых£/_твых v v i\a лп\
^{р =} 051 U ⁼ ' ⁽ '

Расчет мощности Р_вх представляет значительные трудности. Поэтому обыч­но пользуются только коэффициентом усиления каскада по напряжению К. Для каскада усиления низкой частоты, рабо­тающего с отрицательным сеточным сме­щением, мощность Р_вх ничтожно мала, так как весьма мал ток сетки. Если при этом имеется резистор R_g (см. рис. 18.4,6), то Р_вх определяется поте­рями в нем:

Рвх = U²_mg/(2R_g). (18.21)

Так как сопротивление R_g обычно велико, то мощность будет ничтожной.

Например, при U_mg = 2 В и К₉ = 1 МОм получаем

Р_вх = 2²/(2• Ю⁶) = 2-10~⁶ Вт = 2 мкВт.

Значение К_р в усилителях, работаю­щих без сеточных токов, может дости­гать сотен тысяч и более. У каскадов с биполярными транзисторами К_р всегда меньше из-за больших входных токов. При работе усилителя с сеточными токами мощность Р_вх значительно уве­личивается и коэффициент К_р резко уменьшается.

Один из важных параметров усили­тельного каскада — его входное сопротив­ление R_vx, которое каскад оказывает источнику колебаний. Оно имеет актив­ную и реактивную составляющую. По­следняя является сопротивлением вход­ной емкости лампы (см. § 18.7). На низких частотах это реактивное сопро­тивление очень велико, а поскольку активное и реактивное соединены парал­лельно, то допустимо считать входное сопротивление чисто активным.

При отсутствии тока сетки и на низ­ких частотах это сопротивление может быть очень большим (мегаомы). Тогда источник колебаний работает в режиме, близком к холостому ходу, и напряже­ние у него наибольшее, почти равное ЭДС. Если имеется резистор R_g (см. рис. 18.4,6), то входное сопротивление определяется сопротивлением R_g. Сеточ­ный ток уменьшает входное сопротив­ление до нескольких килоом или сотен ом.

Для расчета работы лампы в усили­тельном каскаде применяются два мето­да: аналитический и графоаналитический.

Аналитический метод позволяет осу­ществить расчеты с помощью простых формул, содержащих параметры лампы, определяемые из характеристик для вы­бранного режима. Для расчета режима колебаний с большими амплитудами этот метод недостаточно точен, так как не учитывает нелинейность лампы. Фор­мулы аналитического расчета непригод­ны для расчета постоянных составляю­щих тока и напряжения.

Графоаналитический метод заклю­чается в использовании рабочих характе­ристик. Они строятся с помощью стати­

ческих характеристик и учитывают не­линейные свойства лампы. Такой метод наиболее точен, позволяет рассчитать не только переменные, но и постоянные составляющие. Однако он непригоден для расчета режима колебаний с ма­лыми амплитудами.

18.4. АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

И ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА

Приращение анодного тока Ai_a можно представить в виде двух приращений: Д/'_а — под влиянием изменения напряже­ния Аи_д без учета реакции анода и Ai'a — вследствие изменения анодного напряжения на Диа.

Из формулы, определяющей крутиз­ну 5, следует

Ai'_a = SAu_g, (18.22) а из формулы, определяющей R_t,—

Ai"_a = Д«а/Д|- (¹⁸-23) Полное приращение тока

Ai_a = Ai'_a + Ai'a (18.24)

или

Ai_a = S Аи_д + AuJRi. (18.25)

Уравнение (18.25) называют основным уравнением лампы. Из него, в частности, получается формула, связывающая пара­метры. Действительно, если Aia = 0> ^чт0 соответствует i_a = const, то получим SR_t = -Aua/Aug = p.

Приведем уравнение (18.25) к более удобному виду. Изменение напряжения анода всегда равно, но противоположно по знаку изменению напряжения на на­грузке R„:

Аи_&= -Au_R, (18.26)

a Au_R по закону Ома равно Л_нД/_а; следовательно,

Ащ= -RhAi,¹. (18.27)

Подставим это выражение в форму­лу (18.25):

Ai_a = S Аи_д — R„ Ak/Ri- (18.28)

Решение этого уравнения относитель­но Ai_a дает

Ai_tL = SR_iAu_e/{R_i + R_a) (18.29)

или

Д*_а = иДи_в/(К< +Д„). (18.30)

Формула (18.30) выражает закон Ома для переменного анодного тока. Числи­тель \iAug характеризует переменную ЭДС, действующую в анодной цепи, а знаменатель R_t + R_H есть полное сопротивление анодной цепи для пере­менного тока. Отсюда следует, что лампа действует в анодной цепи как генератор переменной ЭДС, равной р Аи_в. Конечно, лампа работает как генератор, при усло­вии что ее анодная цепь питается от источника постоянной ЭДС и на сетку подано переменное напряжение.

Рис. 18.10. Эквивалентная схема анодной цепи для переменной составляющей анодного тока с заменой триода генератором ЭДС

Анодная цепь триода для перемен­ного тока может быть представлена эквивалентной схемой (рис. 18.10, а). В ней анодный источник отсутствует, так как его сопротивление для переменной составляющей считаем равным нулю. Иногда генератор считают идеальным, а внутреннее сопротивление R_t показы­вают в виде включенного последо­вательно резистора (рис. 18.10,6). Гене­ратором переменной ЭДС является имен­но лампа. Источник анодного питания дает постоянную ЭДС £_а. Он служит для питания анодной цепи постоянным током. Нагрузка R_a здесь потребитель энергии, а не генератор. И только внутри лампы под действием изменения сеточного напряжения Аи_в изменяется

¹ Этот результат можно получить также, если определить Ам_а из уравнения и_а = = £_а l'a^h'

анодный ток, т. е. в нем появляется переменная составляющая.

Представление о лампе как генера­торе переменной ЭДС ввели независимо друг от друга М. А. Бонч-Бруевич и Г. Г. Баркгаузен~ Формула (18.30) и вытекающая из нее эквивалентная схема оказались чрезвычайно удобными для расчетов. Теория электронно-ламповых схем и многих радиотехнических уст­ройств в значительной степени развива­лась на этих представлениях. Однако высказывались мнения о том, что лампу нельзя считать генератором. Сторонники такой точки зрения забывали, что гене­ратор есть преобразователь энергии. Он потребляет энергию одного вида, а сам генерирует энергию другого вида. В дан­ном случае к лампе подводится энергия постоянного тока, которая частично пре­образуется с помощью лампы в энергию переменного тока. Именно в лампе возникает переменная ЭДС, создающая переменный анодный ток.

Противники теории Бонч-Бруевича — Баркгаузена рассматривали лампу как переменный резистор и предлагали иную эквивалентную схему (рис. 18.11). Эта схема также физически правильна и пригодна не только для переменной, но и для постоянной составляющей анодного тока. Если напряжение сетки постоянно, то лампа имеет определен­ное сопротивление постоянному току R₀ и анодный ток

/.о = EJ(R₀ + Д_н). (18.31)

При изменении сеточного напряже­ния изменяется сопротивление R₀ и анод­ный ток. В нем появляется переменная составляющая. Однако эквивалентная схема на рис. 18.11 для практических расчетов оказалась неудобной.

- £а + Рис. 18.11. Эквивалентная схема анодной цепи с заменой триода переменным резистором

Эквивалентная схема для перемен­ного анодного тока,- в которой лампа заменена генератором, проста и удобна. Формула закона Ома (18.30) дает линей­ную зависимость анодного тока от се­точного напряжения. При синусоидаль­ном изменении сеточного напряжения получается синусоидальное изменение анодного тока. Эта эквивалентная схема широко применяется, хотя она и не­пригодна в расчетах для постоянного анодного тока.

Расчет по формуле (18.30) дает точные результаты только при работе лампы на линейных участках характеристик, для которых р и Ri постоянны. На нелиней­ных участках характеристик р и R_t сами являются функциями сеточного напря­жения. Если в этом случае в формулу (18.30) подставить средние для данных участков значения р и R_t, то расчет будет приближенным. Погрешность тем меньше, чем меньше изменение сеточного напряжения Аи_д. Эту формулу применяют и для амплитудных значений:

/та = \lU_mg/(Ri + Д_н). (18.32)

Если найдена амплитуда переменной составляющей анодного тока, то легко определить выходное напряжение и вы­ходную мощность.

Иногда лампу удобно представить в виде эквивалентного генератора тока. Всякий генератор ЭДС Е, обладающий внутренним сопротивлением R_u можно заменить эквивалентным генератором тока, создающим ток E/R_h причем внутреннее сопротивление R_t следует считать включенным параллельно на­грузке. Эквивалентная схема с заменой лампы генератором тока представлена на рис. 18.12. В ней переменный ток Ai_a по-прежнему проходит через R_H, а ток генератора S Аи_д представляет собой ток короткого замыкания, т. е. ток в ре­жиме без нагрузки. Действительно, из формулы (18.30) следует, что при R_H = 0 изменение тока равно \iAu_g/Ri= = SAu_g. Докажем справедливость ис­пользования схемы с эквивалентным генератором тока. Умножим обе части равенства (18.29) на R_H:

Rn At_a = SAu_gRiRJ(Ri + R_H). (18.33)

Произведение R„ на Ai_a есть напря­жение Au_R, а правая часть равенства

Рис. 18.12. Эквивалентная схема анодной цепи для переменной составляющей анодного тока с заменой триода генератором тока

¹ Так как при подстановке в формулу (18.36) получается неопределенность оо/оо, то сначала надо числитель и знаменатель разде­лить на R_H.

показывает, что Au_R можно получить, если умножить ток SAu_g на общее сопротивление параллельно соединенных резисторов R_t и R_H. Схема с гене­ратором тока особенно удобна в тех случаях, когда нагрузка состоит из парал­лельно включенных ветвей.

Рассмотрим теперь зависимость коэффициента усиления каскада от пара­метров лампы и сопротивления нагруз­ки. Коэффициент усиления каскада

К = Au_R/Au_e. (18.34)

В формуле (18.34) изменение напря­жения Au_R является результатом изме­нения сеточного напряжения Аи_д. Иначе говоря, коэффициент К показывает, во сколько раз усиливается переменное напряжение, поданное на вход лампы.

Так как Au_R = R_H Ai_a, то

K = R_HAiJAu_g. (18.35)

Если в выражение (18.35) подставить значение Ai_a из формуль! (18.30), а затем сократить на Аи_д, то получим важную формулу

К = iiRJiRi + Д_н). (18.36)

Формула (18.36) широко применяется в радиотехнике и электронике. Зная пара­метры лампы и нагрузочное сопротив­ление, по этой формуле рассчитывают усиление напряжения. Нередко решают обратную задачу, т. е. определяют зна­чение R„, при котором лампа с дан­ными параметрами обеспечивает необхо­димое усиление. Из формулы (18.36) видно, что К < р, так как р умножается на дробь, которая меньше единицы. Это означает, что невозможно использовать полностью переменную ЭДС р Аи_д. Часть этой ЭДС теряется на внутреннем сопротивлении лампы. Чем больше R_H по сравнению с R_if тем большую долю переменной ЭДС составляет Au_R и тем ближе значение К к значению р.

Пример. Пусть лампа имеет пара­метры р = 10 и R_t = 10 кОм, a R_H = = 40 кОм. Тогда по формуле (18.36) получаем

К = 10-40/(10 + 40) = 8, т. е. К < р.

Если в данном случае на сетку подано переменное напряжение Аи_д = 2 В, то в анодной цепи действует перемен­ная ЭДС \iAu_g = 10-2 = 20 В. Она рас­пределяется между R_H и R_t. На долю R_H придется 16 В, т.е. К =16/2 = 8.

Предположим, что R_H -> оо. Тогда из формулы (18.36) получим Кц¹. Прак­тически это неосуществимо, так как при R„ = оо анодная цепь разорвана.

С ростом сопротивления R_H коэф­фициент К растет сначала быстро, а затем медленнее, приближаясь к р. Практически для триодов чаиде всего выбирают

R_H = (1 +4)R_b (18.37)

и тогда можно получить К = (0,5 -т--0,8) р.

Дальнейшее увеличение R_H не дает значительного роста усиления. Надо еще учесть, что на резисторе R_H теряется часть постоянного напряжения анодного источника. При значительном увеличе­нии R_H уменьшится анодное напряже­ние и лампа станет работать на нижних участках характеристик, где значение р снижается, a R_{ повышается. Это при­водит к уменьшению К.

18.5. ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РЕЖИМА УСИЛЕНИЯ

При графоаналитическом расчете пользуются рабочими характеристика­ми, которые могут быть построены в семействе статических характеристик, если заданы напряжение анодного ис­

точника £_а и сопротивление нагрузки R_H. Проще и точнее расчет с помощью анодной рабочей характеристики, назы­ваемой иначе линией нагрузки. Для ее построения необходимо иметь семейство анодных характеристик (рис. 18.13). Линия нагрузки соответствует уравнению "а = -Еа ^— ia^H- В системе координат /_а, м_а это уравнение выражается прямой линией, которую удобно строить по двум точкам. Пусть /_а = 0, тогда получим "а = -Е_а (точка М). Эта точка соответ­ствует запиранию лампы отрицательным сеточным напряжением. Если лампа за­перта и анодный ток равен нулю, то нет падения напряжения на резисторе R_H и все напряжение £_а приложено к лампе.

Для второй точки положим м_а = 0. Тогда получим i_a = £_a/R_H- Нанесем эту точку (N) на график. Через точки М и N проводим прямую линию, которая и является линией нагрузки. Заметим, что точка N не соответствует реаль­ному режиму лампы. При м_а = 0 анод­ный ток не может быть максимальным.

С помощью линии нагрузки можно определить анодный ток и анодное напряжение при любом напряжении сетки. Для примера на рис. 18.13 по­казано, что при сеточном напряжении U_gi значения i_a и м_а определяются точкой Б. Отрезок, дополняющий м_а до £а, выражает падение напряжения u_R на нагрузке.

Дата добавления: 2015-05-06