(495)510-98-15
Меню
Главная »  Классификация электронных систем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [ 38 ] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184

С введением входного сигнала ес в анодной цепи лампы возникает переменная составляющая тока, и нагрузочное сопротивление RK оказывается присоединенным (см. рис. 2.22, а) через разделительный конденсатор С2 параллельно Ra. Когда емкость конденсатора С2 настолько велика, что ее можно принять равной бесконечности, линия нагрузки (линия MN на рис. 2.23, а) остается также прямой. Ее называют динамической линией нагрузки, или линией нагрузки для переменней составляющей тока, поскольку она представляет собой геометрическое место, по которому перемещается рабочая точка (точка пересечения линии нагрузки со статическими характеристиками лампы) в рабочем режиме усилительного каскада, когда изменяются мгновенные значения его входного сигнала.

Динамическая линия нагрузки проходит также через точку покоя Я0, но наклон ее определяется углом р\ котангенс которого пропорционален результирующему сопротивлению Ra RK.

Для удобства графического анализа синусоида входного сигнала также нанесена на нагрузочной диаграмме. Она построена на прямой, перпендикулярной к динамической линии нагрузки. Координаты перемещающейся рабочей точки определяют при этом текущие значения анодного тока и напряжения на лампе.

Переменная составляющая напряжения на лампе определяет одновременно и выходное напряжение, поскольку лампа и нагрузочное сопротивление включены по отношению к выходным зажимам каскада параллельно (источник питания считается при этом коротко замкнутым).

Для того чтобы при синусоидальном входном сигнале выходной ток (кривая слева) и переменная составляющая выходного напряжения (кривая снизу) были бы также синусоидальны (линейный режим усиления), необходимо рабочий участок на динамической линии нагрузки ограничить отрезком, на котором анодные характеристики между собой равноудалены.

По значениям UcmaK и Ucmin, (рис. 2.23, а), соответствующим граничным анодным характеристикам, на отрезке линейного усиления может быть определена, амплитуда входного сигнала Ест, при котором еще сохраняется линейность усиления

р max min

Из нагрузочной диаграммы и проведенных на ней построений видно, что чем больше наклон линии нагрузки MN (меньше значение нагрузочного сопротивления), тем больше участок линейного усиления тока. Однако выходное напряжение при этом уменьшается, так как сокращается проекция рабочего участка на ось абсцисс, определяющая собой это напряжение.

Значения Ra и Ес0, которые при выбранном типе лампы, напряжении питания Еа и требующейся амплитуде входного сигнала Ест обеспечивают наиболее высокую линейность усиления и доста-



точно высокий коэффициент усиления при минимальном потреблении мощности в режиме покоя Р0 = Ua0la0, принимаются в качестве оптимальных.

Если у триода с левыми характеристиками значение Ес0 выбрано примерно равным половине напряжения отсечки (£/сз на рис. 2.7, б), то оптимальные значения Ra лежат обычно в пределах [10]

Ra = (2-н5) Rh (2.27)

где Ri - внутреннее сопротивление триода на прямолинейном участке анодно-сеточной характеристики. У триодов с правыми характеристиками, тетродов и пентодов, которым соответствует нагрузочная диаграмма рис. 2.23, б, оптимальное значение нагрузочного сопротивления лежит обычно в пределах [10]

Ra (0,05 ч-0,15) Rit (2.28)

где Ri - внутреннее сопротивление лампы на пологих участках анодных характеристик.

В связи с большей неравномерностью в расположении анодных характеристик у тетродов и пентодов высокая линейность усиления достигается при использовании таких ламп только при относительно малых входных сигналах, если даже соблюдается соотношение (2.28). При больших сигналах кривая анодного тока, а следовательно, й кривая выходного напряжения становятся не только несинусоидальными, но и несимметричными по отношению к горизонтальной оси, проходящей через точку покоя. Это приводит к тому, что среднее значение выходного тока отличается от тока покоя /а0 на величину А/а (рис. 2.23, б).

Проведенная графическая иллюстрация режима работы усилительного каскада относится к каскаду с независимым-смещением. При наличии автоматического смещения (с Ск = со) необходимо сдвинуть линию нагрузки параллельно на величину /а0/?к.

При малых сигналах расчет токов и напряжений производится обычно аналитически с помощью линейной аппроксимации анодных характеристик. Такой аппроксимации соответствует прямая, совпадающая с линейным участком анодной характеристики. Пунктирный участок продолжения такой прямой на рис. 2.23, а при Uc = 0 отсекает на оси абсцисс отрезок Еа0, определяющий начальное напряжение аппроксимации. Все последующие анодные характеристики в приведенном семействе смещены на величину \iUc.

Исходя из баланса напряжений в анодной цепи (рис. 2.23) внутреннее падение напряжения в лампе может быть найдено из Равенства

AUa = IaRt = Ea-Ea0-pUc- Ia {Ra + RK) . (2.29)

или

/а(Я; + Яа + Як) = £а-£а0-г^с (2-30)



После подстановки в (2.30) Uc - -£ с0 + ес и выделения из общего анодного тока его постоянной составляющей (когда ес = 0) получаем Е -Е 4-и.Е

Подставляя в (2.31) значение £с0 = -/а0Як и решая его по отношению к /а0 = /к, находим

Т а ад (п оп\

а0 /?. + /?l + (i+D/? 1

Появление в знаменателе множителя (р. + 1) объясняется тем, что, помимо непосредственного влияния сопротивления RK на ток в анодной цепи лампы, это сопротивление изменяет также напряжение в сеточной цепи лампы, что отражается в анодной цепи величиной, в р, раз большей.

Решая совместно (2.22) и (2.32), найдем требующееся значение RK в звене автоматического смещения.

Переменную составляющую анодного тока можно также получить из (2.30) при учете в нем только переменных составляющих напряжений и исключении зашунтированного конденсатором Ск катодного сопротивления RK:

ia= /?! + /?, (2 33)

Этому уравнению соответствует эквивалентная схема рис. 2.8, а применительно к триоду с левыми характеристиками.

С помощью эквивалентной схемы, кроме переменной составляющего анодного тока, могут быть найдены выходное напряжение, коэффициент усиления, выходная мощность и выходное сопротивление каскада.

Так, коэффициент усиления напряжения

Знак минус перед правой-частью введен в связи с тем, что в каскаде с анодной нагрузкой изменение напряжения на выходе противоположно по фазе входному сигналу. Действительно, когда потенциал на сетке повышается, потенциал на аноде лампы понижается (по отношению к нулевой шине- земле).

При незашунтированном конденсатором катодном сопротивлении RK коэффициент усиления по напряжению, как это следует из отношения переменных составляющих напряжений, входящих в (2.29), равен -

Учитывая рекомендуемое равенством (2.27) соотношение между Ra и Rh из (2.34) находим, что при наибольшем допустимом (по



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [ 38 ] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.