Главная  Журналы 

0 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

Эти формулы важны, если нужно найти один параметр по двул! другим, причем крутизна в этих формулах должна быть выражена в амперах на вольт (а в).

Примеры:

1. Требуется определить коэффициент усиления лампы, имеющей /?, =20 ООО ом и Л-4 ма в.

Находим р=-20 000-0,004 = 80.

2. Лампа имеет параметры р = 25 и 5-2 мае. Найти ее внутреннее сопротивление.

Из формулы [i-B-S следует, что /?, = поэтому

Я, =

25 0,002

т5= 12 500 ом.

Ве.чичина харатчтеризует лампу в отношении м(ш;-

НОСТИ, максимальную величину которой ламна мол;ет развить во внешней цени и называется добротностью. Добротность G Я1!ляется четвертым параметром .ла.мпы. Она позволяет сравнить каскады между собой: лучптим, очевидно, будет тот каскад усиления, который, отдавая в нагрузку определенное значение мощности, требует меньшего напряжения па входе. Численно добротность выражается в лш.гливаттах при напря;кении сетки 1 в.

Кроме основных параметров: S, R, и р, лампы каждого типа характеризуются величинами нормальных пита-ишщх напряжени!!, током эмиссии, сроком с.чужбы, максимальной допустимой мощностью потерь на аноде и другими данными.

Электроны под влиянием притяжения к аноду развивают болыпую скорость и со значительной силой ударяют об анод.

Например, если ,-]00 в, то скорость электронов достигает 6000 км сек. Скорость электронов тем вьпие, чем больпю анодное напряжение. В результате такой «электронной бомбардировки» анод нагревается. На его нагрев тратится некоторая энергия, или, как мы говорили, рассматривая работу диода, на аноде рассеивается мощность. Анод может сильно накалиться, иногда докрасна и.чи добела, и даже расплавиться.

Величина моншостп, рассеиваемой на аноде, обозначается Pj и подсчитывается умнол<ением анодного напря-Лхения на анодный ток 1. Это потерянная мощность, так как нагрев анода совери[енно не нунчон и даже вреден.


Для каждой лампы существует своя максимальная допустимая мотцность потерь на аноде Pj„jk,, зависящая от размеров, конструктщи и материала анода.

Чтобы у лампы при работе не перегрелся анод, фактически рассеиваемая на аноде мощность всегда должна быть меньше максн-ма.иьной допустимой мощности Р,-

Для увеличения Р увеличивают поверхность и размеры анода, делают его из более тугоплавкого металла со специальными ребрами для увеличения поверхности охлаждения. Кроме того, производят чернение анода, так как черная ноиерх-чость лучше излучает тсиловые лучи, чем блестящая.

Применение трехэлектродных .талит в некоторых случаях ограничивается ввиду наличия в них мсждуэлектродной емкости. Электроды ламп изготовляют из метал.ча, зни отделены диэлектриком-вакуумом. Так как электроды пампы находятся под разными потенциала.ми относительно друг друга, то между ними образуется электрическое поле, свидетельствующее о наличии емкости. В трехэлектродной ламне три такие емкости (рис. IV-11):

Рис. IV-и. Мсняуэлек-тродиыс ем-ьогти в триоде

между анодом

и сеткой С,

между

Сек-

анодом и като-Величина каж-

дом 6\, и между сеткой и катодом

дой нз емкостей зависит от размеров и формы электродов, расстояний между ними и от конструкции лампы. Междуэлектродные емкости также относятся к параметрам ламны.

В заключение следует отметить, что по эксплуатационным свойствам трехэлектродные лампы не отличаются от двухэлектродных. Так, срок службы ламп определяется способностью их катода излучать достаточное количество электронов при соблюдении нормальных режимов работы.

§ 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРИОДА ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИИ

Трехэлектродная лампа имеет замечательное свойство, которое позволяет использовать ее в це.лях усиления слабых электрических колебаний. Оно заключается в том, что относительно небольшое изменение напряжения на сетке вызывает большое измене-



It г- Ua J

Рис. TV-12. Схема подключения к сетке ламны переменного напряжения и анодной нагрузки в цепь анода

ние анодного тока. Анодный ток в триоде регулируется изменением напряжения сетки, причем такой способ регулировки обладает большой чувствительностью и практически безынерционен, т. е. из.менение анодного тока происходит одновременно с изменением напряжения сетки.

,3 Чтобы уяснить усилительное действие триода, рассмотрим рис. IV-12. В цепь сетки включен источник переменного напряжения Г, а в анодную цепь помимо анодной батареи - сопротивление нагрузки Я. Так как в цень сетки включен генератор переменного напряжения сигнала, то ток в анодной цепи будет изменяться но величине (но не по направлению), т. е. будет пульсирующим. Ток в анодной цепи будет протекать всегда в одном направлении, так как ноток электронов в триоде направлен всегда от катода к аноду.

Пульсирующий ток удобно представить состоящим из двух составляющих: постоянной и переменной. Особый интерес для нас представляет рассмотрение переменной составляющей пульсирующего анодного тока.

Величину пульсаций анодного тока можно найти, если воспользоваться анодно-сеточной характеристикой триода.

На рис. 1V-13 показана анодно-сеточная характеристика триода и построены графики переменного напряжения сетки и колебаний анодного тока. Так как с таким графиком мы встречаемся впервые, рассмотрим несколько подробнее, как он строится.

Анодно-сеточная характеристика, с которой читатель уже знаком, строится в координатных осях, где по вертикальной оси откладывается величина анодного тока, а по горизонтальной - отрицательное (влево) и положительное (вправо) напряжение на сетке. Далее нам нужно показать изменение напряжения на сетке с течением времени.

Такой график обычно изображается так, как показано на рис. IV-13,6.

Совместим теперь оси сеточного напряжения анодно-сеточной характеристики и рис. lV-13,6. Для зтого нужно повернуть график на 90 вправо так, чтобы ось времени была направлена вниз.

Наконец, график изменения пульсирующего анодного тока во времени в общем виде показан на рис. 1V-13, в. Такой график мы и получаем в результате построения. Как же это делается?

Для построения выбираем на кривой переменного напряжения, подводимого к сетке лампы, девять прои.з-вольных точек (для более точного построения их берут

HUc


Рис. IV-1.3. .Лнодяо-сеточная характеристика триода (а) и графики переменного напряжения сетки (б) и колебания анодного тока (в)

значительно больше): 1-9, причем точку 1 будем считать началом отсчета времени. Каждому значению величины напряжения на сетке соответствует определенная величина анодного тока, которую можно найти ио сеточной характеристике лампы. Так, напряжению сетки, равному нулю вольт (точки 1, 3, 9), соответствует анодный ток, равный но величине /д- току покоя. Ток покоя - это величина тока в анодной цепи при отсутствии переменного сигнала, т. е. при напряжении на сетке, равном нулю.

Напряжению на сетке Ui в положительный полупериод (точки 2, 4) соответствует ток, равный величине /з1;напряжению Ur, в отрицательный нолупериод (точки 6, 8) - ток и т. д.

Таким образом, задаваясь определенной величиной напряжения на сетке, но сеточной характеристике находят величину анодного тока и но ним строят график изменения анодного тока. На рис. 1V-13 точки, соответствующие одним и тем же моментам, обозначены одинаковыми цифрами.



Как видно из рнс. IV-13 в, анодный ток изменяется по величине, но не по направлению. Таким образом, переменное напряжение, подведенное к сетке триода, вызывает появление пульсирующего анодного тока, состоящего из постоянной и переменной составляющи.ч. Особый интерес представляет рассмотрение переменной составляющей анодного тока. Как видно из рисунка, слабые колебания напряжения на сетке (сигнала) вызывают большие изменения анодного тока, который сгановпюя пульсирующим. Перелтенная составляющая анодного тока, проходя по сопротивлению анодной нагрузки, создает на нем падение переменного напря/кения, амплитуда которого при правильно выбранных режиме и нагрузке во много раз больше амплитуды переменного напряжения, действующего в цепи сетки. В этом и заключается сущность усиления электрических колебаний.

Такие приборы, как микрофон, фотоэлемент, магнитная воспроизводящая головка, звукосниматель, развивают на выходе очень малое напряжение. Мотцность, развиваемая на сопротивлении нагрузки этими приборами, такле очень raлa. Для того чтобы увеличить мощность электрических колебаний, развиваемых этииги источниками, их включают между сеткот! и катодом триода, а в анодную цепь включают сопротивление нагрузки. На сопротивлении нагрузки благодаря процессам, описанным выше, будет вьтделяться значительно б6льи[ая мощность, чем при неносредственном включении сопротивления нагрузки к источнику сигнала.

Но усиление мощности электрических колебаний возможно лить за счет расхода энергии какти-либо другим источником. Таким источником служит анодная батарея или выпрямитель анодного питания. Лампа не является источником энергии, она сама потребляет электрическую энергию в процессе работы. Работа усилительной лампы состоит в том, что энергия постоянного тока, развиваемая источниками питания анодной цени, преобразуется в энергию пульсирующего тока, из которого легко может быть выделена неременная составляющая.

Усиление электрическтгх колебаний с помощью трехэлектродной лампы возможно еще и благодаря тому, что преобразование постоянного тока анодпот! батареи в переменный .может происходить без изменения частоты и фo[)П)l к(),1ебаний напряжения, подводимого к сетке лам-1[ы, при правильном выборе режима работы лампы.

При нарушении работы усилительной лампы форма переменной составляющей анодного тока моихст отличаться от формы кривой переменного напряжения, подводимого к сетке, т. е. форма усиленных колебаний может быть искажена.

Искажения, вносимые лалшой при усилении, являются вредными, так как искажают сигнал и вносят новые, дополнительные звуки, которых не было в сигнале, подводимом к сетке ламптл.

Так как усиление с искажениями теряет практический смысл, очень важно избеиать искажений. Рассмотрим, когда они возникают и как их избежать.

§ 4. ИСКАЖЕНИЯ, ВОЗНИКАЮЩИЕ

ПРИ УСИЛЕНИИ трехэлектродной

ЛАМПОЙ

Рассматривая анодно-сеточную характеристику трехэлектродной лампы, мы отмечали, что она имеет три характерных участка: нижний загиб, прямолинейный участок и верхний загиб. Только прямолинейный участок характеристики создает прямую пропорциональность между величинами анодного тока и напряжения сетки.

Нижний и верхний загибы характеристики имеют нелинейную форму, поэтому они не могут обеспечить прямую пропорциональность между изменениями нанряичо-ния, подводимого к сетке, и из.менениями анодного тока. В этих случаях .тампа вностгт иска;кения в усиливаемый сигнал, назь1ваемые пслимечныча.

Рассмотрим неправильные, по возмолшые в эксплуатации режимы работы усилительной ламны, при которых возникают значительные нелинейные искажения. Иод ре-HiHMONt работы лампы понилшются величины напряжений и токов в ее цепях.

Допустим, что по каким-то причинам значительно понизилось анодное напряжение триода. В этом случае характеристика сместится вправо и усиление будет производиться с использованием ни;кнего загиба характеристики. На рис. IV-14 пунктиром показана характеристика, которую имеет лампа при нормальном рабочем анодном напряжении. Как видно из рисунка, синусоидальное переменное напряжение, подводимое к сетке, имеет





0 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