|
| |
|
Главная Журналы и их индуктивные сопротивления на низких и средних частотах мальт, вследствие чего мало и падение напряжения на них. В области высоких частот индуктивное сонротивление становится значительным и его нулчно учитывать при рассмотренпп работы трансформаторного каскада. Эквивалентная схема трансформатора состоит из активного сопротивления первичной обмотки г, индуктивности рассеяния первичной обмотки Zji, индуктивности первичной обмотки Z/j, резистора г,., эквивалентного потерям на перемагничивание и вихревые токи в стально.м сердечнике, а также из пересчитанных в первичную цепь с помощью коэффициента трансформации п-=- резисто- ров, индуктивностей и емкостей: s2 ~ приведен- ная к первичной цепи индуктивность рассеяния вторич-  ! Лампа I I Трансформатор 1-- i i------------- Рис. "VTT-39. Полная эквивалентная схема трансформаторного каскада ной обмоттчИ трансформатора; Гз = ~ - приведенное ак- тивное сопротивление вторичной обмотки; Rm- приведенное сопротивление шунта; С=С\-п} - приведенная входная емкость следующего каскада, включающая межвитковую емкость трансформатора 50-100 пф. Полная эквивалентная схема трансформаторного каскада дана на рис. V1I-39. Чтобы рассмотреть, какой вид имеет частотная характеристика трансформаторного каскада, можно упростить эквивалентную схему, пренебрегая потерями в сердечнике, а также учитывая малость величин г и Ц. Последнее позволяет перенести точку присоединения индуктивности Z/j из А в В, после чего можно объединить индуктивности рассеяния и Ь в общую индуктивность рассеяния трансформатора Ь, а резисторы и rj присоединить к В, источника. Тогда упрощенная эквивалентная схема примет вид, показанный на рис. VI1-40. ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТРАНСФОРМАТОРНОГО КАСКАДА Рассмотрим, какие частотные искажения вносятся схемой на низких, средних и высоких частотах, что позволит нам представить себе вид частотной характеристики трансформаторного каскада. Возьмем схему без шунта. Эквивалентная схема на низких частотах приведена на рис. V[I-41, а. По сравнению со схемой рис. VII-40 здесь отсутствуют шунтирующая емкость С, поскольку ее (iUo  Рис. У11-4(). Упрощенная эквивалентная схема трансформаторного каскада Рис, VII-41. Упрощенная аквнвалент-пая схема па низких частотах сопротивление в области нижних частот мало, и Z/„ так как в этой области индуктивное сопротивление рассеяния также мало. Усиление на нижних частотах зависит от индуктивного сопротивления wZ/j, которое уменьшается с понижением частоты. Это приводит к увеличению тока в анодной цени и падению напряжения на внутреннем сопротивлении лампы; следовательно, выходное напряжение и усиление каскада с понижением частоты уменьшаются. Частотная характеристика имеет спад на низких частотах. Для уменьшения спада нужно, чтобы для самой низкой частоты индуктивное сопротивление юхбыло бы больше й,; следовательно, индуктивность трансформатора должна быть большой. Большой величины индуктивности добиваются, применяя большое число витков первичной обмотки трансформатора (3000-5000 витков). Кроме того, поскольку получение большой индуктивности связано со значительшлми трудностями при изготовлении трансформатора, для уменьшения частотных искажений следует выбирать лампу с малым внутренним сонротивлением. с увеличением частоты индуктивные сопротивления wL, и увеличиваются, но сопротивление юЬ даже на средних частотах остается настолько малым, что им можно пренебречь. В то же время емкостное соп-1 ротивление уменьшается и становится соизмери- мым с a)Li. Как видно из эквивалентной схемы (см. рис. Vn-41, 6) на некоторой определенной частоте между емкостью Li и емкостью наступает резонанс токов: "1 - при котором общее сопротивление резонансного контура становится очень большим, а ток в цени становится минимальным. Таким параллельным сопротивлением можно пренебречь, и эквивалентная схема становится элементарно простой. Падение напряжения на внутренпе.м сопротивлении при этом практически отсутствует, и напряжение на первичной обмотке трансформатора LVa равно э. д. с. источника, т. е. 6с2=рСс1- Напряжение на выходе каскада (на вторично11 обмотке трансформатора) в « = Рз больше, чем на первичной обмотке, и, следовательно, равно; Отсюда коэффициент усиления на средних частотах равен: 77. fC2 Частота первого резонанса мо;кет быть приближенно определена по формуле: /о. рез ; 6,28/ Li-C С дальнейшим повышением частоты индуктивное сопротивление 6,28-/-Z/j становится значительно больше, че.м емкостное сопротивление -р-;-г, которое про- должает уменьшаться; поэтому в области верхних ча-214 стот шунтирующим влиянием индуктивности Li можно пренебречь. В то же время падением напряжения на возросшем индуктивном сопротивлении рассеяния 6,28-/vL на верхних частотах пренебречь нельзя. Эквивалентная схема с учетом этих соображений может быть упрощена (рис. УП-42). Здесь имеется последовательное соединение индуктивности рассеяния и приведенной входной емкости, между которыми может возникнуть резонанс напряжений. Из условия резонанса может быть определена частота второго резонанса: f 1 /в. рез  Рис. VII-i2. Упрощенная эьвивалент-ная схема на высоких частотах 6,28 -/  На частоте резонанса o6niee реактивное сопротивление становится равным нулю, поэтому ток в цепи резко возрастает и напряжение на каждом из элементов резонансного контура значительно увеличивается, ввиду чего частотная характеристика в области верхних частот приобретает пик (рис. УП-43), а затем резко падает из-за уменьшения сопротивления емкости С. Усилитель с такой частотной характеристикой:1)создает значительные частотные искажения, так как неравномерно усиливает различные звуковые частоты; 2) склонен к генерации, так как больптие частотные искажения могут привести и к появлению больших фазовых искажений; 3) не позволяет получить большой диапазон воспроизводимых частот, так как стремление повысить усиление на средних частотах за счет увеличения коэффициента трансформации приводит к снижению частоты резонанса. Обычно коэффициент трансформации меледуламнового трансформатора не более 24. Чтобы уменьшить частотные искажения и получить более устойчивую работу усилителя, вторичную обмотку трансформатора часто шунтируют, подключая рези- Рис Vll-i3. Частотная характеристика трансформаторного каскада стор й„, (на рисунке УП-42 он указан пунктиром). Эквивалентное сопротивление R, которое обусловлено сопротивлением шунта вторичной обмотки, оказывается включенным параллельно С. Шунт, хотя и снижает усиление во всем диапазоне частот, но зато выравнивает частотную характеристику. Включение шунта параллельно емкости Со приводит к значительному уменьшению напряжения на емкости при резонансе и частотная характеристика усилителя имеет меньший подъем на частотах, близких к резонансной. Таким образом, частотная характеристика усилителя становится более прямолинейной, т. е. частотные искажения уменьшаются. Подбирая величину шунта, добиваются прямолинен-Hoii частотной характеристики. При слишком малой величине сопротивления шунта появляется спад частотной характеристики в области высоких частот. Более или менее прямолинейная характеристика получается при таких сопротивлениях итунта, при которых уменьшение коэффициента усиления на средних частотах составляет 10-20%. Так как сразу за пиком усиления наступает резкий спад частотной характеристики, то для получения большего частотного диапазона нужно добиваться резонанса напряжения трансформатора на самых высоких частотах звукового диапазона, т. е. на частотах 7000-10 000 гц. Этого меняно добиться при изготовлении междулампового трансформатора, в частности, уменьшая индуктивность рассеяния до сотых долей генри и меньше, а так/ке применяя секционированные обмотки, что позволяет снизить собственные емкости и потоки рассеяния. Выбор частоты резонанса напряжения имеет чрезвычайно важное значение при расчете и конструировании усилителя. Так, например, в усилителях, предназначаемых для воспроизведения звука с фотографических фонограмм ib-MM фильмов, необходимо иметь подъем частотной характеристики на частоте 45(Ю гц, а затем резкий ее спад. Это требование вытекает из того факта, что скорость продвижения 16-лл фильма при записи и при проекции составляет 0,183 м/сек (а для обычного фильма - 0,456 м сек), и при такой низкой скорости при записи высокие звуковые частоты записываются с меньшими амплитудами. Частотная характеристика фонограммы 16-лш фильма имеет плавный спад в области высоких частот. Чтобы компенсировать его, нужен усилитель воспроизведения с частотной характеристикой, имеющей значительный подъем в области высоких частот. Кроме того, на частотах более высоких, чем наивысшая частота, записываемая на фонограмму 1&-мм фильма (5000 гц,) желательно иметь крутой спад частотной характеристики, так как в этом случае уменьшаются вредные шумы, которые особенно велики при воспроизведении звука с изношенного фильма. Такую частотную характеристику с подъемом высоких частот И1\шет универсальный усилитель 90У-2 для работы с \(з-мм звуковым фильмо-м. Частота резонанса напряжения у трансформатора зависит от эквивалентной емкости C=6\?i и полной индуктивности рассеяния L,: / = /рез :\,28-уL,-C 0,28.-/ Is-Co-n-- 0,28.д. Y L,-Co Фактически индуктивность рассеяния и собственная емкость трансформатора, зависящие от числа витков и коэффициента трансформации, имеют почти всегда такие значения, что для получения резонанса напряжений на частоте выше 6000-8000 гц необходимо выбирать трансформатор с коэффициентом трансформации п-< 2~А. Поэтому общий коэффициент усиления трансформаторного каскада практически удается получить ненамного больше коэффициента усиления реостатного каскада, тем более, что в трансформаторном каскаде приходится применять ла1\гпы с меньпшм внутренним сопротивлением и, следовательно, с малым коэффициентом усиления. На рис. VI1-44 показана конструкция междуламповых трансформаторов низкой частоты. Сердечник трансформатора броневого или стержневого типа собирается из пластин, изготовленных из высококачественного ферромагнитного материала, а иногда из нермаллоя. Это дает возможность получить боль»1ую индуктивность первичной обмотки. Катушки (обмотки) надеваются на каркас. Для уменьшения индуктивности рассеяния (до сотых долей генри и меньше) и собственной 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 |