|
| |
|
Главная Журналы такую величину, что работа при нормальном анодном па-пряжепии лежит в пределах наиболее прямолинейного участка (участок а, б), и в этом случае ламна не вносит искажений. Сплошной линией показана характеристика при пониженном анодном напряжении. Если неременное напряжение, подводимое к сетке лампы, имеет прежнюю величину, то работа будет про-  Рис. IV-I4. График колебания анодного тока ламны, работающей с искажениями (работа происходит на нижнем загибе характеристики)  Рис, IV-1.5. График колебания анодного тока лампы, работающей с искажениями (работа происходит на нии,-пем .загибе характериггики) исходить на криволинейном участке, т. е. на нижнем загибе характеристики. Построив график анодного тока с использованием этой характеристики (таким же методом, как мы строили его на рис. IV-13, в), мы видим, что колебания анодного тока не соответствуют но своей форме колебаниям напряжения сетки. Форма оказалась искаженной - возникли нелинейные искажения, которые внесла лампа. Здесь причина возникновения нелинейных искажений кроется в понижении анодного напряжения. Другой возможной причиной появления искажений является значительный недокал катода. Обратимся к рис. IV-15, где показан график колебаний анодного тока лампы, работающей с искажениями (работа на верхнем загибе). Здесь пунктиром показан график при нормальном режиме работы, т. е. при нормальной температуре катода. Но если по какой-либо причине (например, упало напряжение накала) температура катода  Рис. IV-16. График, иллюстрирующий неискаженную и искаженную работу усилительной ламг[Ы уменьшилась, то значительно уменьшаются ток эмиссии и ток насыщения. График в этом случае примет вид, показанный силошной линией. Усиление теперь будет происходить с использованием верхнего загиба характеристики лампы, т. е. на криволинейном участке. В этом случае также возникают значительные искажения формы усиливаемого сигнала - лампа вносит нелинейные искажения. Из рассмотрения этих двух примеров можно сделать важный вывод, что ламна, являясь прибором с нелинейной характеристикой, может служить источником нелинейных искажений. Мы увидим из дальнейшего, что нелинейные искажения вносятся лампой и во многих других случаях. Так, очень часто причиной появления нелинейных искажений является перегрузка со стороны входа, т. е. такие условия работы, когда величина неременного напряжения, подводимого к сетке, столь велика, что выходит за пределы прямолинейного участка характеристики лампы. На рис. IV-16 показаны графики работы лампы без искажений и с искажениями от перегрузки со стороны входа. Из рисунка видно, что превышение напряжения f/.j, являющегося максимальным, которое может быть подведено к сетке лампы без возникновения искажений, неминуемо приводит к появлению искажений. Если подвести к сетке значительно большее переменное напряжение Uо, то работа будет происходить частично на криволинейных участках характеристики. При небольвюм токе насыщения на участке аб, т. е. одновременно на верхнем и нижнем загибах характеристики, кривая колебаний анодного тока имеет срезанные вершины. Если ток насыщения велик, то работа ведется на участке характеристики аб", и в этом случае колебания анодного тока имеют срезанные вершины только в отрицательные полупериоды. si I Piic IV-IT. ( хеча ы.лючтии 1. сетке ллм]1ы,источника лере-меиною сигнала с большим iih>-трсиним сонротивлением Еще одной важной и распространенной причиной появления нелинейных искалсений при усилении сигналов с помощью триода является наличие сеточного тока. Как это получается? Если подать на сетку переменное напряжение сигнала, в 110ложительн1,1Й нолупепиод в цепи сетки будет протекать сеточный ток, так как часть электронов, летящих ог катода к аноду, будет притягиваться сеткой, имеютцей хотя и небольшой, но положительный потенциал относительно катода. Кроме того, сетка расположена значительно ближе к катоду, че\[ анод. В отрицательный полупериод сеточный ток отсутствует, так как электроны отталкиваются отрицательно заряженной сеткой. Рассмотрим рис. 1V-17, на которолг показана сема включения к сетке лампы источника переменного сигнала с большим внутренним сопротивлением. Обозначим внутреннее сопротивление источника R,, а его электродвижущую силу Е. Из электротехники известно, что напряжение на зажимах генератора, работающего без нагрузки (холостой ход), равно его э. д. с. (ток не проходит через генератор, и падение напряжения на его внутреннем сонро-тив.ггении отсутствует). Hani генератор работает без нагрузки, т. е. в режиме холостого хода в отрицательный нолупериод, так как отсутствует ток в цепи сетки и напряжение, по.тводи.моо к сетке, равно э. д. с. источника U~E. В положительный нолупериод появляется сеточный ток, который, проходя по пиутренне.му сопротивлению источника создает на нем падение напряжения. Так как внутреннее сопротивление .маломощного источника велико, то даже небольшой сеточный ток будет больвюй нагрузкой для такого генератора и его напряжение будет значительно меньше э. д. с. (на величину внутреннего падения напряжения).  Vac. 1V-I8. График э.д.с. (пунктир) и напряжения на сетке  Рпс 1Л 1.\ем.1 ньлю-юнин батареи отрица-ic.ibHoro гмсщен1Н1 в цепь сетки Следовательно, появление сеточного тока в течение положительны.\ полупериодов приводит к у.меньшению напряжения, подводимого к сетке в эти пролгежутки времени. Как видно на рис. IV-18, синусоидальное напряжение, подводимое к сетке лампы, будет искажено, ввиду наличия сеточного тока. Следовательно, будет искажена и форма кривой колебаний анодного тока, несмотря на то, что работа лампы происходит на прямолинейном участке характеристики ламп и. Очевидно, наличие сеточных то-jiOB совершенно недопустимо в процессе усиления п их как-то нулшо избежать. Оказывается, появления сеточных токов можно избежать, если подать на сетку некоторое дополнительное отрицательное напряжение, называемое напряжением смеи1,ения или просто смещением. Практически в цепь сетки .может быть включена батарея (рис. IV-19). Так как батарея Б, включена последовательно с пс-точником переменного напряжения, то напряжение между сеткой и катодом усилительной лампы в течение одного полупериода равно сумме напряжений батареи смещения и источника переменного напряжения, в течение другого по.тупериода - разности этих напряжений. Постоянное напряжение смещения долилю быть выбрано так, чтобы оно было больше амплитуды переменного напряжения, подводимого к сетке, или в крайнем случае равно ему. ТоД.та результирующее напряжение сетки будет изменяться лишь по величине, оставаясь по знаку отри-цательны.м. Следовательно, чтобы усп.чивать слабые электрические колебания с помощью трехэлектродной лампы без искажений их формы, нужно выбрать правильный режим работы лампы, когда используется только ее прямолинейный участок характеристики, лежатцпй в области отрицательных тшпряжений сетки (рис. 1V-20). Точка на характеристике, соответствующая постоянному отрицательному смещению на сетке U, называется рабочей точкой. Выбор правильного положения рабочей точки на характеристике .чампы зависит от- величины уси.чиваемого сигнала. Если напряжение сигнала небольшое, то и напряжение смещения, как мы знаем, должно быть небольшим. Если напряжение смещения должно быть большим, то возникает опасность, что рабочая точка смещается в сторону ни;к-него криволинейного участка. Чтобы этого не произошло, нужно сдвинуть характеристику влево, увеличив анод-~~ ное напряжение. В этом слу- чае прямолинейный участок характеристики будет лежать в области отрицательных напряжений на сетке. Эта зависимость хорошо видна на рис. 1V-21. При небо.льшом анодном напряжении f/j нрямолиней-I ный или рабочий участок ха- рактеристики ламны аб неве-/ .лик. Если выбрать рабочую точку на середине нрямоли-нейного участка и из нее опустить перпендикуляр на ось абсцисс, то мы определим величину необходимого напряжения смещения С/,,!- В этом с.тучае ламна сможет усиливать без искажений относительно небольшие по величине сигналы. При новьпиен-ном анодном напряжении U характеристика сдвигается влево. Рабочий участок вг увеличивается, и если нужно усиливать сравнительно боль-июй но величине сигнал, то необходимо подать большее напрянение смещения Uq-Как видно из рассмотренного примера, величина выбираемого смещения (С/о1> Ca2i  Рис. IV-20. Положение рабочей точьи на характеристике ламны, работающей без искажения  Рис. IV-2i. Сравнительные режимы усилительной лампы f/og) не является постоянной для лампы, а зависит от величины анодного напряжения. При усилении значительных по величине колебаний на j[aMny подается большое анодное напряжение и значительное напряжение смещения. Если неременное напряжение сигнала превышает допустимую величину, то, как мы впдели ранее, происходит перегрузка со сто- роны входа и возникают искажения. В мощных усилительных триодах на лампу подается большое анодное напряжение с учетом напряжения смещения на сетке. Ес.ли но какид1-либо причинам напряжение смещения не будет подаваться на сетку ламны, то ток через ламну резко возрастет. В этом случае резко возрастет мощность, рассеиваемая на аноде, которая может превысить допустимую величину, возможен нагрев анода до красного каления и выход лампы из строя. § 5. СПОСОБЫ ПОДАЧИ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО СМЕЩЕНИЯ -gilt Ранее указывалось, что избежать появления сеточных токов, вызывающих нелинейные искажения, можно, если подавать на сетку лампы кроме переменного напряжения сигнала постоянное отрицательное напряжение -- напряжение смещения. Для этого в цень сетки последовательно с источником переменного напряжения включается батарея смещения или в цепь катода включается специальное сопротивление, зашунтированное большой емкостью. Таким образом, но способу подачи смещения различают два способа или два вида схем; I) с независимым или фиксированным смещением и 2) автоматического смещения. Принципиальная схема иодачи независимого смещения от специальной батареи смещения показана на pHc.lV-22,rfle батарея смещения, а Rg- сопротивление в цепи сетки лампы (сопротивление утечки сетки). На этом сопротивлении источник усиливаемых колебаний (звукосниматель, магнитная воспроизводящая головка и обычно предыдущий каскад) развивает переменное напряжение входа. Батарея смещения включается обязательно последовательно с источником переменного напряжения, так как при параллельном включении, ввиду малого сопротивления источника переменному току, он зашунтирует источник переменного сигнала и входного сигнала на сетке Рис IV-22. Схема ноза висимого смещения 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 |