|
| |
|
Слаботочка Книги Полученная формула показывает, что коэффициент усиления реостатного каскада всегда меньше статического коэффициента усиления 1-1. Причина заключается в том, что р. показывает, во сколько раз амплитуда э. д. с. между анодом и катодом \xUgm. больше амплитуды сеточного напряжения Ugm, а Ко показывает, во сколько раз амплитуда напряжения между анодом и катодом больше, чем Ugm, т. е. различие между ц и Ко определяется падением напряжения на внутреннем сопротивлении лампы. Вот почему коэффициент Ко приближается к ц тем больше, чем меньше внутреннее сопротивление лампы Rt по сравнению с сопротивлением нагрузки Ra. 4. Преобразуем формулу (179): Д -S р yRi Ri ( R \ Частное S/\ \ + -j имеет такую же размерность, как и крутизна S статической характеристики. Можно доказать, что эта величина является крутизной анодно-сеточной динамической характеристики анодного тока 5д. Таким образом, коэффициент усиления Ко определяется другой формулой: Ко=5д7? . (180) 5. Эквивалентное сопротивление 2э, как и Zh, активное на средних частотах (Zg = Rs), и так как оно образовано параллельно включенными сопротивлениями R и Ri (точнее, R, Rg и Ri), то можно записать: = + 7 = - Заменив в выражении (176) Zg на R, получим еще одну формулу коэффициента усиления каскада с активной нагрузкой: Ko = SR,. (182) Исходя из формул (181), (182), делаем вывод, что усиление реостатного каскада тем больше, чем больше крутизна статической характеристики S в рабочей точке и чем больше сопротивления Ra, Rg и Ri. Сопротивление переходной цепи Rg выбирается большим - от сотен килоом до 1 Мом. Такого же порядка внутреннее сопротивление Ri пентодов. В триодах Ri меньше (десятки килоом). На этом основании для пентодных усилителей можно написать: Ra<Ri и R<,Rg, а R-, ~ Ra Rg Ri R Следовательно, коэффициент усиления пентодного реостатного усилителя в большой мере определяется сопротивлением R. K,SR (183) Усиление на высших и низших частотах. На высших частотах коэффициент усиления каскада К меньше, чем на средних частотах (Ко), вследствие шунтирования резисторов 7?а, Rg паразитной емкостью, которая складывается из выходной емкости лампы Л, входной динамической емкости лампы Лг и соответствующих емкостей монтажа. К полученной эквивалентной хеме (рис. 8.5, б) применяем теорему об эквивалентном генераторе. Эта теорема позволяет любую часть схемы считать нагрузкой, а всю остальную схему - эквивалентным генератором, э. д. с. которого с амплитудой Зэт вызывает ток в нагрузке и во внутреннем сопротивлении Ria эквивалентного генератора (рис. 8.5, в). Как и для любого генератора, э. д. с. Ээт и сопротивление Ri определяются при отключенной нагрузке. В данном случае делим схему (рис. 8.5, б) по линии АВ, т. е. полагаем, что нагрузкой эквивалентного генератора является емкость Сп. Следовательно, Эт и Ris измеряются между точками АВ при отключенной емкости Сп. Схема эквивалентного генератора, как легко заметить, совпадает с эквивалентной схемой усилителя для средних частот. Следовательно, 9, = KoUg, а 1 1 1,1,1 Ri3 Rs Ra Rg Rl Полученная эквивалентная схема (рис. 8.5, в) представляет собой RC-фильтр низших частот с постоянной времени и граничной частотой, соответственно равными .t = R.C , о>, = = . (184) Имея в виду свойства фильтра низших частот (§ 50), можно утверждать, что на высших частотах коэффициент усиления реостатного каскада уменьшается с ростом частоты. Иначе говоря, паразитная емкость Сп вызывает паразитное (вредное) интегрирование сигналов. Простейший 7?С-фильтр низших частот - пассивный четырехполюсник с максимальным коэффициентом передачи напряжения /Смаке = 1, а рассматриваемый фильтр - активный четырехполюсник с /Смаке = /Со, но в обоих фильтрах относительное изменение коэффициента передачи с ростом частоты одинаковое. На этом основании уравнения амплитудно- и фазо-частотных. характеристик (163) и (164) применяем к реостатному усилителю в виде К - /Со = (185) = arc tg (- со/?, CJ = arc tg (- сот). (186) Уменьшение коэффициента усиления К с ростом со согласуется с эквивалентной схемой на рис. 8.5, в: чем больше со, тем меньше емкостное сопротивление 1/соСп, с которого снимается выходное напряже- ние Uzm, и э. д. с. эквивалентного генератора Зэ, перераспределяется таким образом, что возрастает падение напряжения на его внутреннем сопротивлении Ri = Ra. Ha низших частотах коэффициент усиления К снижается за счет падения напряжения на емкости Cg переходной цепи. Соответствующая эквивалентная схема усилителя показана на рис. 8.5, г. Здесь целесообразно эквивалентный генератор отделить от его нагрузки по линии CD, и тогда комплексная амплитуда э. д. с. Эвт и внутреннее сопротивление Ris этого генератора представляются в виде Схема с эквивалентным генератором (рис. 8.5, д) представляет собой фильтр верхних частот с постоянной времени Тщ и граничной частотой coi*. = (Rg + Rls) Cg, 1 = 1 /Тц, = 1 /{R, + Ri,) Cg. (187) Так как сопротивление Ria меньше наименьшего-из сопротивлений Ra и Ri, то можно пренебречь rIq по сравнению с Rgi Тщ = Rg Cg, coj = 1 /Rg Cg. (188) Теперь имеются основания, чтобы выразить амплитудно- и фазо-частотные характеристики усилителя уравнениями, аналогичными (157) и (158): * = arctgJ-=arctg5. (190) Как и следовало ожидать, имеющийся в усилителе фильтр верхних частот CgRg снижает усиление в области низших частот и тем больше, чем меньше частота (о. Это объясняется тем, что с уменьшением частоты увеличивается та часть э. д. с. эквивалентного генератора, которая приходится на возросшее емкостное сопротивление 1/coCg конденсатора Cg, и соответственно уменьшается другая часть э. д. с, которая снимается с резистора Rg. Показанные на рис. 8.6 амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики реостатного усилителя построены по приведенным уравнениям, coi и cog - граничные частоты, при которых модуль коэффициента усиления меньше в раз, а аргумент отклоняется на угол ±45° относительно их значений при средних частотах. Для средних частот принят!]? = О, а neij) = 180°, как говорилось прежде, так как в данном случае речь идет о сдвиге фазы выходного напря- 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 |