Содержание

Общие сведения,
классификация
Устройство и работа диода
Устройство и работа триода
Электронная эмиссия
Термоэлектронные катоды
Особенности устройства
электронных ламп
Физические процессы
Закон степени трех вторых
Анодная характеристика
Параметры
Рабочий режим. Применение
диода для выпрямления
переменного тока
Основные типы
Физические процессы
Токораспределение
Действующее напряжение и
закон степени трех вторых
Характеристики
Параметры
Особенности
Усилительный каскад с
триодом
Параметры усилительного
каскада
Аналитический расчет и
эквивалентные схемы
усилительного каскада
Графоаналитический расчет
режима усиления
Генератор с триодом
Межэлектродные емкости
Каскады с общей сеткой и
общим анодом
Недостатки триодов
Основные типы приемно-
усилительных триодов
Устройство и работа тетрода
Устройство и работа пентода
Схемы включения тетродов
и пентодов
Характеристики тетродов
и пентодов
Параметры тетродов и
пентодов
Межэлектродные емкости
тетродов и пентодов
Устройство и работа
лучевого тетрода
Характеристики и параметры
лучевого тетрода
Рабочий режим тетродов
и пентодов
Пентоды переменной
крутизны
Краткие сведения о
различных типах
тетродов и пентодов
Специальные лампы
Общие сведения
Электростатические
электронно-лучевые трубки
Магнитные электронно-
лучевые трубки
Люминесцентный экран
Краткие сведения о
различных электронно-
лучевых трубках
Электрический разряд
в газах
Тлеющий разряд
Стабилитроны
Тиратроны тлеющего разряда
Индикаторные приборы
Дисплеи
Краткие сведения о
различных газоразрядных
приборах
Фотоэлектронная эмиссия
Электровакуумные
фотоэлементы
Фотоэлектронные умножители
Причины собственных шумов
Шумовые параметры
Межэлектродные емкости
и индуктивности выводов
Инерция электронов
Наведенные токи в
цепях электродов
Входное сопротивление
и потери энергии
Импульсный режим
Основные типы электронных
ламп для СВЧ
Общие сведения
Пролетный клистрон
Отражательный клистрон
Магнетрон
Лампы бегущей и
обратной волны
Амплитрон и карматрон
Надежность и испытание
электровакуумных приборов
Усилитель на триоде
с общим катодом
Ограничения по выбору
рабочей точки
Режим в рабочей точке
Катодное смещение
Выбор величины
сопротивления резистора
в цепи сетки
Выбор выходного
разделительного
конденсатора
Вредное влияние проходной
емкости лампы и пути
его уменьшения
Применение
экранированных ламп
Каскод (каскодная схема)
Катодный повторитель
Каскад с общим катодом
как приемник
неизменяющегося тока
Пентоды в качестве
приемников
неизменяющегося тока
Катодный повторитель
с активной нагрузкой
Катодный повторитель Уайта
μ-повторитель
Выбор верхней лампы для
μ -повторителя
Параллельно управляемый
двухламповый усилитель
(SRPP)
β-повторитель
Дифференциальная пара
(дифференциальный каскад)
Коэффициент реакции
питающего напряжения
(PSRR)
дифференциальной пары
Полупроводниковые
приемники неизменяющегося
тока для
дифференциальной пары
Использование транзисторов
в качестве активной нагрузки
для электронных ламп
Классификация искажений.
Принципы оценки линейных
искажений
Принципы измерения
нелинейных искажений
Измерение и интерпретация
искажений
Совершенствование
измерений нелинейных
гармонических искажений
Цифровая обработка сигналов
Особенности проектирования
усилителей с малыми
искажениями
Работа с сеточным током
и нелинейные искажения
Уменьшение искажений
подавлением (компенсацией)
Проблемы смещения
по постоянному току
Выбор электронной лампы по
критерию низких искажений
Проблема сопряжения одного
каскада со следующим
Усилитель класса А для
электромагнитных головных
телефонов с непосредств.
междукаскадной связью
Радиокомпоненты -
Общие сведения
Ряды стандартизованных
значений сопротивлений
Металлизированные
пленочные резисторы
Проволочные резисторы
Конденсаторы -
Общие сведения
Металлические конденсаторы
с воздушным диэлектриком
Пленочные конденсаторы,
изготовленные
металлизацией диэлектрика
Алюминиевые
электролитические
конденсаторы
Основные вопросы,
возникающие при
выборе конденсатора
Общие сведения о
катушках индуктивности
Трансформаторы -
Общие сведения
Трансформаторы.
Намагничивание и потери
Модели трансформаторов
Почему необходимо
использовать трансформаторы
Определение параметров
неизвестного трансформатора
Основные виды
источников питания
Выпрямление переменного
тока
Одиночный накопительный
конденсатор в роли
сглаживающего элемента
Влияние напряжения
пульсаций на выходное
напряжение
Насыщение сердечника
трансформатора
Критерии выбора силового
трансформатора
Источник питания со
сглаживающим дросселем
Номинальное значение
тока дросселя
Выбросы тока и
демпфирующие элементы
Использование накопительного
конденсатора для снижения
высоковольтного напряжения
Частотные характеристики
используемых на практике
LC-фильтров
Широкополосная фильтрация
Выпрямители с умножением
(умножители) напряжения
Классическая схема
последовательного
стабилизатора
Двухтранзисторная схема
последовательного
стабилизатора
Стабилизатор цепи сеточного
смещения с регулируемым
выходным напряжением
Источники питания низкого
напряжения и синфазный шум
Ламповый стабилизатор
напряжения
Способы увеличения
выходного тока стабилизатора
Коэффициент режекции
источника питания
Включение сглаживающих
конденсаторов
Перенапряжения при
включении схемы
Составление предварительной
схемы блока питания
Высоковольтный выпрямитель
и стабилизатор
Особенности смещения
подогревателей ламп
Схема улучшенного
источника питания
Рабочий режим
Увеличение максимально
допустимого Vrrm
Выходной каскад класса А
с несимметричным выходом
Особенности акустических
систем
Неидеальности
трансформаторов
Режимы работы усилительных
приборов. Классы усилителей
Двухтактный выходной каскад
Выходной каскад по
ультралинейной схеме
Трансформаторный катодный
повторитель
Усилители без выходного
трансформатора
Составляющие блока
усилителя мощности
Предоконечный каскад блока
усилителя мощности
Фазоинверсный каскад
Дифференциальный усилитель
или пара с катодной связью
«Согласованный»
фазоинвертор
Общие проблемы
устойчивости усилителей
Подавление первой
доминанты ВЧ составляющей
Низкочастотное
самовозбуждение усилителя
Усилитель Williamson
Усилитель Milliard 5-20
Усилитель Quad II
Выбор выходной лампы
Выбор статической рабочей
точки с учетом Pвых и КНИ
Точное определение
выходного трансформатора
Особенность выпрямление
высоковольтного напряжения
Варианты применения
стабилизатора ВВ напряжения
Требования к каскаду
предоконечного усиления
Определение рабочей точки
предоконечного каскада
Проверка работоспособности
усилителя
Пример разработки
двухтактного УМ
Оптимизация входного и
фазоинверсного каскадов
Расчет R катодного смещения
лампы и R обратной связи
Выбор элементов
оконечного каскада
Разработка усилителей
мощностью более 10 Вт
Активные кроссоверы
и схема Зобеля
Выбор лампы для
оконечного каскада
Требования к предоконечному
каскаду усиления
Источники питания и
постоянная токовая нагрузка
Второй дифференциальный
усилитель и выходной каскад
Первый дифференциальный
усилитель и линейность х-ки
Каскодная схема постоянной
токовой нагрузки
Постоянная токовая нагрузка
первого диф. каскада
Элементы, повышающие ВЧ
устойчивость. Итоговая схема
Схема источника питания
«Потомок от усилителя Beast»
Расчет уровня фонового
шума от ИП
Особенности цифрового
сигнала от компакт-диска
Требования к предусилителю
Технические требования
к линейному каскаду
Традиционный линейный
каскад
Пути достижения заданных
требований и выбор лампы
Основные проблемы
регулирования громкости
Переключаемые аттенюаторы
Расчет переключаемого
аттенюатора
Табличные вычисления для
расчета регулятора громкости
Светочувствительные
резисторы и громкость
Входной переключатель
Частотный корректор RIAA
Влияние провода
звукоснимателя
Требования к блоку
частотной коррекции
Метод частотной коррекции
стандарта RIAA
Раздельное выравнивание
характеристики RIAA
Шумы и влияние входной
емкости входного каскада
Учет собственных
шумов лампы
Улучшение шумовых
характеристик с RIAA
Расчет элементов на 75 мкс
Параметры цепей на
3180 мкс и 318 мкс
Симметричный вход и
подключение звукоснимателя
Симметричный предусилитель
Возможности исключения
линейного каскада
Вариант RIAA с исполь-
зованием лампы типа ЕС8010
Оптимизация характеристик
входного трансформатора
Анализ работы блока RIAA
Практические методы
настройки блока RIAA
Линейный каскад
О межблочных и
акустических кабелях

 

 
 

Графоаналитический расчет режима усиления

При графоаналитическом расчете пользуются рабочими характеристиками, которые могут быть построены в семействе статических характеристик, если заданы напряжение анодного источника Eа и сопротивление нагрузки RH. Проще и точнее расчет с помощью анодной рабочей характеристики, называемой иначе линией нагрузки. Для ее построения необходимо иметь семейство анодных характеристик (рис. 18.13). Линия нагрузки соответствует уравнению uа = Eа - ia RH В системе координат ia, uа это уравнение выражается прямой линией, которую удобно строить по двум точкам. Пусть ia = 0, тогда получим uа = Eа (точка М). Эта точка соответствует запиранию лампы отрицательным сеточным напряжением. Если лампа заперта и анодный ток равен нулю, то нет падения напряжения на резисторе RH и все напряжение Eа приложено к лампе.

Построение анодной рабочей характеристики (линии нагрузки)

Рис. 18.13. Построение анодной рабочей характеристики (линии нагрузки)

 

Для второй точки положим uа = 0. Тогда получим ia = Eа / RH Нанесем эту точку (N) на график. Через точки М и N проводим прямую линию, которая и является линией нагрузки. Заметим, что точка N не соответствует реальному режиму лампы. При uа = 0 анодный ток не может быть максимальным.

С помощью линии нагрузки можно определить анодный ток и анодное напряжение при любом напряжении сетки. Для примера на рис. 18.13 показано, что при сеточном напряжении Ug3 значения ia и uа определяются точкой Б. Отрезок, дополняющий uа до Eа, выражает падение напряжения uR на нагрузке.

Чем больше RH, тем более полого идет линия нагрузки. Если RH = 0, то она превращается в вертикальную прямую (линия МБ). Это соответствует режиму без нагрузки, когда uа = Eа = const. Видно, что в режиме без нагрузки при сеточном напряжении Ug3 анодный ток определяется точкой Б´, а в режиме нагрузки он меньше (точка Б), так как анодное напряжение уменьшается на значение uR. При RH = ∞ линия нагрузки совпадает с осью абсцисс и при любых напряжениях анодный ток равен нулю.

Для расчета надо еще знать сеточное смещение Еg и амплитуду переменного напряжения сетки Umg. Они могут быть заданы или выбраны. Например, если необходимо усиление с малыми искажениями, то Еg и Umg должны быть такими, чтобы лампа работала без сеточного тока. На рис. 18.14 показано построение для более общего случая усиления с некоторыми искажениями за счет нелинейного участка характеристик. Смещение Еg определяет рабочую точку Т, анодное напряжение в режиме покоя Ua0 и анодный ток покоя Iа0.

Далее определяют мощность, выделяемую на аноде в режиме покоя (Ра0), и проверяют, не превышает ли она максимальное допустимое значение:

Ра0 = Iа0 Ua0Раmax (18.38)

Полная мощность, даваемая источником анодного питания, Р0 = Eа Iа0, а мощность постоянного тока в нагрузке

РR0 = Iа0 UR0 или РR0 = Р0 - Ра0. (18.39)

Для примера на рис. 18.14 взято Umg = |Eg|. Амплитуды положительной и отрицательной полуволны сеточного напряжения соответствуют максимальному и минимальному сеточному напряжению (в данном случае нулю и Ug5), которые определяют конечные точки рабочего участка А и Б. Эти точки соответствуют максимальному и минимальному значению пульсирующего анодного тока iamax и iamin. График анодного тока построен справа.

При усилении без искажений

Ima´ = Ima´´ = Ima и Ia ср = Ia0. (18.40)

Работа лампы в режиме усиления

Рис. 18.14. Работа лампы в режиме усиления

 

Если же работа происходит в области нелинейных участков характеристик, то положительная полуволна усиливается больше, чем отрицательная:

Ima´ > Ima´´

В этом случае амплитуда полезной первой гармоники

Ima ≈0,5 (Ima´ + Ima´´ ) (18.41)

или

Ima ≈0,5(iamax - iamin). (18.42)

Амплитуда второй гармоники

Ima2 ≈0,25(Ima´ - Ima´´ ) (18.43)

или

Ima2 ≈ 0,25 (iamax + iamin – 2Iа0). (18.44)

Коэффициент гармоник приближенно можно определить, учитывая только вторую гармонику:

kг = Ima2/ Ima (18.45)

Вследствие того что положительная полуволна больше отрицательной, постоянная составляющая анодного тока Ia.ср становится больше тока покоя Iа0. Приращение постоянного анодного тока ΔIа численно равно амплитуде второй гармоники. Отсюда следует, что

Ia.ср = Iа0 + ΔIа = 0,25 (iamax + iamin – 2Iа0)

(18.46)

Далее можно рассчитать следующие величины:

усиленное (выходное) напряжение

Umвых = UmR = Uma = Ima RH

(18.47)

коэффициент усиления каскада

K = Uma /Umg; (18.48)

полезную (выходную) мощность

Рвых = 0,5 Ima Uma; (18.49)

мощность, подводимую от анодного источника,

Р0ср = Ia.ср Eа; (18.50)

коэффициент полезного действия каскада (по анодной цепи)

η = Рвых / Р0ср (18-51)

Под семейством характеристик на рис. 18.14 дан график изменения анодного напряжения. Он показывает фазовый сдвиг на 180° между переменными напряжениями сетки и анода. Амплитуды полуволн переменного анодного напряжения Uma´ и Uma´´ получаются неодинаковыми за счет нелинейности лампы. Полезная мощность характеризуется прямоугольным треугольником АБВ, у которого гипотенузой является рабочий участок АБ. Катеты в соответствующем масштабе равны удвоенным значениям амплитуд (2Ima и 2Uma).

Если в анодную цепь лампы в качестве нагрузки включен резонансный контур или трансформатор, то построение рабочих характеристик надо делать иначе, в соответствии с тем как это рассмотрено для транзисторных каскадов с подобными видами нагрузок.

Триодный генератор с индуктивной обратной связью

Рис. 18.15. Триодный генератор с индуктивной обратной связью

 

 

 

 

Информация 2018

 

Продолжение

Схема простейшего триодного генератора синусоидальных колебаний с индуктивной обратной связью изображена на рис. 18.15. Подобный генератор является усилителем собственных колебаний, возникающих в колебательном контуре.

При включении анодного источника в контуре LC возникают свободные колебания. Через катушку обратной связи L1 переменное напряжение от контура подводится к сетке и усиливается лампой. Усиленное напряжение создается на контуре LC и поддерживает возникшие там колебания, если обратная связь положительная. Для того чтобы колебания стали незатухающими, т. е. для самовозбуждения, должны быть выполнены два условия. Во-первых, катушка обратной связи должна быть включена так, чтобы переменные напряжения на аноде и на сетке были сдвинуты по фазе на 180°. А во-вторых, коэффициент обратной связи Kос, равный отношению переменных напряжений на сетке и на контуре, должен быть не меньше обратного значения коэффициента усиления каскада K:

Kос 1/K. (18.52)

Заменив здесь K по формуле (18.36), получим

Kос (RH + Ri)/(μRН) = 1/μ + 1/(SRН),

(18.53)

где RH — сопротивление нагрузки (резонансное сопротивление контура).

Чем больше K или чем больше μ, S и Ri, тем меньше может быть значение Kос, требуемое для самовозбуждения.

Элементы Rg и Сg служат для создания на сетке автоматического напряжения смещения за счет сеточного тока. Пока колебаний нет, сеточный ток отсутствует и смещение не возникает. А когда на сетку поступает переменное напряжение, то его положительные полуволны вызывают пульсирующий сеточный ток. Его постоянная составляющая создает на резисторе Rg падение напряжения, которое и является напряжением смещения. Конденсатор Сg сглаживает пульсации этого напряжения.

 
 
Сайт создан в системе