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

 

 
 

Межэлектродные емкости

На работу триода вредное влияние оказывают межэлектродные емкости. Влияют они тем сильнее, чем выше частота.

Триод имеет три емкости, которые на схемах иногда показывают символами конденсаторов (рис. 18.16). Емкость сетка — катод Сg-к называют входной

Межэлектродные емкости триода

Рис. 18.16. Межэлектродные емкости триода

 

(Свх), емкость анод — катод Са-к — выходной (Свых) и емкость анод — сетка Са-g проходной (Спр). Они у ламп малой и средней мощности составляют единицы пикофарад. Значения этих емкостей, приводимые в справочниках, включают в себя емкости не только между электродами, но и между выводами.

Рассмотрим влияние каждой межэлектродной емкости.

При достаточном сеточном смещении, казалось бы, не должно быть сеточного тока. Однако за счет входной емкости Сg-к в цепи сетки существует емкостный ток, т. е. входная емкость нагружает источник колебаний ИК. Этот ток создаёт падение напряжения на

внутреннем сопротивлении источника колебаний RИK. В результате уменьшается переменное напряжение на зажимах ИК, переменный анодный ток, усиленное переменное напряжение и выходная мощность. Чем выше частота, тем меньше сопротивление входной емкости, тем больше емкостный сеточный ток и потеря напряжения на RИK

Это явление незаметно на низких частотах, но на высоких частотах оно может значительно снизить эффективность работы усилительного каскада. Пусть, например, RИK = 100 кОм и Сg-к = 10 пФ. Тогда на частоте 500 Гц сопротивление 1/(ωСg-к) = 32 МОм, что равносильно разрыву цепи. Но если повысить частоту до 5 МГц, т. е. в 104 раз, то сопротивление входной емкости станет равным 3,2 кОм. Оно будет сильно нагружать источник колебаний, и его напряжение резко понизится.

Действие выходной емкости состоит в том, что она шунтирует нагрузку каскада. Полное сопротивление нагрузки ZH станет меньше RH, и это приведет к понижению коэффициента усиления каскада.

На высоких частотах емкость Са-к вызывает также фазовый сдвиг выходного напряжения. При усилении звуковых колебаний это не имеет значения, но для телевизионных сигналов и в ряде других случаев фазовый сдвиг недопустим.

В каскадах, имеющих в качестве нагрузки колебательный контур (в усилителях радиочастоты и генераторах), емкость Са-к входит в состав контура и добавляется к его емкости. При расчете контура емкость Са-к учитывается. На весьма высоких частотах она может оказаться больше емкости контура. Построить такой контур невозможно. Если имеется резонансный контур в цепи сетки, то входная емкость добавляется к емкости этого контура.

При смене ламп из-за разброса их межэлектродных емкостей нарушается настройка контуров.

Наиболее вредное влияние оказывает проходная емкость Са-g. Прежде всего, она нагружает источник колебаний. Емкостный ток Im равен сумме емкостных токов Img-к и Ima-g, протекающих через емкости Сg-к и Са-g :

Im Img-к + Ima-g (18.54)

Знак приближенного равенства стоит потому, что токи правильнее складывать геометрически, а не арифметически.

Выразим каждый ток по закону Ома:

Img-к = UmgωСg-к

и Ima-g = Uma-gωСа-g, (18.55)

где Uma-g амплитуда напряжения между анодом и сеткой.

Так как переменные напряжения сетки и анода Umg и Uma сдвинуты по фазе на 180°, то напряжение Uma-g равно их сумме:

Uma-g = Umg – (-Uma) = Umg+Uma.

(18.56)

Вынесем в этом выражении за скобку Umg. Тогда получим

Uma-g =Uma (l + Uma/Umg)=Umg(l+K).

(18.57)

Отсюда следует

Im= UmgωСg-к + UmgωСa-g (l + K) = Umgω[Сg-к + Сa-g (l + K)]. (18.58)

Выражение в квадратных скобках представляет собой входную рабочую емкость усилительного каскада с триодом:

Свх.раб = Сg-к + Сa-g (l + K). (18.59)

В режиме без нагрузки K = 0 и входная емкость усилительного каскада

Свх = Сg-к + Сa-g. (18.60)

А в рабочем режиме входная емкость значительно больше, чем в режиме без нагрузки. Например, если Сg-к = 5 пФ, Сa-g = 3 пФ и K = 40, то в режиме без нагрузки Свх = 5 + 3 = 8 пФ, а в рабочем режиме Свх.раб = 5 + 3·(1+40) = 5 + 123 = 128 пФ, т. е. в 16 раз больше.

Второе вредное влияние емкости Сa-g заключается в том, что через нее от источника колебаний проходит переменный ток в анодную цепь. Поэтому емкость Сa-g и назвали проходной.

В некоторых схемах источник колебаний работает непрерывно, а лампа запирается на определенные промежутки времени. Но через емкость Са-g и при запертой лампе ток от источника ИК попадает в цепь нагрузки.

Особенно неприятно третье вредное явление — обратная связь между анодной и сеточной цепями через емкость Са-g. Усиленные колебания через емкость Са-g проникают из анодной цепи обратно в сеточную цепь. Переменный ток от лампы идет не только в цепь нагрузки, но через емкость Са-g также и в цепь сетки. Этот ток создает на участке сетка — катод напряжение обратной связи.

Можно сказать, что выходное напряжение на участке анод — катод приложено к делителю, состоящему из емкости Са-g и участка сетка — катод. Часть выходного напряжения, приходящаяся на этот участок, является напряжением обратной связи. С повышением частоты сопротивление емкости Са-g уменьшается и обратная связь усиливается. Если обратная связь положительна, то она может привести к паразитной генерации колебаний и тогда нормальная работа каскада нарушится. Поэтому в усилителях радиочастоты используют не триоды, а тетроды или пентоды, в которых устраняется вредное влияние проходной емкости (см. гл. 19).

 

 

 

Информация 2018

 

Продолжение

Кроме усилительного каскада с общим катодом, имеющего широкое применение, используют каскады с общей сеткой и общим анодом.

В усилительном каскаде с общей сеткой (рис. 18.17) усиление по току отсутствует (Ki = 1), и поэтому Kр = K. Недостаток схемы — низкое входное сопротивление, так как входным током является катодный. Значение RВХ равно приблизительно 1/S. Например, если S = 5 мА/В, то RВХ ≈ 1/5 = 0,2 кОм. Управляющая сетка одновременно работает как экранирующая. За счет этого емкость Са-к, играющая роль проходной, очень мала. Поэтому каскад с общей сеткой применяется на СВЧ. Каскад с общим анодом (рис. 18.18) иначе называется катодным повторителем, потому что нагрузка RH включена в провод катода, а выходное напряжение по значению и фазе практически совпадает с входным напряжением («повторяет» его). Усиления напряжения нет (K ≈ 1), но есть значительное усиление тока, и поэтому Кр Кi. Достоинства схемы — малая входная емкость, стабильное усиление и малые искажения. Эти свойства объясняются сильной отрицательной обратной связью (Kо.с = 1). Все выходное напряжение полностью передается на вход. Катодный повторитель особенно часто применяют при усилении импульсов, так как он вносит мало искажений.

 
 
Сайт создан в системе