Android-приложение для поиска дешевых авиабилетов: play.google.com
Главная -> Термин электронная лампа

0 1 2 3 4 5 6 7 [8] 9 10 11 12 13 14

индукции, включенных в анодную цепь, оказывает через емкость сетка-анод обратное воздействие на цепь сетки и, наконец, в третьих, собственная емкость больших сопротивлений или самоиндукций анодной цепи является для них шунтом и понижает высокочастотные напряжения на их концах.

Все это говорит за то, что междуэлектродные емкости лампы играют важную роль, которая должна быть принята во внимание при рассмотрении лампы как части электрической схемы, в которой текут токи высокой частоты. Поэтому прежде, чем перейти к рассмотрению различных способов связи между каскадами усилителя высокой частоты, очень важно исследовать эквивалентную электрическую схему триода, состоящую из емкостей и сопротивлений. Такое исследование было произведено независимо друг от друга и практически одновременно Никольсом, Миллером и Бал-лантайном.

Эквивалентная электрическая схема триода. Следуя Ни-кольсу, мы представим эквивалентную схему триода в виде изображенном на рис. 34. Здесь 1, 2 и 3 обозначают соот ветственно нить, сетку и анод лампы, так что С, С и Cj

Это объясняется влиянием емкости сетка-анод С. Общие выражения для г и несколько сложны, но их можно упростить, мало теряя при этом в смысле их практического .значения, если пренебречь емкостью нить-анод. Положив поэтому Ci3=:0, Никольс показал, пользуясь обозначениями рис. 34, что если мы представим входное сопротивление в виде комплексной величины Zg, то мы получим:

7 р.

(5-6)

Теперь рассмотрим, к каким результатам приводит эта формула в некоторых частных случаях.

а) Случай чисто омической нагрузки (Za=?„).

Для низких и средних частот (с)<10* гц) формула (5.6) может быть для практических целей значительно упрощена и в этом случае оказывается, что:

c\bR\R + RlRiJ\\ [Rt (Ск + Сгз) + Ra(.Cn+ C2&+}CaW

(5-7)


Рис. 35

обозначают междуэлектродные емкости нить-сетка, сетка-анод и нить-анод. Последовательно с внутренним сопротивлением лампы Rl включен альтернатор, э.д.с. которого в н- раз больше приложенного к сетке напряжения Ья). Этим способом учитывается усилительное действие лампы.

Очень важным результатом, полученным из анализа Ни-кольса и Миллера, является зависимость полного входного сопротивления такой схемы от величины и характера анодной нагрузки Z„. В их работе показано, что входное сопротивление можно, вообще говоря, рассматривать состоящим из последовательно соединенных сопротивления к емкости Cg, как это показано на рис. 35. Таким образом в цепи сетки может рассеиваться мощность даже при отрицательном напряжении на сетке и отсутствии сеточного тока.

Cg ~ Ci8-HCa +23! / •

Из этих формул видно, что входное сопротивление растет с увеличением сопротивления в анодной цепи. Подстановка в формулу практических значений показывает, что г может приближаться по своей величине к В отсутствии емкости сетка-анод этот эффект полностью исчезает и г=0.

Емкость Cjj3 также вызывает увеличение емкости Cg на величину (1+Ю, где К есть усиление по напряжению.

Резюмируя все полученные результаты, можно сказать следующее: вследствие влияния емкости сетка-анод эффективная входная емкость лампы может стать в несколько раз больше действительной емкости сетка-нить и, несмотря на высокое входное сопротивление, в цепи сетки может рассеиваться значительная мощность даже при отрицательном напряжении на сетке.

При высоких частотах («> 10 ги) приближенная формула (5.6) дает:

Са = Си} .

(5-8) 56



Однако при этих частотах недопустимо, как мы это сделали вначале, считать 13=0. Если ввести Cjg, то мы получаем более точное выражение:

3 + 23

{5.9>

Таким образом входная цепь действует как чистая емкость.

Ь) Случай чисто индуктивной нагрузки {Z„=jtoLJ. В этом случае для средних и низких частот формула (5.6) приводится к виду:

Cg - Ci2-\- C23.

(5.10)

Для очень высоких частот мы получаем, как и в случае чисто омической нагрузки:

q2q3 ~Ь ~Ь QaQi

Ci3 + С23

(5.11)

Все эти результаты можно резюмировать следующим образом: для средних радиочастот при омической или индуктивной нагрузке в анодной цепи, вследствие влияния емкости сетка-анод, цепь сетки действует как комбинация емкости и сопротивления. При омической нагрузке сопротивление цепи сетки положительно, в то время как при индуктивной нагрузке сопротивление цепи сетки, в известных условиях, часто встречающихся на практике, может иметь и отрицательное значение. При очень высоких частотах лампа действует как емкостный шунт к входному контуру.

Усиление высокой частоты. Теперь мы перейдем к рассмотрению различных способов связи между усилительными каскадами высокой частоты с точки зрения предыдущих выводов.

Связь при помощи сопротивлений, описанная в параграфе, посвященном усилению низкой частоты, может быть использована и на радиочастотах, но ввиду сильного шунтирующего действия междуэлектродных емкостей и собственных емкостей сопротивлений, такая связь не дает удовлетворительных результатов. Более выгодным является применение в анодной цепи колебательного контура LC вместо сопротивления (рис. 36).

Другой вид высокочастотной связи заключается в использовании трансформаторов высокой частоты (рис. 37).

Обе схемы, показанные на рис. 36 и 37, на практике причиняют много неприятностей, вследствие влияния емкости сетка-анод. Вследствие индуктивной нагрузки анодных цепей ламп, их входное сопротивление становится отрицательным, что приводит к самовозбуждению колебаний, так что фактически вся система превращается в ге-

Выхад


Рис. 36

Рис. =37

нератор колебаний. Казалось бы, что отрицательное входное сопротивление должно повысить усиление и так оно в действительности и есть, но недостаток заключается в том, что этим эффектом очень трудно управлять.

Из всего сказанного видно, что главным недостатком триода, как элемента высокочастотного усилителя, является наличие вредной емкости сетка-анод и для уничтожения ее в настоящее время широко применяют два следующих способа.

а) Нейтродинирование. Способ нейтрализации действия емкости сетка-анод в усилителе высокой частоты был

предложен Хацелтайном и описан более подробно в работе Дайера и Менсона. В схему включается нейтрализующий конденсатор малой емкости таким образом, что вся система действует как мостик переменного тока, причем емкость сетка-анод и нейтрализующий конденсатор образуют две противолежащих ветви его. Одна из схем нейтродинирования приведена на рис. 38. Здесь связь между каскадами осуществлена при помощи трансформатора в. ч. и анодная батарея приключена к средине катушки. Небольшой «нейтродинный» конденсатор переменной емкости Cn включен между одним концом


Рис. 38




Выход

Рис. 39

катушки и сеткой. Изменения силы анодного тока, протекающего через часть анодной катушки АВ, создают в частях Л5 и несоответственно электродвижущие силы само-и взаимоиндукции. При данной схеме включений действия этих электродвижущих сил на сетку через емкости Сз и Cn направлены в противоположные стороны. Подбирая величину емкости Cn можно сделать эти э. д. с. равными по величине, так что результирующая э. д. с. на сетке будет равна нулю. Такое нейтродинирование подгонкой

емкости Cn в широких пределах не зависит от частоты, так что его можно использовать в радиоприемнике и устойчивость этой системы оказывается обеспеченной при изменении настройки контура сетки в достаточно широких пределах

Ь) Применение экранированных ламп. Наиболее непосредственно и, по всей вероятности, наиболее эффективно устойчивость усилителя высокой частоты обеспечивается применением ламп, в которых влияние емкости сетка-анод сведено до минимума введением между этими электродами электростатического экрана. Лампы этого типа называются лампами с экранирующими сетками, так как экран, обычно, состоит из довольно густой сетки. Четырехэлектродные лампы или тетроды описываются более подробно в главе VIII, но для полноты мы здесь кратко остановимся на их применении.

Экранированные лампы применяются с успехом в усилителях высокой частоты как в схеме с настроенными анодами, так и при трансформаторной связи между каскадами (рис. 36 и 37).

Обычно, на экранирующую сетку подается напряжение несколько ниже анодного. Нормально при анодном напряжении в -f- 120 в напряжение на экранирующей сетке берут равным 80 в. На рис. 39 показана схема усилителя на экранированных лампах, представляющая собой видоизменение схемы рис. 36.

Схема усиления с обратной связью. В радиоприемниках широко применяется способ усиления высокой частоты,

* То обстоятельство, что этот мостик нельзя сбалансировать при любой частоте, повидимому объясняется тем, что емкость лампы не есть «чистая» емкость.


Рис. 40

в котором специально используется взаимодействие между цепями сетки и анода.

Рассмотрим схему, изображенную на рис. 40. Высокочастотный сигнал, приходящий в контур LC, создает на сетке быстропеременное напряжение, которое вызывает соответствующие изменения анодного тока. Этот ток, проходя через катушку L, индуктирует вследствие наличия взаимоиндукции между катушками Z и Z. в контуре сетки электродвижущую силу той же частоты. При надлежащем выборе знака и величины взаимоиндукции эта наведенная э. д. с. может значительно усилить принимаемый сигнал. С количественной стороны этот метод описан более подробно в главе VII, в которой показано, что в известных пределах действие обратной связи может быть сведено к уменьшению эффективного сопротивления контура от

личины R до величины/?--• К есть крутизна

характеристики, а М - взаимоиндукция между L и L.

Главный недостаток, ограничивающий применение этого способа, заключается в том, что при увеличении взаимоиндукции с целью повышения усиления мы усиливаем связь между цепями анода и сетки, что может привести к неустойчивости системы и возбуждению собственных колебаний.

Некоторые специальные применения триода как усилителя а) Определение малых изменений земного электрического поля. Для усиления без иска-

Ожений малых изменений разности потенциалов - ....... при исследовании атмо-

сферного электричества можно пользоваться усилителем на сопротивлениях. Особенно ценным дополнением в этом случае является входная лампа с очень хорошо изолированной сеткой. В этой лампе, которую можно назвать ламповым электрометром, изоляция сетки настолько высока, что утечки отрицательного заряда с сетки почти не происходит. Всякие изменения потенциала сетки немедленно ре-

Заземленный


источнику развертывающего напряжений

Рис. 41



0 1 2 3 4 5 6 7 [8] 9 10 11 12 13 14



0.0117
Яндекс.Метрика