Типова принципова схема підсилювача

Безперервних сигналів на тріоді

 

Найпростішим ламповим підсилювачем електричних сигналів є підсилювач на тріоді. В лампових підсилювачах використовується властивість лампи керувати у великих межах анодним струмом шляхом незначних змін напруги на керуючій сітці. Принципова схема найпростішого підсилювача на тріоді приведена на рис. 8.2. В анодне коло лампи включені джерела анодного живлення Е_а (джерело постійного струму) і резистор анодного навантаження R_а.

В катодне коло лампи включене коло автоматичного зсуву R_К, С_К, за допомогою якого обирається режим роботи лампи.

Резистор R_а виконує три функції:

- забезпечує відвід (витік) електронів із сітки на землю;

- забезпечує подачу напруги зсуву на сіткуз елементів R_К, С_К;

разом з конденсатором С_Р1 складає перехідний коло для передачі вхідного сигналу на сітку лампи.           

                                                + Е_а  -

                         R_а

                                                      С_бл

                                           

                                               С_р2

 

                С_р1              VL 

 

 

    ~U_вх 

             R_вх                            U_вих

                           R_к            С_к

                         

Рис. 8.2 -  Принципова схема підсилювача на тріоді

Конденсатори С_Р1, С_Р2 – розділяючі. Конденсатор С_Р1 відділяє сітку лампи від високого потенціалу анода наступного каскаду. Конденсатор С_Р2 разом з резистором R_вх є перехідним колом, тобто передає підсилений сигнал на вихід підсилювача (на вхід наступного каскаду). Конденсатор С_бл – блокувальний конденсатор. Він шунтує джерело анодного живлення по змінній складовій анодного току.

 

Вибір робочої точки і способи створення

Напруги автоматичного зсуву

 

Для того, щоб не було перекручування форми вихідного сигналу в процесі підсилення, необхідно робочу точку лампи у вихідному стані обрати в межах лінійної ділянки характеристики і не допускати появи сіткового струму (рис. 8.3). Ця умова виконується, якщо негативна напруга зсуву вибирається в межах .

Це означає, що при посиленні вхідних сигналів напруга на сітці лампи має бути менше нуля.

Звичайно в підсилювачах напруга зсуву створюється від окремого джерела напруги або за допомогою спеціальних кіл, що називаються колами автоматичного зсуву.

Вибір положення робочої точки визначається полярністю сигналу, який необхідно підсилювати (рис. 8.3, 8.4).

Якщо сигнал буде синусоїдальним чи двополярним, то робочу точку слід обирати на середині лінійної частини анодно-сіткової характеристики лампи (рис. 8.4).Якщо вхідний сигнал має негативну полярність, то робоча точка лампи обирається якнайближче до осі ординат (вгорі лінійної частини характеристики) (рис. 8.3).

                       I_а   I_а

        

                А

 

 

        

                                     Е_зс 0 t₁ t₂    t₃ t₄                   t

 

           0                     U_вх

                      t₁

                      t₂

            t₃

            t₄

           t

Рис. 8.3 - Принцип вибору робочої точки при підсиленні

імпульсних сигналів

                                          I_а             I_а

 

 

                                                                  I_а0        I_та

               А

                                                                                                                                                       t₂                                                                       t

 

              0                     U_вх

 

              t₁

           

               t₂

                         U_твх   

 

 

Рис. 8.4 - Принцип підсилення позитивних імпульсних сигналів

 

Якщо вхідний сигнал має позитивну полярність, то робоча точка лампи обирається на нижньому згині характеристики (унизу лінійної частини характеристики) (рис. 8.5).

                                          І_а                            І_а

                                А

 

 

                                                                  U_ск                       t

                                                      Е_зс                        t₁ t₂

 

                                                                  U_вх

 

                                            t₁

                                            t₂

 

 

                                            t

Рис. 8.5 - Принцип підсилення негативних імпульсних сигналів

 

Для створення напруги зсуву на сітці лампи щодо катода на практиці застосовують коло автоматичного зсуву (рис. 8.6).

Через R_К протікає постійна складова струму лампи або струму дільника напруги і створює на ньому падіння напруги, що плюсом прикладемо до катода, а мінусом через резистор R_С до сітки лампи. Через конденсатор С_К проходить перемінна складова струму лампи. При роботі лампи напруга зсуву не змінюється.

Схема автоматичного зсуву (рис. 8.6, а) застосовується у схемах, коли катодний струм лампи в режимі посилення змінюється незначно. Достоїнством схеми є досить висока стабілізація режиму роботи лампи.

Схема автоматичного зсуву забезпечує одержання стабільної напруги зсуву в тому випадку, коли струм I_g дільника напруги Е_а в кілька разів більше катодного струму I_К0 (приблизно в 5-10 разів). Така схема збільшує витрату потужності джерела живлення Е_а, але стабільність величини напруги зсуву досягає високого ступеня.

 

 

                   + Е_а -                                                         + Е_а -

 

                   R_а   С_бл                                     R_а   R С_бл

 

                                          U_вих         VL                               U_вих

С_р1                 С_р2                С_р1                               С_р2

                             

                VL                                                              І_д

~U_вх                                                          ~U_вх

 R_с     R_к          С_к           R_с R_к              С_к

 

а)                                                              б)

 

Рис. 8.6 - Схема підсилювача з автоматичним зміщенням