ния для каждого каскада в отдельности зависят от его назначения и условии работы.

Наиболее трудно как с конструктивной, так и с экономической точек зрения обеспечить минимальные частотные искажения в каскаде усиления мощности. Поэтому, чтобы не усложнять конструкцию выходного трансформатора, обычно допускают для оконечного каскада частотные искажения порядка 3-5 йб. Тогда в предварительный усилитель необходимо ввести коррекцию частотной характеристики с подъемом на нижних и верхних частотах, с помощью которой' компенсируют излишне допущенные частотные искажения.

Если предварительный усилитель состоит из несколь- кнх каскадов, то частотные искажения распределяют между ними поровну.

Порядок расчета усилителя НЧ обычно бывает следующий. Сначала рассчитывают оконечный каскад, затем по найденному требуемому напряжению на входе этого каскада и по заданному напряжению на входе усилителя определяют коэффициент усиления предварительного усилителя и число каскадов в нем (с запасом на потерю усиления при введении коррекции или отрицательной обратной связи), а затем рассчитывают элементы самих каскадов, опять начиная с конца, т. е. с каскада, предшествующего оконечному.

Иногда бывает полезно значительно увеличить коэффициент усиления предварительных каскадов с тем, чтобы излишек усиления погасить глубокой отрицательной обратной связью и тем уменьшить нелинейные искажения или ввести регуляторы тембра, позволяющие изменять частотную характеристику усилителя на границах полосы пропускания в пределах ±10 -15 дб.

8-3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Предварител1)Ный усилитель усиливает напряжение сигнала до такой величины, которая требуется для подачи на вход оконечного каскада.

Каскад на сопротивлениях

В каскаде усиления низкой частоты на сопротивлениях (рис. 8-2) нагрузкой анодной цепи лампы служит активное сопротивление R. Такой усилитель прост по схеме.

0----

1<н

Рис. 8-2. Типовые схемы каскада усиления напряжения низкой частоты на сопротивлениях.

й - на триоде; б - на пентоде.

не требуетдефицитных или дорогостоящих деталей и обеспечивает равномерное усиление в полосе частот от 30-50 до 12 ООО-15 ООО гц и даже выше. Недостатками его являются значительная величина выходного сопротивления, что исключает возможность работы лампы последую-

щего каскада с токами сетки, а также необходимость сравнительно большого напряжения анодного питания вследствие падения напряжения на сопротивлении /?а-

В таком каскаде используют триоды с большим ц или пентоды. В первом случае каждый каскад может обеспечить усиление порядаа 50-70, а во втором - до 150- 200.

Расчет реостатного каскада на сопротивлениях

Сопротивление анодной нагрузки выбирают в зависимости от допустимого ослабления усиления на верхней граничной частоте заданного диапазона частот. При этом следует учитывать, что с увеличением повышается коэффициент усиления каскада, но одновременно сужается полоса пропускания в области верхних звуковых частот.

Для триода сопротивление (ком) нагрузки

где Ri - внутреннее сопротивление лампы, ком.

В случае использования пентода сопротивление (ком) нагрузки

2п /вСо

где /Wjj - коэффициент частотных искажений; /в - верхняя граничная частота, кгц;

Со = Свых + Свх + См - емкость схемы, пф.

Если на верхней граничной частоте допустимо ослабление усиления до 3 дб, то сопротивление (кол1) нагрузки пентода

160-103

feCo

где - в килогерцах; Со - в пикофарадах.

Сопротивление утечки сетки лампы следующего каскада

Rc 0,5 1 Мом.

Когда последующий каскад оконечный, не должно превышать предельно допустимой для данной лампы величины, указанной в паспорте на лампу или справочнике.

Емкость (мкф) разделительногожонденсатора Сс выбирают в зависимости от допустимого ослабления усиления на нижней граничной частоте /н заданного диапазона частот и величины сопротивления утечки сетки Rc лампы следующего каскада;

где .М„ - коэффициент частотных искажений; / нижняя граничная частота, гц;

Rc - сопротивление учетки сетки, ком.

Когда на нижней граничной частоте допустимо ослабление усиления до 3 дб, емкость (мкф) разделительного конденсатора находят по следующей формуле;

Практически всегда достаточно применить конденсатор Сс емкостью от 0,025 до 0,05 мкф, чем будут обеспечены минимальные частотные искажения. Следует, однако, отметить, что разделительный конденсатор должен иметь возможно большее сопротивление утечки (не менее 1 ООО Мом) и минимальную индуктивность. В качестве разделительных наиболее подходят конденсаторы типа КБГ-И.

Смещение (в) на управляющей сетке лампы выбирают равным

и с = i/Bx+ (0.5 ч- 1,5).

Далее по характеристикам лампы находят рабочую точку, а затем определяют внутреннее сопротивление Rs, крутизну S и коэффициент усиления (.i для выбранного режима работы лампы. По полученным данным вычисляют истинный коэффициент усилении каскада в выбранном режиме, который для триода равен:

К = -

Iz + h

103,

(1ч-2) 10

(2 ч- 5) 10

и. - t/я

(0,51)10

f н

а для пентода, при Ra€ Ri

К = SR,

где ц - коэффициент усиления;

Ri - внутреннее сопротивление, ом; S - крутизна характеристики, а/в; /?а - сопротивление анодной нагрузки, ом; /?<; - сопротивление утечки сетки, ом. Сопротивление {ом) автоматического смещения равно:

.;, = Zcio3, . Г.5

а

где (/с - напряжение смещения на управляющей сетке, в

/а - анодный ток лампы, ма. Для пентода

Пример расчета. Рассчитать каскад предварительного усиления низкой частоты на триоде типа 6Н2П, если =0,1 в; i/вых = 5 е; h = 70 гц; U = Ю ООО гц; = 200 е; S = 2 ма1в; (.1 = 97; Ri = 49 ком и Свых = = 3 пф. Следующий каскад работает на лампе типа 6П14П, Свх которой равна 11 пф. Частотные искажения на границах полосы частот допустимы не более 1 дб (УИн = = Л/в = 1,12); 5

/C=p-j=50; /?а = 2-49 = 98 ком (выбираем Rz=

= 100 ком); /?ф= 0,15-100= 15 ож; - t/c = 0.1-f-+ 0,75 = 0,85 е (для практических расчетов принимай!

На графике анодных характеристик (рнс. 8-3) строим

нагрузочную линию для 3

Ra=Rz+ R - 100 + 15 =

где /э - ток экранирующей сетки лампы, ма.

Емкость {мкф) конденсатора, блокирующего сопротивление смещения, должна быть не менее

где - нижняя граничная частота, гц;

Ry - сопротивление смещения, ком.

Практически для большинства схем емкость этого конденсатора выбирают не менее 20-50 мкф. Чем больше будет емкость блокирующего конденсатора, тем меньше будут частотные искажения на нижних звуковых частотах.

В случае установки фильтра в анодной цепи лампы величину сопротивления Rf выбирают в пределах

Ri = (0,1 ч- 0,5)/?а-Емкость {мкф) конденсатора фильтра находят из фор-

100 гоо зоое

Рис. 8-3. Анодные характеристики лампы 6Н2П.

Пример построения при расчете каскада усиления напряжения низкой частоты.

= 115 КОМ. При этом анодный ток лампы определяем по формуле

200 115-103

= 1,74 ма.

При использовании в каскаде предварительного усиления низкой частоты на сопротивлениях пентода дополнительно определяют величину сопротивления (кож) в цепи экранирующей сетки лампы R и емкоиь {мкф) блокирующего конденсатора С^:

где 1/а - напряжение анодного питания, е;

t/э - напряжение на экранирующей сетке лампы, е; 4 - ток экранирующей сетки, ма; fu - нижняя граничная частста, гц.

Рабочую точку лампы находим из пересечения нагрузочной линии с кривой, соответствующей выбранному напряжению смещения (точка 1). В полученном режиме напряжение на аноде лампы t/ao = 116 е, а анодный ток /ао = 0,725 ма.

Далее находим ii. S и Ri для выбранного режима работы лампы.

Чтобы найти (X, нужно разделить разность анодных напряжений для точек / и 2 на соответствующую разностц, напряжений на управляющей сетке (в нашем случае 0,5 е):

116-68 . t = -=96.

Крутизну характеристики находим из отношения разности токов в точках 1 и 3 к соответствующей разности напряжений на управляющей сетке лампы:

1,68-0,72

S = -

= 1,9 ма/в.

Для определения внутреннего сопротивления ладхпы проведем касательную к анодной характеристике в рабо-

чей точке 1, а затем линию, параллельную этой касательной, через точку пересечения осей напряжения и тока. На этой вспомогательной линии выбираем произвольную точку 4, для которой i/a = 100 е и /а = 1,45 ма. Тогда

100 Iz~ 0,00145

= 1 ООО ком = 1 Мом; =

= 69000 ом = ткош; 159

70-103 11-122- 1

= 0,0045 == 4 500 пф (ближайший нужный номинал конденсатора 4 700 пф);

1 + +

= 54,5,

100 1000

что несколько превышает требуемую величину. При этом коэффициенте усиления напряжение на выходе каскада будет равно:

/вых= = 54,5-0,1 = 5,45 е;

103.1

0,725

= 1 380 ом;

1 5-103 2 5.102

= ТоЛХ = * ir= ф-

Примерные величиньг сопротивлений и конденсаторов, входяпхих в каскад усилителя напряжения низкой частоты на сопротивлениях, при использовании ламп типов 6Н1П, 6Н2П, 6Н8С, 6Н9С, 6ЖЗП, 6Ж8, 6ГЗП, 1Б1П, 1К1П и 1К2П и для различных напряжений источника питания можно найти в табл. 8-1.

Таблица 8-1

Данные каскада усиления низкой частоты иа сопротивлениях

Сдвоенные триоды 6Н1П и 6Н8С Сдвоенные триоды 6Н2П и 6Н9С Тройной диод-триод 6ГЗП

Пентод 6Ж8

Продолжеше табл. 8-1

Пентод 6ЖЗП