Двойной диод-пентод 1БШ

Пентод 1КШ

Продолжение табл. 8-1

Пентод 1КгП

Трансформаторный каскад

В трансформаторном каскаде усиления низкой частоты, показанном на рис. 8-4, в качестве нагрузки применяется трансформатер с сердечником из стальных пластин. Такой усилитель уступает реостатному в стоимости, имеет большие габариты и вес. К достоинствам трансформаторного каскада следует отнести большой коэффиЩ1ент усиления и малое выходное сопротивление, что позволяет использовать лампу следующего каскада в режиме работы с токами сетки и легко осуществить симметричный (двухтактный) выход.

Расчет трансформаторного каскада

Расчет трансформаторного каскада сводится в основном к определению электрических параметров трансформатора.

Активное сопротивление {ком) первичной обмотки трансформатора выбирают из соотношения

< (0,1 -f- (i,2)Ri,

где Ri - внутреннее сопротивление лампы, ком.

Эквивалентное сопротивление первичной цепи находит по формуле

Минимальную индуктивность (гн) первичной обмотки трансформатора определяют исходя из заданных частотных искажений:

Рис. 8-4. Трансформаторный каскад усиления напряжения низкой частоты.

а - типовая схема; 6 - схема включения шунта.

Эти обстоятельства предопределяют применение такого каскада перед мощным двухтактным усилителем. Помимо этого, благодаря низкому сопротивлению первичной обмотки трансформатора, включаемой в анодную цепь лампы, напряжение источника питания может быть выбрано несколько меньшим.

Трансформаторный каскад широко используется в батарейных приемниках, где коэффициент усиления играет решающую роль.

Из недостатков трансформаторного каскада следует указать значительно большее, чем у каскада на сопротивлениях, изменение сдвига фазы с частотой, что затрудняет применение отрицательной обратной связи. Кроме того, большой коэффициэнт усиления каскада достигается за счет ухудшения частотной характеристики.

В трансформаторном усилителе напряжения низкой частоты могут быть использованы триоды с небольшим (.i и пентоды с короткой характеристикой, включенцые триодом.

0.16i?3

/ 1/2-1

где / - нижняя граничная частота, гц;

- частотные искажения на нижней граничной частоте.

Для дальнейших расчетов вычислим обобщенную частоту максимального усиления р и затухание й:

р= \-М1 и d= 12(1 р2) ,

где УИв

- частотные искажения на верхней граничной частоте.

Индуктивность рассеяния трансформатора определяем по формуле

, OMRiP

<~7bS~

где /в - верхняя граничная частота, кгц. Коэффициент рассеяния трансформатора

показывает возможность конструктивного выполнения вычисленной индуктивности рассеяния. При применении трансформаторной стали трудно осуществить о меньше 0,003. В случае использования пермаллоевого сердечника

коэффициент рассеяния может быть доведен до 0,001. Когда коэффициент рассеяния получается близким к наименьшему, приходится вводить шунт, включаемый параллельно вторичной обмотке трансформатора. При этом увеличивается коэффициент рассеяния, трансформатора, но одновременно снижается и коэффициент усиления на средних частотах.

Коэффициент трансформации

т / 16-10

где

/в - верхняя граничная частота, кгц;

Сг = Свх + См + Стр - (Стр - распределенная емкость вторичной обмотки трансформатора; обычно она не превышает 50 пф).

Коэффициент усиления на средних частотах /Со = т-

В случае применения шунта, включаемого параллельно вторичной обмотке трансформатора, параметры каскада изменяются. Прежде чем их вычислить, нужно задаться коэффициентом нагрузки а, который для триода может быть в пределах от 3 до 10. При большем значении а можно получить больший подъем частичной характеристики каскада. В этом случае

0,32i?/p

. № + а.

l + a.

160p

f a

Сопротивление шунта (в омах) Rm2= l.,3aRin.

Прикер расчета. Рассчитать трансформаторный каскад усиления напряжения низкой частоты на лампе типа 6С1П для полосы частот /в = 80 -ь 8 000 гц, если на /н допустимо ослабление усиления на 1 дб (Л1 = = 1,12), а на fв должен быть подъем частичной характеристики в 1 дб (УИв = 0,89); Свх = 30 пф; С„ = 40 пф и t/вх = 0,2 е. Для 6С1П (.1 = 26 и Ri = 11,6 ком.

Расчет:

г, = 0,15-11,6= 1,74ком; Rs= 11,6+ 1,74 = 13,34 кож.

160-13,34 3 1/1,122-1

= 53,3 гн;

р = l/r - 0,892 0.67; d =1/2(1 - р ) = 1,05; 0,16-11,6-0,67 0,15

=--= = -бЬ =

Полученное значение коэффициента рассеяния а ниже предельно допустимого, и изготовить трансформатор будет весьма трудно. Чтобы упростить конструкцию трансформатора, нужно применить шунт. Тогда параллельно вторичной обмотке будет включено сопротивление R2.

Сг = 30 -f 40 -f 50 = 120 пф;

-./16-10-0,67-1,05 = У 8-1Г,6-120 - = 3-7: = 26-3,17 = 82,4.

Для расчета каскада с шунтом зададимся а= 4. Тогда

(11,6+1,74)4

Ra = -= 10,67 ком;

г- !?;-=42,7 гн;

80 /1-122-1

0,32-11,6-0,67

= 0,19 гн;

8 1,05 +1/1,052-

С таким коэффициентом рассеяния трансформатор легко осуществим:

. - = i6W/ZI±C: = 3,08;

8 Г 0,19-120-4

/Со = 26-3.08.-1 = 64;

Рш2 = 1,3-4-11,6-3,082= 572 ком.

Трансформаторный каскад с параллельным питанием

Усилитель напряжения низкой частоты, собранный по рес1статио-транс(}юрматорной схеме, показан на рис. 8-5. Он представляет собой трансформаторный каскад с параллельным питанием. Такая схема широко используется в батарейных прие1шиках и имеет то преимущество, что через первичную обмотку трансформатора не протекает анодный ток лампы. Благодаря этому возрастает индуктивность первичной обмотки трансформатора, улучшается равномерность усиления (особенно в области нижних звуковых частот) и снижаются нелинейные искажения, создаваемые магнитопрово-дом трансформатора. Помимо этого, если выбрать частоту резонанса контура, образуемого из обмотки трансформатора и разделительного конденсатора Сс, вблизи нижней границы выбранной .полосы пропускания, то частотная характеристика каскада будет иметь подъем на нижних звуковых частотах, что позволяет довольно просто осуществить коррекцию на этих частотах. Кроме того, отсутствие постоянного тока в первичной обмотке трансформатора позволяет упростить его конструкцию или уменьшить габариты.

К недостаткам такой схемы следует отнести потерю некоторой части напряжения источника питания на сопротивлении анодной нагрузки R.

Расчет трансформаторного каскада с параллельным питанием производится аналогично расчету обычного трансформаторного каскада. Дополнительно определяют

Рнс. 8-5. Трансформаторный каскад усилення напряжения низкой частоты с параллельным питанием.

сопротивление {ком) анодной нагрузки и емкость (мкф) разделительного конденсатора

где fb - верхняя граничная частота, кгц;

- частотные искажения на верхней граничной частоте;

Со = Свх + См + Ci - распределенная емкость схемы (Cj - распределенная емкость первичной обмотки трансформатора; обычно она бывает в пределах от 25 до 50 пф);

Рабочую точку 1 находят по анодным характеристикам лампы, приведенным на рис. 8-7. Для этого замечают, при каком'напряжении на управляющей сетке Uc анодные характеристики начинают сгущаться. Верхнюю из таких характеристик выбирают как 1!. макс- Тогда рабочая точка 1 будет лежать на пересечении линий t/go и t/c. макс/2-Далее строят нагрузочную линию. Для этого, наложив на график анодных характеристик линейку, находят такое ее положение между кривыми и^. мин и Uc. макс (точки 2 и 5), при котором отрезки о и б будут равны. Это соответствует режиму работы лампы с наименьшими нелинейными искажениями (с отсутствием второй гармоники).

25-10

-м

- частотные искажения на нижней

граничной частоте; /н - нижняя граничная частота, гц; Li - индуктивность первичной обмотки

трансформатора, гн.

8-4. ОКОНЕЧНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Оконечный каскад усилителя низкой частоты работает в режиме отдачи достаточно большой мощности. В анодную цепь оконечной лампк включают выходной трансформатор, который необходим для пересчета нагрузки усилителя (громкоговоритель, линия, магнитофонная головка и т. п.) к такой величине, которая является наивыгоднейшей для данной лампы.

Однотактный каскад

Схема однотактного оконечного каскада показана на рис. 8-6. Каскад обычно выполняют на пентоде или лучевом тетроде, работающем в режиме класса А.

Рис. 8-7. Анодные характеристики лампы 6П14П. Пример построения при расчете однотактного оконечного каскада.

Рис. 8-6. Однотактный оконечный каскад.

а - с автоматическим смещением; б - с фиксированным смещением.

Расчет однотактного каскада

Постоянное напряжение (в) на аноде лампы U принимают порядка 0,9Uq (напряжения источника питания). Постоянное напряжение на экранирующей сетре лампы Ug выбирают таким же, что и U.

При выбранном режиме работы мощность (em), рассеиваемая на аноде лампы в режиме покоя, равна:

° 1 000

где /ао - анодный ток лампы (ма) в рабочей точке /.

Необходимо, чтобы эта мощность не превышала предельно допустимой для данной лампы, которая указывается в справочных данных по лампам. В противном случае нужно выбрать другую рабочую точку /.

При данном наклоне нагрузочной линии отдаваемая в нагрузку мощность (ео)

f ~ = gQQQ(a. макс а. мин) (а. макс а.мин)

где Т) -- к. п. д. трансформатора (0,7-0,75 при Р 5< ва

и 0,8-0,85 при Р > 5 еа). Коэффициент второй гармоники

Y2 = 0,5-=l00o/ . Коэффициент третьей гармоники j.

Общий коэффициент гармоник

Амплитуда переменной составляющей анодного тока (ма)

Imz = -о (а. макс а. мин)-