Динамо-машины  Статические характеристики элементов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 [ 76 ] 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127

также практически не требует шунтирования сопротивления смещения емкостью. Если входное напряжение содержит постоянную составляющую, то она также будет воспроизведена на выходе.

При применении тетродов или пентодов схема сохраняет свою основную конфигурацию. При этом целесообразно, чтобы экранные сетки получали питание также от источника переменного напряжения, но через вентиль, чтобы напряжение на сетку поступало только в проводящие полупериоды.

Фазочувствительные схемы могут быть получены и на диодах. Однако такие схемы в настоящее время выполняются обычно на полупроводниковых диодах в силу их очевидных преимуществ.

5. ЭЛЕКТРОННЫЕ МОДУЛИРУЮЩИЕ УСИЛИТЕЛИ

Простейшая схема модулирующего усилителя изображена иа рис. 141. Анодная цепь схемы, как и у фазочувствительного усилителя, получает питание от источника переменного тока Е, но благодаря применению трансформатора на выход поступает только переменная составляющая. Если на входе действует постоянное напряжение Ugx и питание анодной цепи осуществляется переменным током, то анодный ток лампы содержит переменную составляющую, основная гармоника которой определяется частотой источника питания. Очевидно, что величина переменной составляющей анодного тока и величина огибающей выходного напряжения С/вых определяется величиной мгновенных значений постоянного напряжения. Другими словами, у моделирующих усилителей, как и у магнитных, переменный ток, поступающий от источника анодного питания, и соответственно выходное переменное напряжение оказываются промодулирован-ными входным напряжением.

Рассматриваемая схема (рис. 141) является нереверсивной и непригодна для воспроизведения переменных по знаку сигналов, так как изменение знака входного напряжения в этой схеме может повлиять только на величину огибающей выходного напряжения, но не на его фазу. Примером реверсивной схемы является дифференциально-мостовая схема с выходным дифференциальным трансформатором, представленная на рис. 142. Нетрудно видеть, что при нулевом входном сигнале импульсы токов ламп /q, и 1а. одинаковы и основные гармоники анодных токов совпадают по фазе. В дифференциальном трансформаторе происходит взаимная компенсация магнитных потоков и выходное напряжение (точртее

Рис. 141. Простейший модулирующий усилитель с трансформаторным выходом

основная и все нечетные его гармоники) равно нулю. При появлении сигнала определенной полярности ток одной из ламп увеличится, а другой - уменьшится и на выходе появится напряжение. Изменение полярности входного сигнала будет сопровождаться изменением фазы результирующего магнитного потока в дифференциальном трансформаторе на обратную, а следовательно, и опрокидыванием фазы выходного напряжения. Как и в любом модулирующем устройстве, верхняя граница частот сигнала должна быть существенно ниже несущей частоты (частоты источника питания).

Существуют схемы модулирующих электронных усилителей с питанием анодной цепи от источника постоянного тока, в которых входной сигнал складывается с опорным переменным напряжением на сопротивлениях в цепи сетки. Модулирующие схемы могут быть получены также и на диодах, но в таких схемах чаще применяются полупроводниковые диоды. Задачи модулирующих усилителей в настоящее время чаще выполняются магнитными усилителями, а электронные усилители этого типа обычно применяются только в тех случаях, когда входное сопротивление магнитного усилителя оказывается слишком низким.

Рис. 142. Мостовой модулирующий усилитель с выходным дифференциальным трансформатором

6. НЕКОТОРЫЕ ОБЩИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

В электронных усилителях, поскольку энергия поля сетки и соответственно входная мощность очень невелики (доли микровата), обеспечиваются достаточно высокие усиления как по мощности, так и по напряжению.

Незначительная величина энергии, запасаемой в электрическом поле лампы, обусловливает очень быстрое протекание переходных процессов в электронном усилителе, если только сама нагрузка не имеет реактивного характера. Постоянные времени реактивных элементов, находящихся в схемах усилителей (трансформаторы, фильтры с конденсаторами и пр.), почти всегда значительно меньше постоянных времени других элементов системы автоматического регулирования. Это в большинстве случаев дает основание рассматривать электронные усилители в пределах полосы пропускания системы как безынерционные пропорцио-

нальные звенья, лишь в случае фазочувствительных усилителей может потребоваться учет постоянных времени их выходных фильтров.

Низкий к. п. д. электронных усилителей является как бы следствием их высокого быстродействия, так как электрическое поле сетки изменяет величину активного сопротивления лампы и управление потоком энергии от источника анодного питания к нагрузке осуществляется за счет активного сопротивления лампы, что связано со значительным поглощением энергии в самой лампе. В магнитном усилителе, например, управление потоком энергии от источника питающего переменного иапряжения к нагрузке осуществляется изменением реактивного сопротивления дросселя. Второй причиной повышенного расхода энергии в электронных усилителях является необходимость питания цепей накала.

7. ГРАФИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК УСИЛИТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Под расчетом электронных усилителей, в отличие от расчета магнитных усилителей, понимается несколько меньший круг вопросов, поскольку конструкция электронных ламп не разрабатывается специалистом по автоматике и необходимые лампы предоставляются ему в готовом виде. Поэтому в данном случае задача сводится к расчету усилительной конструктивной схемы. Если параметры схемы заданы, то необходимая для анализа системы автоматического регулирования статическая характеристика усилителя Ueux = f {Hex) может быть найдена как графически, так и аналитически.

Рассмотрим графический расчет простейшей нереверсивной схемы усилителя постоянного тока, изображенной на рис. 132. Для расчета необходимо располагать имеющимися в справочниках статическими анодными характеристиками используемой лампы, т. е. характеристиками управляющего устройства, которые фактически представляют собой семейство вольт-амперных характеристик этой лампы, снятых на постоянном токе при разных значениях напряжения на сетке. Вид статических характеристик для триода показан в первом квадранте на рис. 143, а.

Анодный ток / является выходным током усилителя 1вых, а напряжение сетки Vg можно выразить через входное напряжение

Ug = Uex + (261)

(знак напряжения смещения Ucm в этом выражении не учтен). Схема, приведенная на рис. 132, состоит из двух последовательно соединенных резисторов: лампы с нелинейным сопротивлением и нагрузки с линейным сопротивлением /? = Способ расчета этой схемы не нов и заключается в следующем,