Радио?.. Это очень просто!
Шрифт:
И в этом случае можно вычертить семейство характеристик, каждая из которых соответствует определенному сеточному напряжению (рис. 137).
Рис. 137. Кривые зависимости анодного тока Iа триода от анодного напряжения. Каждая кривая снята при указанном значении сеточного напряжения Uc.
С помощью простой операции, которую мы, однако, не будем здесь описывать, можно перейти от одной системы кривых к другой. На
Рис. 138. Такие же кривые, как на рис. 137, снятые для пентода.
Характеристики дают возможность судить о свойствах лампы; они показывают, как лучше использовать лампу и как она будет работать в той или иной схеме.
Покажем в качестве примера, как по характеристикам определить крутизну, коэффициент усиления и внутреннее сопротивление лампы.
Крутизна, как мы знаем, показывает, насколько изменяется анодный ток при изменении сеточного напряжения на 1 в. Возьмем из семейства характеристик, приведенного на рис. 139, кривую, соответствующую, например, Uа = 160 в. Мы видим, что сеточному напряжению —3 в соответствует анодный ток 3 ма (точка А), а напряжению —2 в — ток 6 ма (точка Б). Следовательно, повышение сеточного напряжения на 1 в вызывает изменение анодного тока на 3 ма. Таким образом, крутизна характеристики составляет 3 ма/в. Рассматривая треугольник АБВ, можно установить, что крутизна равна отношению БВ к АВ. Крутизна тем больше, чем круче кривая. Таким образом, легко понять, почему принят термин «крутизна».
Рис. 139. Кривые зависимости анодного тока от сеточного напряжения позволяют определить крутизну и внутреннее сопротивление лампы.
Следует отметить, что крутизна характеристик остается одинаковой на всем протяжении прямолинейного участка кривой, а на сгибе она резко уменьшается (точка Г).
Перейдем теперь к определению коэффициента усиления, представляющего собой отношение изменений анодного и сеточного напряжения, дающих одинаковое изменение анодного тока. Соединим горизонтальной линией точки Д и Е на двух соседних кривых. Эти две точки соответствуют одинаковому анодному току. Что происходит, когда мы переходим от точки Е к точке Д? Во-первых, мы повышаем сеточное напряжение на 1,5 в (потому, что оно изменяется от —3 до —1,5 в); эи должно было бы вызвать увеличение анодного тока. Однако он остается неизмененным, так как эффект от изменения сеточного напряжения компенсируется снижением анодного напряжения, которое уменьшилось на 40 а (так как с кривой, соответствующей Uа = 200 в, мы перешли на кривую, соответствующую Uа = 160 в).
Таким образом, изменение анодного напряжения на 40 в влияет на анодный ток так же, как и изменение сеточного напряжения на 1,5 в. Коэффициент усиления, представляющий собой отношение этих двух напряжений, поэтому равен 40: 1,5 = 26,7.
В заключение попытаемся определить по характеристикам величину внутреннего сопротивления, которое, как мы говорили, является отношением изменения анодного напряжения к вызываемому им изменению анодного тока при постоянном сеточном напряжении.
На графике все величины, соответствующие одному и тому же сеточному напряжению, находятся на вертикали. Поэтому если мы примем, что напряжение на сетке равно —3 в, то это будет вертикаль, проходящая через точку —3 в на горизонтальной оси. Если анодное напряжение увеличить со 160 в (точка А) до 200 в (точка Е), то изменение составит 40 в.
Это повлечет за собой повышение тока с 3 ма (в точке А) до 7,5 ма (в точке Е), т.е. изменение на 4,5 ма, или 0,0045 а. Следовательно, внутреннее сопротивление равно 40: 0,0045 ~= 8 900 ом.
Мы можем проверить справедливость равенства = S·Ri, приняв Ri = 8,9 ком. В этом случае S·Ri = 3·8,9 = 26,7.
Раньше мы уже непосредственно установили, что = 26,7; это доказывает, что в области радиотехники царствует порядок.
Чтобы использовать способность лампы усиливать переменное напряжение, последнее нужно подать между сеткой и катодами. Изменяя таким образом потенциал сетки по отношению к катоду, мы вызываем значительные изменения анодного тока (в раз большие, чем при подаче напряжения между анодом и катодом). Эти изменения анодного тока, как мы увидим дальше, в свою очередь могут усиливаться второй лампой.
Таким образом, подлежащее усилению напряжение подается в цепь сетка — катод, которую мы условимся называть входом, а анодную цепь будем называть выходом лампы.
Переменные напряжения на входе относительно малы; на входе первой лампы, предназначенной для усиления незначительных колебаний, создаваемых волнами в антенном контуре, напряжение может иметь величину порядка нескольких микровольт или десятков микровольт (конечно, близко расположенный мощный передатчик может создать напряжения в несколько милливольт). На последние же лампы в усилителе приемника на вход поступают усиленные напряжения, которые могут достигать нескольких вольт и даже десятков вольт.
Кроме переменного напряжения, подаваемого между сеткой и катодом, на сетке необходимо также предусмотреть некоторое среднее значение напряжения, т, е. постоянное напряжение, устанавливаемое между сеткой и катодом в отсутствие переменного напряжения (например, в паузах во время передачи).
Это напряжение, называемое сеточным смещением, может быть получено, например, с помощью батареи Бс, включенной между сеткой и катодом (см. рис. 33) и определяющей рабочую точку на характеристике лампы. Поэтому если на рис. 139 анодное напряжение равно 160 в, а сеточное смещение — 3 в, то рабочая точка находится в точке А. Средний анодный ток, или ток покоя, равен 3 ма.
Когда на сетку подается переменное напряжение, напряжение изменяется вокруг среднего значения, отклоняясь от него в сторону как больших, так и меньших значений.
Если принять напряжение смещения равным -3 в, а амплитуду переменного напряжения 2 в, то мгновенные значения напряжения на сетке будут изменяться от —5 до —1 в. Одновременно будет изменяться и анодный ток относительно средней величины до крайних значений, соответствующих сеточным напряжениям —5 и —1 в.
Во избежание искажений следует соблюдать два условия. Прежде всего необходимо, чтобы изменения анодного тока были пропорциональны изменениям сеточного напряжения. Это условие выполняется, когда мгновенные значения сеточного напряжения не выходят за пределы прямолинейной части характеристики. Укажем попутно, что именно поэтому искажения, обусловленные искривлением характеристики, носят название нелинейных искажений. Произносимый с некоторой таинственностью, этот термин всегда оказывает свое действие… на тех, кому неизвестен его смысл.