Справочник конструктора радиовещательных приемников - Фролов А.Д.

Автор: Фролов А.Д.

Теги: радиотехника радиоприемники радиосвязь

Год: 1951

Похожие

Массовая радио библиотека 126. Расчёт любительских радиоприёмников

Справочник радиолюбителя-коротковолновика

Справочник радиолюбителя

Шаг за шагом

Текст

4. Д. ФРОЛОВ
СПРАВОЧНИК
КОНСТРУКТОРА
РАДИОВЕЩАТЕЛЬНЫХ
ПРИЕМНИКОВ
Г О С »> Н Е р ГО И Л Д А Т
redjvu АН 11
А. Д. ФРОЛОВ
СПРАВОЧНИК
КОНСТРУКТОРА
РАДИОВЕЩАТЕЛЬНЫХ
ПРИЕМНИКОВ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МОСКВА 1951 ЛЕНИНГРАД
ЭС-4-5
„Справочник конструктора радиовещательных прием-
ников* рассчитан на широкий круг читателей, занимаю-
щихся разработкой радиовещательных приемников.
Изложение материала, помещенного в справочнике,
предусматривает возможность пользования им как
радиотехникам * так и подготовленным радиолюбите-
лям. Вместе с тем практические советы, формулы, гра-
фики и таблицы могут оказать несомненную помощь
инженерам радиопромышленности, а также работникам
вксплоатации.
В справочнике содержится не только материал,
пользование которым может оказать существенную по-
мощь при расчете или выборе отдельных элементов схе-
мы. но в него включен также материал, могущий, быть
полезным при конструктивной разработке и налажива-
нии радиовещательных приемников.
Редактор Д. А. Конашинский Техн, редактор Л. М. Фридкин
Сдано в набор 13/П 1951 г. Подписано к печати 12/VI 1951 г.
Бумага 84хЮ81/и «= 65/8 бумажн. лист. —печ. л. ’21,73; 37 уч.-нзд. л.
Т-04817 Тираж 25 000 экз. Зак. 1069
Типография Госэнергоиздата. Москва, Шлюзовая наб., 10
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящий «справочник» рассчитан на широкий круг читателей, за-
нимающихся конструированием радиовещательных приемников и усили-
тельных устройств!. Узко специализированное направление «справэчника»
позволило дать в нем не только расчетный материал, но — каждый раздел
снабдить необходимыми краткими теоретическими предпосылками, техни-
ческими обоснованиями выбора отдельных элементов схем и некоторыми
сведениями, требующимися в процессе лабораторной и конструктивной
разработки приемников или усилительны^ устройств.
Кроме материала, относящегося к расчету и выбору основных эле-
ментов приемных и усилительных устройств, в «справочнике» даны крат-
кие сведения по методике испытания радиовещательных приемников и
введена глава «Ламповые 'вольтметры», которая, по нашему мнению, бу-
дет полезной для радиолюбителей, поскольку налаживание сконструиро-
ванного приемника или усилителя без этого прибора вызывает большие
затруднения.
Краткие сведения из математики и глава о графическом представлении
ламповых характеристик, приведенные в «справочнике», помогут кон-
структору не только при расчетах, но и при пользовании специальной
литературой.
Приведенные в гл. 40 данные о лампах, конденсаторах, сопротивле-
ниях, батареях и аккумуляторах являются дополнительными для всего
содержания «справочника» и во многих случаях они не только могут
быть использованы при расчетах, но будут полезны при конструктивной
разработке приемных и усилительных устройств.
Расположение материала в «справочнике» приведено в такой после-
довательности, в которой обычно производится расчет и проектирование
радиовещательных приемников.
Содержанием и формой изложения автор стремился удовлетворить
требования как специалистов промышленности, так и широкий круг радио-
любителей.
Необычайно быстрое развитие радиотехники, а вместе с ней техники
конструирования радиоаппаратуры, не могло не сказаться на содержании
«справочника», отдельные части которого уже не отражают в полной мере
4 ПРЕДИСЛОВИЕ
современного состояния техники конструирования радиовещательных при-
емников.
Большую помощь в составлении настоящего «справочника» оказала
автору инж. Рохи Н. В. Автор выражает свою признательность Д. А. Ко-
нашинскому за выполненный им большой труд по редактированию руко-
писи. При окончательной отработке рукописи автор пользовался пенными
советами рецензента лауреата Сталинской премии инж. Геништа Е. Н.
Всем указанным товарищам автор приносит свою глубокую бла-
годарность.
Все замечания о недостатках и пожелания читателей прошу направ-
лять по адресу — Москва, Шлюзовая набережная, 10 Госэнсргоиздат
Автор
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие ................с................................. 3
Часть первая
Низкие частоты
Глава 1. Усилители напряжения низкой частоты.................. 7
Глава 2. Усилители мощности низкой частоты................... 23
Глава 3. Взаимосвязь между мощным выходным каскадом и громко-
говорителем .................................................. 32
Глава 4. Смещение, шунтирование и развязывающие цепи .... 35
Глава 5. Верность воспроизведения и искажения................ 43
Глава 6. Отрицательная обратная связь........................ 46
Глава 7. Влияние анодного нагрузочного сопротивления лампы на
входное полное сопротивление сеточной цепи.................... 62
Глава 8. Расчет усилителя низкой частоты..................... 64
Глава 9. Компенсация и регулирование тона.................... 72
Глава 10. Расширение диапазона громкости..................... 89
Глава И. Сопротивления, конденсаторы и монтаж усилителей ... 91
Глава 12. Низкочастотные смесительные системы................ 96
Глава 13. Децибелы, неперы, единицы громкости................ 98
Часть вторая
Радиочастоты
Глава 14. Усилители высокой частоты..........................
Глава 15. Преобразователи частоты............................
Глава 16. Настроенные контуры, расчет индуктивности и конструк-
ции катушек индуктивностей с малыми потерями . . . .
Раздел первый. Настроенные контуры...........................
Раздел второй. Расчет индуктивности.....................
Раздел третий. Конструкция катушек индуктивностей с ма-
Глава
Глава
Глава
Глава
Глава
103
ПО
128
128
152
167
172
175
186
198
202
лыми потерями........................................
17. Усилители промежуточной частоты....................
18. Детектирование....................................
19. Автоматическое регулирование чувствительности . . . .
20. Автоматическое регулирование частоты...............
21. Рефлексные усилители...............................
Часть третья
Выпрямление, фильтрация и фон
Глява OQ Выпрямление..................................205
Глав! М. ^аживающие фильтры 218
6
СОДЕРЖАНИЕ
Часть четвертая
Узлы и детали приемника
Глава 25. Делители напряжения и гасящие сопротивления......
Глава 26. Трансформаторы и индуктивности с сердечниками из
трансформаторной стали.....................................
Глава 27. Регуляторы напряжения и тока.....................
Глава 28. Индикаторы настройки.............................
Часть пятая
Испытания и измерения
Глава 29. Испытания и измерения в приемниках и усилителях . . .
Глава 30. Испытание ламп...................................
Глава 31. Ламповые вольтметры..............................
Глава 32. Измерительные приборы............................
Часть шестая
Характеристики ламп
Глава 33. Параметры ламп...................................
Глава 34. Графическое изображение характеристик ламп.......
Часть седьмая
Общая теория
Глава 35. Сопротивление, емкость, индуктивность............
Глава 36. Векторы..........................................
Глава 37. Комплексные числа ...............................
Глава 38. Элементарная тригонометрия.......................
Глава 39. Электрические единицы............................
Глава 40. Таблицы, графики, справочные данные..............
Алфавитный указатель.......................................
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
Глава первая
УСИЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
1-1. Усилители напряжения. Усилителем напряжения называют уси-
литель, в котором основным параметром, определяющим его качество,
является усиление напряжения.
Усилители напряжения обычно работают при большом сопротивлении
нагрузки (порядка 1 мгом). Если между каскадами применена трансфор-
маторная связь п вторичная обмотка трансформатора нагружена только
входным сопротивлением цепи сетки следующего каскада, числовая вели-
Фиг. 1-1.
чина которого неизвестна, то в этом случае трансформатор обычно рас-
считывается для работы на бесконечно большое сопротивление нагрузки,
таккак влияние нормального входного сопротивления цепи сетки следую-
щей лампы на трансформатор очень мало.
Усилители напряжения могут быть:
а) с трансформаторной связью;
б) на сопротивлениях;
в) с комбинированной связью.
1-2. Трансформаторная связь. Трансформаторная связь применяется
преимущественно в усилителях с обычными триодами (фиг. 1-1). Общее
усиление каскада такого усилителя приблизительно равно коэффициенту
усиления лампы, умноженному на коэффициент трансформации п транс-
форматора. Наиболее подходящей лампой для таких усилителей является
лампа с внутренним сопротивлением от 7 500 до 12 000 ом при анодном
оке порядка 5 ма. С увеличением внутреннего сопротивления лампы
Д лжна соответственно увеличиваться и индуктивность первичной обмот-
и трансформатора, чтобы поддержать на надлежащем уровне воспроиз-
дение низких частот. Таблица индуктивностей трансформаторов дл«
8
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть I
определенных условий приведена в гл. 26. Индуктивность трансформатора
должна измеряться при рабочем анодном токе в первичной оомотке. Если
анодный ток превышает 5 или 6 ма> более экономично применить парал-
лельное питание (см. последний параграф настоящей главы). В некото-
рых случаях для уменьшения анодного тока можно применять сеточное
смещение лампы, большее его нормального значения. Максимальное выход-
ное напряжение может быть определена графически (см. гл. 34) и для
трансформатора с л= 1:1 оно равно приблизительно 65% от напряже-
ния питания. Эта вели-
чина больше той, кото-
рую можно получить
при любом виде связи
сопротивлениями с оди-
наковым напряжением
питания. Но так как
при связи сопротивле-
ниями напряжение пи-
тания может быть взято
в два раза больше, чем
это допустимо при ра-
боте с трансформатор-
ной связью, то в пер-
вом случае получается
пропорциональное увеличение выходного напряжения. При повышающем
трансформаторе выходное напряжение приблизительно равно коэффи-
циенту трансформации трансформатора, умноженному на напряжение пе-
ременного тока на его первичной обмотке.
Частотная характеристика усилителя с трансформаторной связью мо-
жет быть получена любой желаемой формы. Но ввиду сложности изго-
товления трансформатора для получения усилителя с линейной характе-
ристикой в широком диапазоне частот и так как одинаково хорошая
характеристика может быть получена с простым усилителем на сопротив-
лениях, то трансформаторная связь применяется только в случаях, когда
необходимо использовать ее характерные преимущества, например:
1) когда необходимо получение высокого выходного напряжения при
ограниченном напряжении питания;
2) для работы в двухтактном каскаде;
3) когда существенно важно обеспечение малого сопротивления по-
стоянному току в цепи сетки следующего каскада.
В некоторых случаях применяется «нагруженный» трансформатор,
т. е. такой, у которого первичная или вторичная обмотка шунтируется
сопротивлением (для выравнивания частотной характеристики). Незави-
симо -от добавочного шунтирующего сопротивления первичная обмотка
всегда нагружена внутренним сопротивлением лампы. Кроме того, когда
вторичная обмотка идеального трансформатора нагружена сопротивле-
нием (фиг, 1-2), это равноценно нагрузке первичной обмотки сопро-
тивлением 1<э— где п — коэффициент трансформации трансформа-
тора Общее сопротивление нагрузки в первичной обмотке н<-
должно быть меньше рекомендуемой нагрузки для лампы, работающей
усилителем мощности в классе А, и не должно быть меньше удвоенного
значения внутреннего сопротивления лампы.
УСИЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
9
Гл. И
Когда применяется два или больше каскадов с трансформаторной
связью, обычно необходимо применять развязывающие фильтры (см гл 4)
Анализ работы усилителя с трансформаторной связью показывает
что на средних частотах усиление зависит от коэффициента трансформа-
ции трансформатора; на низших частотах усиление определяется вели-
чиной индуктивности первичной обмотки трансформатора, а в области
Фиг. Ls _ общая индуктивность рассеяния
Lf ~ индуктивность первичной обмотки
высших звуковых частот усиление зависит от индуктивности рассеяния,
паразитных емкостей трансформатора и входной емкости цепи сетки по-
следующей лампы.
Для иллюстрации влияния индуктивностей трансформаторов на их
частотную характеристику на фиг. 1-3 приведен график зависимости от-
ношений усиливаемых максимальной частоты к минимальной от отно-
шений общей индуктивности рассеяния L. к индуктивности первичной об-
R9
мотки Li при различных значениях где R3 —эффективное сопротив-
ление, нагРУзки, пересчитанное в первичную цепь трансформатора,
*4 —эффективное сопротивление анодной цепи, равное сумме внут-
реннего сопротивления лампы и активного сопротивления первичной об-
Vch101 тРансФ°рматора. Указанный график предусматривает уменьшение
з0„Ления на максимальной и минимальной частотах усиливаемого диапа-
а на 3 дб по сравнению с усилением на средних частотах.
IЛ — индуктивность рассеяния первичной и вторич-
°омоток трансформатора,
низкие частоты [Часть I
Индуктивность рассеяния Ls совместно с емкостью С — n2 (Ci + ^2),
где Ci — входная емкость лампы следующего каскада и С2 — распреде-
ленная емкость вторичной обмотки трансформатора, создает последова-
тельный резонанс напряжений на высших частотах звукового диапазона,
вызывающий подъем усиления на частоте резонанса. Для уменьшения
этого подъема, а следовательно, и искажения при конструировании
трансформатора необходимо стремиться к уменьшению индуктивности
рассеяния и распределенной емкости обмоток, а при монтаже его в уси-
лителе—-по возможности уменьшать емкость цепей в сетке последующей
лампы. Если не удается полностью устранить или существенно ослабить
Фиг. 1-4.
влияние указанного резонанса, то вторичную обмотку трансформатора
нагружают сопротивлением порядка 0.1—0,5 мгом (меньшие значения со-
противлений сильно ослабляют усиление на всех частотах).
Данные о конструкции трансформаторов низкой частоты приведены
в гл. 26.
Поименяемые в трансформаторных усилителях триоды, например
типа 6С5, дают возможность получить усиление порядка 40—60.
1-3. Усилители на сопротивлениях, а) Т р и о д ы. На фиг. 1-4 пока-
зана схема типового каскада усилителя на сопротивлениях на триоде,
в котором— сопротивление анодной нагрузки лампы С2 — кон-
денсатор связи и Rc2— сопротивление в цепи сетки следующей лампы.
В таком усилителе предпочтительно катодное (или, как его иногда
называют, автоматическое) смещение, создаваемое сопротив-
лением RKi, шунтированным конденсатором CkV
Величина сопротивления RK для триода определяется приближен-
ной формулой
где р. — коэффициент усиления триода.
Точное значение RK зависит от сопротивления, шунтирующего сетку
следующей лампы, и входного напряжения.
Если требуемая лампой амплитуда сеточного напряжения состав-
ляет незначительную часть от напряжения U$t то в этом случае вели-
чины RK, RH и Rc2 могут меняться в широких пределах. Если ампли-
УСИЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
11
гл.Ц
сеточного напряжения должна быть возможно большей, то: 1) Rc2
ТУДа п быть наибольшим, насколько это допустимо для лампы «Я2;
Д°^нодОЛЖНО быть в несколько раз больше внутреннего сопротивле-
ния лампы Ль но не больше 0,25Rc2 и 3) RK должно обеспечивать
оптимальное смещение при выбранных значениях RHl, Rc2 и U6.
Если нет необходимости в получении максимального выходного на-
пряжения, оптимальное смещение, обеспечивающее практически отсут-
ствие нелинейных искажений, определяется приближенной формулой
+ 1 б>
К
где 47€о — напряжение смещения на лампе Лу;
у — амплитуда напряжения на сетке лампы «Я2;
К— усиление каскада от сетки лампы Л} до сетки лампы Л2.
Эта формула предполагает значение минимального мгновенного на-
пряжения на сетке лампы Лг равным 1 в, что допустимо для большин-
ства обычно применяемых ламп. При дроссельной нли трансформаторной
связи такой метод подсчета напряжения смещения требует проверки
получаемого рассеяния на аноде. В дополнение к вышесказанному
желательно произвести графические расчеты (см. гл. 34).
Важно отметить следующие положения:
1. На характеристику верхних частот величина RHl влияет не-
значительно, так как внутреннее сопротивление R} лампы обычно на-
много меньше RhV но влияние входной емкости цепи сетки следующей
лампы существенно, так как она вызывает большие потери усиления (см
гл. 7).
Эти потери могут быть уменьшены: а) уменьшением емкости
сетка—анод лампы Л9, б) уменьшением усиления каскада на лампе Л2,
в) уменьшением эффективного сопротивления между сеткой лампы Л2
и землей и г) уменьшением внутреннего сопротивления лампы
Необходимо заметить, что действующее входное сопротивление
цепи сетки лампы Л9 создает нагрузку на лампу Лъ включенную парал-
лельно с- RH1 и Rc2* У триодов, имеющих сравнительно малые вели-
чины Ri меньше, чем 20 090 ол^), входное сопротивление получается
меньшим в результате малого эффективного сопротивления между сет-
кой и землей. У триодов с высоким коэффициентом усиления входное
сопротивление выражено более резко отчасти из-за высокого и от-
^?сти из-за большого усиления на каскад. Во входной цепи лампы Л^
^фиг. 1-4) шунт создается не только Rci, но и сопротивлением включен-
ного параллельно с ним источника входного напряжения.
л 2в Низкочастотный предел линейности характеристик опре-
яется отношениями емкостных сопротивлений конденсаторов С9 и Ск
соответственно к сопротивлениям Rc2 и RkV Потеря напряжения из-за
ттпЛп^,емкости G может быть определена из векторной диаграммы или,
предполагая, что « Дс2> по формуле
z ’
12
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть I
где 67с2 — напряжение на сетке лампы Л2;
U—напряжение, подводимое к емкости
Z^Ft^X2, гдеЛ^зг--1
Если = 1 мгом и /—50 гц, то
Ослабление, дб Хс, мгом Cs, мкф
1 0,891 0,51 0,51 0,00624
2 0,794 0,76 0,76 0,00419
3 0,708 1,00 1,00 0,00318
В некоторых случаях малая величина С2 применяется специально
для ослабления на выходе фона.
В высококачественных усилителях величина С3 обычно велика, что
улучшает воспроизведение низших частот, уменьшает сдвиг фаз и
улучшает характеристики неустановившегося процесса. В высококаче-
ственных усилителях типовые величины С3 имеют значения:*
Сеточное сопротивление Rc2 Емкость конденсатора связи Са (минимум)
10000 ОМ
50 000 ж
100000 .
250 000 г
500 000 .
1000 000 ю
2,5 мкф
0,5
0,25
0,1
0,05 я
0,025 »
При большом значении емкости С2 постоянная времени цепи C^Rc^ а
следовательно, и продолжительность неустановившегося режима могут
оказаться для данных условий чрезмерно большими. Слишком большое
значение постоянной С2/?С2 вызывает и другие нежелательные явления.
Например, какой-либо кратковременный импульс с большой амплитудой
может вызвать появление положительного потенциала на одной или
нескольких сетках, вызывая тем самым на эти сетки поток электронов
с обкладок конденсаторов, подключенных к отрицательно заряженным
сеткам. Вследствие этого отрицательное сеточное напряжение стано-
вится больше раоочего смещения и может даже на одной или несколь-
ких сетках достичь значения напряжения отсечки и тем самым снизить
усиление до нуля. При большой постоянной времени C>Rc2 время, необ-
ходимое для стекания заряда через сеточное сопротивление, может
оказаться настолько большим, что усилитель будет прекращать работу
За основу в§ято ослабление приблизительно в 1 дб на каскад при 1S,5 гц.
15
УСИЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
И—-------------- I Ск Для ОЛОК
в цепи катода определяется в гл. 4. Когджения ПРИ типовых
сношениями (при
Гл.1 ]
на значительные интервалы времени (получаемой постоянном смеще-
рация-). 1ий обычно приводятся
Минимальная величина емкости ^^дчтся
ния RK ь
ществляется переученным током, для шунтироваии’
желательно применять Ск большой емкости (25 мкг
а) Смещение, создаваемое сопротивлением утечки 4
Оптимальное смещение на сетке триода с высоким
изменяется от лампы клампе в результате изменений е
частоты;
Фиг. 1-5.
циалах и характеристиках. Для избежания появления тока сетки отри-
цательное смещение у таких ламп обычно больше, чем у ламп других
типов, и создается сопротивлением утечки порядка 10 мгом, подключен-
ным к катоду. Хотя в этом случае ток сетки проходит все время, но
так как эффективное входное сопротивление при этом равно приблизи-
тельно половине сопротивления утечки, то оно остается все же очень
большим. Измерения работающего таким образом каскада показали, .что
искажения в этом случае получаются относительно малыми.
б) Пенто д ы. Конструкция и рабочие характеристики усилителей
на сопротивлениях с использованием пентодов значительно отличаются от
таковых для усилителей с триодами. Пентоды дают сравнительно с трио-
дами большее усиление на каскад, большее выходное напряжение при
одном и том же напряжении питания и меньшее искажение при одина-
ковом напряжении выхода. Благодаря очень малой у пентодов емкости
етка анод входное сопротивление в цепи сетки получается большим
потери усиления на высоких частотах незначительны.
ц Ь°Льшое внУтРеннее сопротивление пентодов в схеме усилителя на-
лив?еНИЯ (ФИг’ 1'5) приводит к тому, что: 1) на предел верхних уси-
емых частот оказывает влияние величина 2) для воспроизвел
велнч одинаковь1х низких частот может быть взята несколько меньшая
фильтгГ3 ^2’ чем в слУчае триодов; 3) анодная цепь требует лучшей
сетки Рации> чем в случае триодов и 4) входное сопротивление цепи
последующего каскада оказывает большее влияние.
(для^ Я ВСеХ пенто™ ламп рекомендуется брать ~ 0,25 мгом
таких условий обычно приводятся и их рабочие данные в справоч-
12
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть I
где ^„-напряжение 45лизитель„ныА пределы частотной характеристики
1 В значении равны:
Uex — напряжение, f п
Верхний предел частоты1
1 мгом 25000 гц
у, 25 , 10 000 „
Если /?t2=l jzzo->4Q,5 , 5 000.,,
---------------------зины /?н1 влияет также величина /?с2. Если необхо-
титула сеточного напряжения, то Rc2 желательно
Ослабление, дб -^еныпе 2/?wl. Когда почему-либо необходимо получе-
еньщения усиления на каскад, то предпочтительно
не если только требуется не очень ограниченное
1 . ние.
в анодной цепи м1ож!ет быть улучшена включением в нее
фильтра из емкости и сопротивления или нейтрализацией (см. гл. 23
и 24). Для обеспечения хорошей фильтрации и развязывания экранирую-
щую сетку желательно питать от плюса источника анодного напряжения
через гасящее сопротивление, шунтированное небольшим конденсатором
(0,5 мкф). Гасящее сопротивление в экранирующей сетке совместно
с катодным смещением уменьшает влияние смены ламп и стандартизует
данные усилителя (см. гл. 4 — формулы для расчета).
Величина С2 берется приблизительно такой же, как и в случае
триодов. Величина может определяться, как указано в гл. 4, хотя
для шунтирования напряжения фона обычно применяется емкость
25 мкф.
Хотя выбор рабочих условий для пентода со связью на сопротив-
лениях очень широк (см. гл. Зт), обычно исходят из оптимальной вели-
U6
чины анодного тока, приблизительно равной 0,56 .Этого можно до-
стичь подбором сопротивлений или R3 (напряжением на управляю-
щей или экранирующей сетках). Сопротивление в цепи управляющей
сетки должно обеспечить отсутствие сеточного тока. В справочной
литературе Rt< указывается равньш 2 000 ом для всех типов ламп.
Подходящая величина может быть определена опытным путем или
взята из справочных данных для ламп.
При использовании пентодов искажения, возникающие при малых
рабочих анодных напряжениях, могут быть уменьшены снижением на-
пряжения экранирующей сетки, которое, как правило, обычно равно при-
мерно 1/з — Ve напряжения анодного питания. Для обеспечения надле-
жащих условий работы большинства пентодов сопротивление утечки
в цепи сетки должно быть порядка 0,5—1 мгом. Для ламп с большим
рабочим анодным током это сопротивление может быть значительно
меньшим, в особенности если используется постоянное смещение. Авто-
матическое смещение предотвращает возрастание анодного тока и поз-
1 Для обще.**! шунтирующей в анодной цепи емкости 75 мкмкф (что соответствует
в следующем каскаде емкости лампы типа 6В4 плюс емкость монтажа) уменьшение уси-
лении на этих частотах равно приблизительно 2 дб. У лампы с меньшей входной емко-
стью потери усиления соответственно уменьшаются.
УСИЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
15
Гл-Jj.
пименять большие сопротивления, чем при постоянном смеще-
воляет пр допустимые значения сопротивлений обычно приводятся
с параметрами ламп.
вместе оПределения максимального выходного напряжения при типовых
Д^ можно пользоваться приближенными соотношениями (при
ХСЛ₽О25 мгом)'.
н1 Ua = 0,2W6 для /?с2 = 0,5 мгом
или
0,25/76 для /?с2 = 1,0 мгом,
где _____амплитуда выходного напряжения звуковой частоты;
U ___ напряжение питания анодной цепи.
Общие искажения при этих условиях получаются порядка 3%,
Данные элементов схемы усилителей на сопротивлениях для различ-
ных типов ламп приведены в таблицах гл. 40
1-4. Дроссельно-емкостная связь. Сопротивление /?я1 на фиг. 1-4
можно заменить индуктивностью. В этом случае условия работы получа-
Фиг. 1-6.
ются аналогичными условиям работы усилителя с трансформаторной
связью (фиг. 1-1) при коэффициенте трансформации 1:1, за исключением
того, что для избежания ослабления низкой частоты С2 должно иметь
такие же значения, как и в усилителе на сопротивлениях. Такой усили-
тель дает более высокое выходное напряжение, чем усилитель на сопро-
тивлениях. Индуктивность дросселя должна быть равна индуктивности
первичной обмотки соответствующего трансформатора. *
Дроссельный усилитель применяется редко, так как, не имея суще-
венных преимуществ перед трансформаторными усилителями и усили-
лями на сопротивлениях, он сложнее и дороже последних.
гель Трансформаторная связь с параллельным питанием. Предпочти-
посто° констРУировать усилитель с трансформаторной связью так, чтобы
ДСчник™3^ составляющая анодного тока не вызывала насыщения сер-
Здесь С?Т0 ловтигается применением параллельного питания (фиг. 1-6).
конденс°СТОЯННЬ1й ток блокируется от первичной обмотки трансформатора
ат°ром С. Сопротивление нагрузки Ru вводится так же, как и в
Усилителе с реостатной связью.
На лампеНИе напРяжения на снижает среднее анодное напряжение
Увеличить ЧТ° огРаничивает максимум выходного напряжения. Чтобы
Уровень выходного напряжения, не вызывая появления за-мет-
16 низкие частоты [Часть I
иых искажений, в рассматриваемой схеме желательно увеличивать на-
пряжение питания до максимально допустимых для данной лампы зна-
чений. Если же напряжение питания ограничено, то желательно сопро-
тивление Йн брать в три или четыре раза больше внутреннего сопро-
тивления лампы. Большие значения RH приводят к уменьшению макси-
мального выходного напряжения и увеличивают на низких частотах иска-
жения вследствие получающейся при этом эллиптической формы нагру-
зочной характеристики лампы. Более низкие значения RH приводят
к уменьшению усиления и к увеличению искажений на всех частотах.
Оптимум величины С зависит от индуктивности первичной обмотки.
В зависимости от величины индуктивности рекомендуются следующие
значения емкости С:
г//= 1Э 20 30 50 100 150
С, мкф~ 4,0 2,0 2,0 1,0 0,5 0,5.
Эти величины емкостей достаточно велики, чтобы вызвать резонанс
на звуковых частотах. Но иногда умышленно обеспечивают резонанс
между емкостью С и индуктивностью первичной обмотки, чтобы поднять
усиление на очень низких частотах и тем самым расширить область
равномерного усиления. Необходимо, заметить, что внутреннее сопротив-
ление лампы, включенное параллельно с RH, входит в резонансный кон-
тур как последовательное сопротивление. Поэтому чем меньше внутрен-
нее сопротивление лампы, тем больше будет его влияние на подъем уси-
ления.
1-6. Автотрансформаторная связь. Автотрансформатором называется
используемая вместо трансформатора индуктивность с одним или не-
сколькими отводами. Автотрансформатор можно рассматривать как
трансформатор, имеющий первичную обмотку с числом витков, равным
числу витков между отводом и землей, и число витков вторичной об-
мотки которого равно числу витков всей катушки индуктивности. Таким
образом, можно получить повышающий или понижающий коэффициент
трансформации. Автотрансформатор можно получить, если у обычного
трансформатора первичную и вторичную обмотки соединить последова-
тельно (так, чтобы они составляли продолжение одна другой). Следует,
однако, при этом иметь в виду, что у некоторых типов обмоток емкост-
ный эффект между ними может оказывать влияние на высокочастотную
часть характеристики.
Индуктивность между точкой отвода и землей должна удовлетворять
гем же требованиям, какие предъявляются и к индуктивности первичной
обмотки трансформатора.
Усилитель с автотрансформаторной связью и параллельным питанием
показан на фиг. 1-7. Здесь анодный ток не проходит через индуктивность.
Можно опустить параллельное питание и включить конденсатор связи
и сопротивление утечки в цепь сетки лампы Л2.
1-7. Широкополосные усилители. Для усиления очень широкого диа-
пазона частот обычно применяются усилители на сопротивлениях. Для
надлежащего усиления очень низких частот необходимо емкости конден-
саторов связи и блокирующего в цепи катода увеличить до необходимы*
значений. Для получения хорошего усиления очень высоких частот:
а) уменьшают анодное нагрузочное сопротивление; б) уменьшают влиЯ'
ние большого сопротивления цепи сетки следующего каскада использова-
нием ламп с малым значением Сса и, в крайнем случае, использова-
, , УСИЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ 17
Гл- * 1 — — _ _
лампы типа жолудь (типа 954); в) индуктивности или цепь па-
нИ прльного резонанса («компенсация тона») включают последовательно
^«иодным нагрузочным сопротивлением; г) уменьшают сеточные сопро-
Спппения- д) применяют большое число каскадов с малым усилением на
лгкад’ е) для улучшения частотной характеристики и уменьшения фа-
говых искажений используют отрицательную обратную связь; ж) тща-
тельно продумывают монтаж и размещение деталей.
При применении телевизионных пентодов для уменьшения влияния
входного сопротивления цепи сетки следующего каскада на усиление
очень высоких частот анодное нагрузочное сопротивление не должно пре-
восходить нескольких тысяч ом. В виду очень большой крутизны этих
ламп (от 5 до 9 ма/в) достаточно сопротивление нагрузки порядка от
2000 до 3 000 ож.
1-8. Низкоомная связь сопротивлениями. Когда мощный каскад тре-
бует малого сопротивления цепи сетки, можно использовать связь сопро-
тивлениями при условии, что в предшествующем каскаде применена
лампа с малым внутренним сопротивлением/ Величина не должна
быть меньше рекомендуемой для усилителя мощности, а величина Rc —
порядка 2RH или даже меньше, предполагая, что допустимы незначитель-
ные искажения или что они балансируются двухтактной работой. Ана-
каскЧд°е -стРовс^3о может быть применено и в качестве пр ед оконечного
1-9. Фазораздвоители. Если в каскаде усилителя используется одна
мпа, то такой усилитель называют однотактным. Каскад усили-
- С ДВУМЯ лампами, включенными так, что подводимые к сетке каж-
пряж*3 ламп напряжения возбуждения сдвинуты по фазе на 180°, но на-
ц/..еНИЯ на ВЬ1ходе обеих ламп складываются, называются двухтакт-
п ы м и.
гактныУХТак\НЬ1е Усилители обладают рядом преимуществ перед одно-
2) сни-МИ: * °НИ вводят четных гармоник усиливаемого сигнала;
дает в^еНие нелинейных искажений, вызываемых четными гармониками.
амплитуЗМ0ЖК°СТЬ пРименять большие напряжения смещения и большие
и получ Ы П2ДВОДИМОГО к сеткам напряжения сигнала, а следовательно,
вМюченнТЪ большие выходные мощности, чем в случае параллельного
цин цепи* ЭТИХ Же ламп в однотактной схеме; 3) напряжения пульса-
Фазе н пп ПИтанИя анодов ламп подаются на обе лампы в одинаковой
этому их влияние ла выходе усилителя взаимно компенсируется;
Д- Фролов.
18
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[ Часть I
4) в двухтактных усилителях с трансформаторной связью постоянные
составляющие анодных токов ламп проходят по первичной обмотке
трансформатора в противоположных направлениях и, следовательно, не
насыщают сердечника (в случае одинаковых характеристик обеих ламп).
Это позволяет применять трансформаторы с сердечниками относительно
небольших размеров; 5) основные составляющие переменных анодных
Фиг. 1-8.
токов обеих ламп, как противоположные по фазе, взаимно уничтожаются
в сопротивлении, включенном в общую цепь катодов ламп, и поэтому
на нем не возникает переменных напряжений. Даже если эти перемен-
ные составляющие токов ламп не точно равны по амплитуде, то появ-
ляющееся в этом случае па катодном сопротивлении переменное напря-
жение подается с одинаковой фазой на сетки обеих ламп и потому не

будет влиять на выход-
ное напряжение. Благо-
даря этому шунтирую-
щий сопротивление сме-
щения конденсатор мо-
жет не применяться; 6)
основные переменные со-
ставляющие анодного
тока обеих ламп взаим-
но компенсируются в со-
противлении источника
анодного напряжения и
появляющиеся на этом
сопротивлении перемен-
ные напряжения в ре-
зультате возможного неравенства токов подаются на обе лампы с оди-
наковой фазой.
Таким образом, двухтактные усилители позволяют избежать как по-
терь усиления в отдельных каскадах, так и опасности возникновения ге-
нерации в результате обратной связи между каскадами.
Получение в двухтактной схеме двух входных сигналов, сдвинутых
друг относительно друга по фазе на 180п, можно достшнуть в схеме,
представленной на фиг. 1-8, в которой используется трансформатор с от-
водом от средней точки вторичной обмотки. Указанный метод раздвое-
ния фаз может быть использован в большинстве типов усилителей»
и приведенная схема устройства является только типовой. Например,
с одинаковым успехом можно применять фиксированное смещение или
использовать триоды вместо пентодов и т. д.
УСИЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
19
Гл. J]
Вариант, но требующий среднего отвода во вторичной обмотке транс-
пматоров, показан на фиг. 1-9. В этом случае вторичная обмотка
fiiuHoro трансформатора шунтируется делителем из сопротивлений со
редким отводом, который присоединяется к «земле». Вносимое в анод-
ную цепь лампы этим сопротивлением нагрузочное сопротивление
равно
+/?2
п'
где п — коэффициент трансформации трансформатора.
Если, например, R\ и R? равны 100 000 каждое и п 3, то
пересчитанное в анодную цепь сопротивление будет равно 22 000 ом.
Фиг. МО.
Такое нагрузочное сопротивление меньше допустимого для обычных трио-
дов и может вызвать нелинейные искажения, поэтому может потребо-
ваться увеличение значений Z?i и /?2. Максимальные значения R\ и R%
определяются допустимым для ламп Л2 и Лз сопротивлением цепи сетки.
Из сказанного следует, что эта схема требует, в отличие от схемы
фиг. 1-8, в цепи сетки больших сопротивлений. Поэтому в тех случаях,
к°гда лампы слегка перегружаются и появляется сеточный ток, схема
фиг. 1-8 дает меньшие нелинейные искажения.
Можно получить достаточно удовлетворительную двухтактную работу
с Дросселем со средним отводом (фиг. 1-10). Недостатки этой схемы по
сравнению со схемой фиг. 1-8 заключаются в том, что в ней не может
быть осуществлена совершенная симметрия между двумя частями дрос-
селя и что она дает меньшее усиление.
Существует ряд методов раздвоения фаз с использованием ламп
сопротивлений связи!. В большинстве случаев эти методы дают хоро-
иую частотную характеристику при относительно меньших сложности
поогтИМОСТИ схемы по сравнению со схемой фиг. 1-8. Одна из наиболее
лам Ь1Х схем подобных устройств показана на фиг. 1-11. В этой схеме
НаппЭ Является обычной усилительной лампой, которая может быть,
Ния н*1еР’ пент°Д°м с реостатной связью. Л2 является лампой раздвое-
__^Фаз и может быть обычным триодом с подогревным катодом или
И н в е г? г°Гда Схечы подобных устройств называют фазоинверспыми иди просто
2* н ы м и-
20
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть I
пентодом с острой отсечкой (например, лампа 6/К7) при соединенных
вместе экранирующей сетке и аноде. В цепи анода и катода раздвои-
теля вводятся одинаковые, включенные последовательно, сопротивления
R] и /?2> составляющие «нагрузку» лампы Л2. Так как выход предыдущего
каскада подается на лампу Л2 между ее сеткой и землей, то это вызы-
вает отрицательную обратную связь и, следовательно, уменьшение уси-
ления. Действительное усиление между входом лампы Ло и ее выходом
на любой из сторон двухтактного каскада поручается несколько мень-
шим единицы, практически — порядка 0,9 для каждой его сетки или
Фиг. 1-11.
1,8 — между сетками. Несмотря иа получаемое низкое усиление такая
лампа обладает рядом практических преимуществ, из которых следует
отметить малые нелинейные искажения и превосходную частотную харак-
теристику. Наличие между подогревом и катодом лампы Л2 емкости
создает некоторое разбалансирование между двумя лампами двухтакт-
ного каскада на высоких звуковых частотах, но оно вообще незначи-
тельно и наблюдается только на очень высоких частотах. Нужно заме-
тить, что так как /?з значительно меньше, чем Ri + R2, то катодное со-
противление смещения R3 в рассматриваемой схеме не шунтируется кон-
денсатором и потому потеря усиления получается незначительной. Если
применяется лампа с малым ja, то шунтирование R3 может дать неко-
торое преимущество, так как R3 в этом случае получается сравнимым
с сопротивлением или R2. Другим преимуществом применения лампы
с высоким {а является возможность увеличения отрицательной обратной
связи с соответствующим уменьшением нелинейных искажений.
Отрицательная обратная связь в данной схеме называется отрица-
тельной обратной связью по току и рассматривается дегально в гл. 6.
Главный ее эффект заключается в уменьшении нелинейных искажений,
улучшении частотной характеристики и в увеличении входного полного
сопротивления. Последнее получается приблизительно в десять раз боль-
ше величины сеточного сопротивления, поэтому в подобных случаях мо-
жет применяться меньший переходный конденсатор. Применения блоки-
рующего конденсатора между катодом и землей нужно избегать, так как
он разбалансировывает работу двухтактного усилителя 1
1 Это получается потому, что блокирующий конденсатор, включенный между ка-
тодом и землей, уменьшает отрицательную обратную связь на высших частотах и по-
этому способствует ббльщему усилению высоких частот, чем низких, и выход усилителя
получается разбалансированным для высоких частот. Следовательно, отсутствие блоки-
рующего конденсатора улучшает частотную характеристику.
УСИЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
21
Существенной особенностью рассматриваемой схемы раздвоения фаз
пяется то, что лампа-раздвоитель фаз должна работать непосред-
Я е'НЯ° перед мощным двухтактным каскадом или отделяться от него по-
СТбным каскадом с малым усилением. Если между лампой Л2 и вы-
ДСлНым каскадом находится усилитель с большим усилением, то может
^явиться фон. Часть этого фона обусловливается значительной разни-
цей потенциалов между подогревом и катодом лампы Л2 и может быть
^уменьшена питанием ее подогрева от отдельной обмотки трансформа-
дсбНЫМ
сеткой и землей (фиг. 1-12), то
уменьшена питанием ее подогрева
тора, присоединяемой К точке схемы,
находящейся под общим потенциа-
лом, близким к потенциалу катода.
Максимальное напряжение выхода
раздвоителя фаз такое же, как и у
обычного триода со связью сопро-
тивлениями. Для обычных триодов
можно допускать выходное напря-
жение (между сетками оконечного
каскада) в 22% от напряжения пи-
тания анода лампы Л2. При анод-
ном напряжении питания 400 в
получающееся выходное напряжение
88 в будет, например, достаточным
для управления лампами 6В4, вклю-
ченными по двухтактной схеме и ра-
ботающими в классе А при 250 в на
анодах.
Если в предыдущей схеме вход-
ное напряжение для Л2 включить
между сеткой и катодом, а не между
отрицательная обратная связь будет отсутствовать и лампа Л2 будет
давать полное усиление. Так как входная цепь в такой схеме не под-
ключается непосредственно к «земле», то эта схема не может быть ис-
пользована для работы от звукоснимателя, хотя и применяется в неко-
торых случаях в радиоприемниках. Кроме того, эта схема дает фон, так
как лампа Л2 усиливает фон от своей же катодной цепи, который может
быть уменьшен подбором^ потенциала нити подогревателя, близким к по-
тенциалу катода.
На фиг. 1-13 показана схема, в которой напряжение на сетке
лампы Л2 получается от отвода иа сопротивлении нагрузки выхода
Лс-мпы Ль Величина /?2 может быть определена по формуле
А’д- к .
где усиление каскада лампы Л^.
каскад1*1 ПОлУчепия правильного баланса между плечами двухтактного
Эта с°противление /?2 необходимо подбирать при рабочих условиях.
СтРойки6Ма работает вполне удовлетворительно, не требует точной на-
единипе Н° 9ФФективное усиление лампы Л 2 з ней равно всего только
Лампа .77И ПОТОМУ °на используется только как раздзоитель фаз.
Лампы Л Должна возбуждать только одну сетку двухтактного каскада.
польчотТп 1 и ^2 часто помещаются в одном баллоне, например при ис*
Вании Двойного триода 6Н7 (6А6).
22 НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ [Часть I
Так как катоды ламп в рассматриваемой схеме имеют потенциал,
почти равный потенциалу земли, то вносимый в каскад фон получается
незначительным.
На фиг. 1-14 показана схема, известная под названием «автобалан-
сирующей».
Допустим, что лампа Л2 вынута. Тогда соединенные последовательно
сопротивления /?i и /?а являются нагрузочными для лампы Л\, и напря-
Фиг. 1-:4.

жение в точке х будет пропорционально напряжению на сетке лампы Jfo.
Если лампу Л2 поставить на место, то существующее в точке х напря-
жение вызовет на сопротивлениях /?з и /?2 усиленное противоположно?
напряжение, й если сопротивление R3 несколько больше, чем Ri, то по-
тенциал дочки х будет близок к нулю. Если усиление лампы Л2 велико,
то R3 может быть взято равным R\, и потенциал точки х все еще будет
близок к нулю.
П1 УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ 23
с—--------------------------------------------————-
ЭТа схема имеет некоторые преимущества перед схемой фиг. 1-13.
каК каждая из ламп Jl\ и Л2 возбуждает только одну сетку (Л3
л ) и так как они могут обе быть пентодами, то это обеспечит высо-
и выходное напряжение. Дополнительным преимуществом этой схемы
Гпри условии, что лампы Jh и Л2—пентоды) является то, что может быть
шименена последовательная отрицательная обратная связь с пентодами
или тетродами вместо триодов Л3 и Л4. Однако эта схема недостаточно
устойчива и может давать шумы. Поэтому, когда применяется обратная
связь, более предпочтительна схема фиг. 1-11.
Глава вторая
УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
2-1. Усилители мощности могут быть разделены на:
1) Триодные: в классе А/ (однотактные схемы); в классе Ац АВь
АВ2 и В — двухтактные схемы.
2) Пентодные: в классе Aj (однотактные схемы); в классе Аь
ABi и АВ2—-двухтактные схемы с обратной связью и без нее.
3) Лучевые тетродные: в классе А] (однотактные схемы);
в классе Аь АВ{иАВ2 — двухтактные схемы с обратной связью и без нее.
смещения
Фиг. 2-1.
такт а?ота в классе .Ai является нормальным режимом работы одно-
ного11011 схемы и Указывает на то, что лампы работают без отсечки анот-
фиг 2Т?Ка графически работа лампы в классе А представлена на
(«пеоесмТа В классе указывает па работу при большом смещении
только в двухтактных схемах с целью
пРедставленаНнЯ фвТНЫ2 гаРмоннк- Графически работа ламп в классе АВ
ны работа В классе В характеризуется тем, что лампам, которые долж-
ть в двухтактной схеме, дается смещение, почти равное на-
24
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[ Часть 1
пряжению отсечки анодного тока. Графически работа лампы в классе В
представлена на фиг. 2-3.
Индекс «1» у букв А и АВ означает, что работа ламп протекает
без сеточного тока, индекс «2» указывает на наличие сеточного тока.
При работе в классе В индекс «2» обычно опускается, так как нормаль-
ным режимом работы в этом классе является наличие сеточного тока.
2-2. Выходная мощность. При ограниченном напряжении питания дан-
ных ламп класс Ai отдает наименьшую выходную мощность; те же лампы
в классах ABi и АВ2 дают относительно большие выходные мощности.
При одинаковых условиях пентоды и лучевые тетроды дают большую
выходную мощность, чем триоды. Отрицательная обратная связь не
влияет на максимальную выходную мощность.
2-3. Коэффициент полезного действия по мощности. Коэффициент по-
лезного действия по мощности равен отношению выходной мощности зву-
ковой частоты к подводимой к аноду и экрану мощностям постоянного
тока. Для класса Ai к. п. д. получается наименьшим и увеличивается при
классах ABi, АВ2 и В. В классе Ai к. п. д. у триодов меньше, чем у пен-
тодов или мощных лучевых тетродов.
2-4. Чувствительность. Чувствительность определяется отношением
выходной мощности в милливаттах к квадрату эффективного значения
напряжения на управляющей сетке. Пентоды и мощные лучевые тетроды
обладают значительно большей чувствительностью, чем триоды. Класс
ABi, или работа по двухтактной схеме уменьшают чувствительность.
Усилители с сеточным током должны рассматриваться как усилители
мощности, так как они поглощают в цепи сетки мощность, и для них
чувствительность ие может являться оценкой, если не принимать во вни-
мание всю часть схемы, в которую вхоцнт и лампа предоконечного кас-
када.
2-5 Нелинейные искажения. Однотактная схемз в классе А, обычно
дзет При Максимуме выхода 5% второй гармоники; третья и гармоники
Гл. 21
УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
25
высшего порядка обычно малы, и поэтому все справочные данные для
/таких ламп даются для 5% второй гармоники. При работе триодов
1в двухтактной схеме в классе Ai четные гармоники уничтожаются, со-
держание третьей и гармоник высшего порядка очень мало. Поэтому
'работа триода в двухтактной схеме в классе Ai обеспечивает лучшее
качество воспроизведения. При увеличении смещения (работа в классе
ABi) искажения, вызываемые нечетными гармониками, возрастают не-
значительно только пока не достигается точка отсечки, за которой гар-
моники высшего порядка становятся более заметными. Когда же смеще-
ние приближается к статической
точке отсечки (работа в классе
В), в результате появления не-
четных гармоник высшего поряд-
ка искажения сильно возрастают.
Для получения минимума иска-
жений при работе в классе В
применяются специальные лампы
с высоким и и лампы с неболь-
шим «переменным коэффициен-
том усиления».
У мощных пентодов, рабо-
тающих в условиях класса Ai на
активную «нагрузку», искажения,
вызываемые второй гармоникой,
получаются очень небольшими, но
общее искажение у них может
все же достигать от 7 до 13%.
Такое искажение получается за
счет третьей и значительного чис-
ла гармоник высшего порядка.
При работе лампы на громкоговоритель гармонические искаже-
ния обусловливаются значительным изменением полного сопро-
тивления громкоговорителя при высоких и низких частотах по
сравнению с его значением при средних частотах. Полное со-
противление обычного громкоговорителя при резонансе на низких
частотах и при частоте около 5000 гц приблизительно в шесть раз
больше полного сопротивления при частоте 400 гц. Для уменьшения пол-
ного сопротивления иа высоких частотах можно применить фильтр из
емкости и сопротивления («регулятор тона»), но он недействителен при
низких частотах. Для уменьшения искажений на всем диапазоне зву-
ковых частот можно применять отрицательную обратную связь.
^Увеличение полного сопротивления громкоговорителя на низких
высоких частотах не имеет существенного значения при триодах, ра-
отающих в классе Ai или АВЬ так как в этом случае увеличение со-
противления нагрузки уменьшает искажения. Характеристики триодов
и классе АВ2 или В аналогичны характеристикам пентода в классе АВ2
лияние изменения сопротивления нагрузки в обоих случаях одинаково.
Мест РИ Изменяющейся нагрузке, как, например, громкоговоритель, имеет
есл ° Избирательный эффект нелинейных искажении. Например,
_чЛя п°лное сопротивление нагрузки представляет большее сопротивление
явИщарМоники’ *гем для основной частоты, то в этом случае она гро-
Т* сильнее Это обстоятельство детально рассматривается в гл. 3.
ТретьяК Как мощных пентодов доминирующе^ гармоникой является
’ то при двухтактной рабств получается уол^ко незначительное
26
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
(Часть I
уменьшение искажений. Однако при уменьшении сопротивления нагрузки
на лампу влияние третьей гармоники уменьшается, н качество работы
улучшается.
При работе в классе АВ2 или в классе В наблюдаются большие ис-
кажения вследствие влияния на входную цепь сеточного тока. Расчет
таких усилителей рассматривается ниже в настоящей главе.
Хотя нелинейные искажения обычно проявляются при полной вы-
ходной мощности, но важен также и характер их нарастания. Нелиней-
ные искажения, обусловленные второй гармоникой (класс Ai на триодах
или мощных лучевых тетродах), нарастают более илн менее линейно
с повышением мощности от нуля до полной. Нелинейные искажения,
обусловливаемые третьей гармоникой в пентодах, нарастают сначала
медленно и затем при приближении к полной мощности — более быстро.
Это проявляется еще заметнее для гармоник высшего порядка.
В усилителях класса В нелинейные искажения очень быстро дости-
гают максимума при некотором небольшом уровне выходной мощности,
за которым искажения могут оставаться на том же уровне или даже
уменьшаться. Поэтому работа усилителя класса В желательна при макси-
муме выходной мощности или вблизи него.
Мощные лучевые тетроды в классе Ai дают значительную вторую
гармонику и малые третью и высшего порядка гармоники. Так как
в двухтактном усилителе вторая гармоника уничтожается, то общие не-
линейные искажения при постоянном сопротивлении нагрузки получа-
ются небольшими. Однако при нагрузке лампы на громкоговоритель по-
лучается то же, что и в случае пентодов; поэтому во всех случаях, где
требуется хорошее воспроизведение, рекомендуется применять отрица-
тельную обратную связь.
Дальнейшие сведения по качеству воспроизведения и нелинейным
искажениям см. гл. 3.
2-6. Затухание громкоговорителя. Каждый громкоговоритель обладает
определенной величиной внутреннего затухания, определяемой его кон-
струкцией. В большинстве случаев это затухание бывает все же недоста-
точным для предотвращения неустановившихся процессов и для полу-
чения хорошего воспроизведения. Внутреннее сопротивление выходной
лампы, пересчитанное во вторичную цепь выходного трансформатора,
влияет на громкоговоритель как добавочное демпфирующее сопротивле-
ние. Отношение сопротивления нагрузки к эффективному внутрен-
нему сопротивлению лампы /?о, т. е. RH //?0, называется коэффици-
ентом затухания1. Триоды обеспечивают больший коэффициент
затухания, пентоды же и мощные лучевые тетроды вследствие их боль-
ших внутренних сопротивлений обеспечивают меньший коэффициент за-
тухания (см. также гл. 3 и 26). Так как отрицательная обратная связь
(по напряжению) уменьшает внутреннее сопротивление пентода или лу-
чевого тетрода, то при достаточной ее величине коэффициент затухания
их может быть получен даже большим, чем в случае триодов (см. гл-6).
2-7. Характеристика перегрузки. При случайной перегрузке мощного
каскада звук в громкоговорителе становится неприятным. Перегрузка
может быть вызвана появлением тока в цепи сетки. Такая перегрузка
проявляется сильнее в усилителе на сопротивлении, чем на трансформа-
торах. Незначительное улучшение в первом случае достигается включе-
нием последовательно с сеткой мощной лампы сеточного «тормозящего»
1 Этот термин введен в отличие от термина „затухание", применяемого в резо-
нансном контуре.
Гл-21
УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
27
сопротивления порядка от 5 000 до 10 000 ом Дополнительное улучшение
дает включение—если это допустимо — небольшого сопротивления между
сеткой и катодом.
Пентоды и некоторые из лучевых тетродов проявляют естественное
«амортизирующее» действие при приближении к точке перегрузки. При
наличии же отрицательной обратной связи они теряют большую часть
своего «амортизирующего» действия и становятся в отношении пере-
грузки аналогичными триодам.
Важно отметить, что никогда нельзя выключать нагрузку на вторич-
ной обмотке выходного трансформатора пентода или лучевого тетрода,
так как получающееся при этом увеличение действующего сопротивления
нагрузки может повести к повреждению лампы вследствие чрезмерного
увеличения мощности рассеяния на экранирующей сетке. По этой же
причине не должно выключаться без одновременного выключения экран-
ного напряжения и анодное напряжение тетродов и пентодов.
2-8. Нагрузочная характеристика источника питания. Если постоян-
ная составляющая тока анода почти не меняется при всех уровнях
выхода, нагрузочная характеристика источника питания не будет зави-
сеть от выходной мощности. При работе в классе ABi потребляемый
лампой ток сильно меняется с изменением уровня сигнала, поэтому для
уменьшения потерь мощности и уменьшения искажений необходима улуч-
шенная нагрузочная характеристика источника питания. Очень хорошей
нагрузочной характеристики источника питания требуют усилители класса
АВз и особенно класса В.
Применение автоматического смещения уменьшает изменения анод-
ного тока при изменении уровня сигнала и часто удешевляет стоимость
применяемого выпрямителя и системы фильтров, хотя в этом случае
и может получиться небольшое уменьшение выходной мощности и не-
значительное увеличение нелинейных искажений. Сопротивление смеще-
ния необходимо в данном случае шунтировать конденсатором большой
емкости.
2-9. Паразитная генерация. Паразитные обратные связи между эле-
ментами схемы усилителя ухудшают работу усилителя.
Ухудшения, вызываемы^ действием положительных обратных связей,
сводятся к следующему. При сравнительно слабых связях появляются
Дополнительные частотные и фазовые, а при соответствующих условиях—
и нелинейные, искажения. При большой величине обратной связи и при
определенных фазовых соотношениях усилитель самовозбуждается. Ча-
стртные и фазовые искажения появляются потому, что действие пара-
итчои обратной связи, как правило, зависит от частоты; поэтому на
астотах, где обратная свя^ь особенно сильно действует, будет заметно
На1еНЯТЬСЯ коэФФИ11пент усиления и связанный с ним угол сдвига фазы.
п частотн°й характеристике при этом появляются обычно пики и
ные аЛЬ1’ в ОТСУТСТВИИ обратной связи не существующие. Добавоч-
МониНеЛННеЙНЫе искажения за счет обратной связи обусловливаются гар-
РазомЭМИ И комбинированными частотами, возникающими главным об-
в пепкВ СКонечром каскаде и попадающими с положительной фазой
В пРедварительпых каскадов.
Ются: ЛСИлителях низкой частоты паразитные обратные связи вызыва-
пями pl электростатической связью между анодными и сеточными це-
емкости ИЗДежно существующей в каждом каскаде вследствие наличия
н°м между анодом и управляющей сеткой. При иераниональ-
аже и недостаточном экранировании обратная связь этого гида
28 НИЗКИЕ ЧАС юты [Часть I
может охватывать несколько каскадов; тогда она проявляется особенно
сильно; 2) магнитной связью между отдельными каскадами, которая за-
метно сказывается при близком расположении трансформаторов, вклю-
ченных во входных и выходных цепях тех или иных каскадов; 3) связью
через Цепь питания. Эта связь особенно сильно проявляется при исполь-
зовании общего источника питания (например, выпрямителя) с большим
внутренним сопротивлением, являющимся элементом общей связи между
каскадами.
Паразитная генерация в мощном каскаде бывает или продолжитель-
ного характера, или проявляется только при сигналах определенной ве-
личины. Такая генерация особенно часто возникает у ламп с большой
крутизной, и лучшим средством борьбы с ней является применение отри-
цательной обратной связи.
Появляющееся в случае усилителей класса АВ2 или В в громкого-
ворителях «дребезжание» обусловливается иногда наличием отрицатель-
ной крутизны части сеточной характеристики.
В качестве предупредительных мер против возникновения паразитных
колебаний применяются: 1) включение между каждым анодом и землей
конденсаторов небольшой емкости; 2) включение конденсаторов между
сеткой и землей (только при трансформаторном входе); 3) включение
последовательного «тормозящего» сопротивления в цепях сетки и анода
(соединении должны производиться минимально короткими проводами);
4) рациональное расположение деталей при коротких монтажных про-
водах; 5) входные и выходные трансформаторы с малой индуктивностью
рассеяния.
2-10. Генерация на ультравысокой частоте. Генерация на ультравы-
соких частотах наблюдается чаще всего в оконечных каскадах, ио обна-
ружить ее часто достаточно трудно. Для подавления этой паразитной
генерации можно анод лампы оконечного каскада соединить с катодом
через небольшую емкость (порядка 200—5 000 мкмкф, в зависимости от
типа ламп), причем соединительные провода должны быть возможно
более короткими. При больших мощностях и высоких анодных напря-
жениях лучше включить непосредственно в анодную цепь каждой лампы
по возможности безиндукционные и безъемкостные сопротивления (по
рядка 50—200 ojk). **
2-11. Специальные элементы схем. Для усилителей класса ДВ2 или В
в добавление к оконечному каскаду необходимы так называемый п р с д-
оконечный каскад и трансформатор связи. Входное напряжение
для предоконечного каскада обычно сравнимо со входным напряжением
однотактного мощного пентода.
Фиксированнее смещение для усилителя класса ABi, АВ2 или В за-
дается от батареи или от отдельного выпрямителя с фильтром. Иногда
для удешевления усилителя применяется смещение от сопротивлений,
включенных в общую цепь питания. При таком устройстве неизбежны
некоторые колебания в величине смещения, а в результате этого — по-
тери в выходной мощности и увеличение нелинейных искажений. Нужно
учитывать дополнительную стоимость мощного источника питания
и фильтра, необходимого для поддержания обшего тока ламп неизмен-
ным.
Когда экранирующие сетки пентодов или мощных лучевых тетродов
работают при напряжениях ниже анодных, необходимы мощные дели-
тели напряжения или отдельные источники питания, зз исключением
случая работы в классе Аь
рл< 2] УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
29
2-12. Расчет усилителей класса В. Основные особенности усилителей
класса В изложены в гл. 34. Полный расчет усилителей класса В очень
сложен и труден и производится методом последовательных приближе-
ний. Здесь же приводится метод расчета в предположении, что сопро-
тивление нагрузки, напряжение питания анодов и выходная мощность
известны. Предполагаются известными и некоторые данные по расчету
трансформаторов для класса В.
Порядок расчета.
1. Выбирают напряжение анодного питания с/б .
2. Величину сопротивления нагрузки между анодами можно взять
из справочных данных, хотя в некоторых случаях может оказаться бо-
лее выгодным другое его значение. Если нужно определить оптимальную
величину сопротивления нагрузки, то необходимо выполнить расчет для
нескольких значений нагрузочных сопротивлений. Большее сопротивление
нагрузки снижает максимум выходной мощности, но увеличивает к. п. д.
анодной цепи и уменьшает необходимую для получения максимума вы-
ходной мощности мощность возбудителя.
3. Сопротивление нагрузки RH для одной лампы должно быть равно
сопротивления нагрузки между анодами.
4. Проводят на семействе характеристик ia, иа линию нагрузки,
соответствующую сопротивлению нагрузки для одной лампы и прохо-
дящую через ось иа в точке, соответствующей напряжению питания
(метод см. в гл. 34).
5. Выбирают величину выходной мощности для ламп. Для получения
максимальной выходной мощности при данных условиях можно исполь-
зовать справочные данные, но можно исходить и из меньших значений
выходной мощности.
6. Определяют амплитуду анодного напряжения звуковой частоты Ua
по формуле
Ua = ^PRH,
где Р—мощность выхода (в вт) на одну лампу, равная 0,5 X мощность
(в вт) на две лампы;
RH — сопротивление нагрузки на лампу, равное 0,25 X сопротивление
нагрузки между анодами.
7. Определяют минимум анодного напряжения:
иа мин ~ Ufr Ua .
8. Определяют на линии нагрузки точку, соответствующую иа мцн*
а по ней—соответствующее положительное напряжение сетки ис.
9. Определяют из характеристик сеточного тока мгновенное^ зна-
Нне ic сеточного тока при анодном напряжении иа мин и при найден-
0М положительном напряжении на сетке ис.
19. Выбирают отрицательное смещение сетки UcQ(UcG = 0 для типов
аНод с иУлевым смещением), исходя из условия обеспечения малого
ного°Г° тока ПРИ отсутствии сигнала. Для выбора оптимального анод-
ДанныТ°Ка ПРИ отсутствии сигнала можно использовать справочные
30
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть I
11. Определяют амплитуду сеточного напряжения звуковой ча-
стоты Uc относительно рабочей точки как сумму + Для некото-
рых случаев эта величина может быть взята из справочных данных.
12. Определяют максимальное значение потребляемой сеткой мощ-
ности по формуле
Pt=UcXic.
По этим данным можно выбрать лампу предоконечного каскада,
которая должна давать максимальное значение выходной мощноеiи,
равное по крайней мере
V’
где т] — к. п. д. трансформатора предоконечного каскада при макси-
мальном значении мощности Рс,
Так как на сопротивлении нагрузки максимальная выходная мощ-
ность лампы предоконечного каскада в два раза больше средней выход-
ной мощности, выбирать лампу нужно по максимальной неискаженной вы-
ходной мощности (М. Н. В. М.)
0,5Рс
Так как лампа предоконечного каскада работает на сопротивление,
большее сопротивления, необходимого для получения М. Н. В. М., то
рекомендуется выбрать лампу с запасом по выходной мощности. Зна-
чения к. п. д. трансформатора при максимальной мощности зависят от
конструкций трансформатора; практически он при хорошей конструк-
ции трансформатора обычно бывает порядка 70%. Если выбирается
лампа предоконечного каскада, имеющая М. Н. В. М., равную значению
Мощности сетки Рс, то можно ожидать, что она заведомо будет удов-
летворять необходимым требованиям.
После выбора подходящей лампы оконечного каскада:
1. Выбирают смешение па ней с таким расчетом, чтобы нагрузочное
сопротивление Рн на лампе предоконечного каскада было в четыре раза
больше ее внутреннего сопротивления
2. Определяют амплитуду анодного напряжения звуковой частоты Uа
па лампе предоконечного каскада
{/а = О,8|лс/(.о1,
где ц— коэффициент усиления лампы предоконечного каскада;
£/с 01 — смещение на сетке этой лампы при нормальной работе в классе Ai,
3. Определяют отношение 7V числа витков первичной обмотки
к числу витков половины вторичной обмотки трансформатора по формуле
U'a
где Uc — амплитуда напряжения звуковой частоты на сетке лампы
оконечного каскада (более точное определение N см. в гл. 26).
Гл- 21
УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
7,3
4. Внутреннее сопротивление /?z лампы предоконемного кз-------
пересчитанное во вторичную
определяется по формуле
обмотку трансформатора,
—дгг •
прибл*
^6Ф6 __
исг^250в
Более точное определение R г см. в гл. 26.
усилителя R ! ие должно превь~у“
с большим отрицательным смещ^
Для хорошего
каскада класса В
для каскада класса
В с нулевьш смещением; здесь R с~ ТЧ,
выбор и N зависит от допустимые
Окончательный
Очевидно, что в случае каскада класса В с отрицательны
диапазон сопротивления входа сетки в течение периода
чем в случае каскада с нулевым смещением,
ы?
требующего мал
Я/'
шения —г.
Получающиеся в предоконечном каскаде искажения являются по
большей части результатом искривления линии нагрузки (см. гл. 34).
В предшествующих рассмотрениях предполагалось, что на лампе
предо конечного каскада или на вторичной обмотке трансформатора «на-
грузка» в виде сопротивления не применяется.
Необходимо проверить, согласуется ли к. п. д. трансформатора с выб-
ранным его значением по амплитуде сеточной мощности. Для упрощения
расчетов половина потерь может быть принята как потери в сердечнике,
четверть — как потери в сопротивлении первичной обмотки и четверть —
как потери в сопротивлении вторичной обмотки. На основании этого со-
противление в каждой половине вторичной обмотки должно быть равно
0 71=-^
Если t] = 0,7, то это сопротивление будет равно 0,107/?',,. Сопро-
Пер”й сбмотки Должно равняться приблизительно № X С0‘
нап'ив^'еНие етоРичной обмотки. Для получения небольш’^х сопротивлений
Д° орать провода достаточно большого сечения.
как ^нд^ЮИвность первичной обмоткн должна быть такой же большой,
Сеточн У трансформатора, работающего на большое полное сопротивление
Цепн> гак как в течение части периода вторичная обмотка ра-
почти без нагрузки.
Денции полУчения хорошей частотной характеристики и уменьшения тен-
Должна б паРазитно^ генерации индуктивность рассеяния трансформатора
лягалась нез П° возмс^н,°сти мала. В приведенном расчете она предпо-
30 ,
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть 1
И. t
стоты
рых случаев ЭСВЯЗЬ
12. Определ
пости по формуле
Глава третья
МЕЖДУ МОЩНЫМ ВЫХОДНЫМ КАСКАДОМ
И ГРОМКОГОВОРИТЕЛЕМ
По этим данным
которая должна давг_
равное по крайней ме
где то-
мильном значь
Так как н
ность лампы н
ной мощное
ходной
г
о
ю
ики громкоговорителя как электрического сопротив-
а полного сопротивления типового громкоговорителя
показана на фиг. 3-1, из ко-
торой видно, что оно имеет
наименьшее значение при ча-
стоте около 400 гц, на кото-
рой обычно оно и измеряется
для всех типов громкоговори-
телей. На частоте резонанса
подвижной системы и при ча-
стоте около 10 000 гц полное
сопротивление возрастает при-
мерно в шесть раз по сравне-
нию с его значением при
400 гц. Чисто активным сопро-
тивление получается только на
двух частотах (фиг. 3-2), а на
остальных частотах оно яв-
ляется либо индуктивным, ли-
бо ем костным.
Обычно громкоговорители
проверяются на качество вос-
произведения включением их в
анодную цепь триода с малым
внутренним сопротивлением или
подачей изменяющегося по ча-
стоте напряжения постоянной
амплитуды на трансформатор
громкоговорителя последова-
тельно с сопротивлением по-
рядка 1 000 ом, служащим
эквивалентом внутреннего со-
противления триода. При та-
ком методе испытаний на зву-
ковую катушку подается опре-
деленное, постоянное на всех
частотах напряжение, а
не мощность. Если бы на всех
частотах к громкоговорителю
подводилась постоянная элек-
трическая мощность,
то отдаваемая им акустнче-
частотах, кроме 400 гц, получалась бы значи-
случаях низкие и высокие звуковые частоты
чрезвычайно высоком уровне, и звучание полу-
10*
102 Ю3
Частота > гц
Фиг. 3-1.
Фиг.
3-?.
всех
этих
ска я мощность на
тельио большей. В
воспроизводились бы на
чалось бы неестественным.
3-2. Шунтирующая реактивность. Шунтирующая сопротивление на-
грузки выходной лампы реактивность обусловливает эллиптическую фор-
Fjb 3] ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ КАСКАДОМ И ГРОМКОГОВОРИТЕЛЕМ 33
му нагрузочной характери-
стики (линия 3 на фиг. 3-3).
Результатом шунтирования
«нагрузки» реактивным со-
противлением является
уменьшение допустимой вы-
ходной мощности и напря-
жения при одинаковых зна-
чениях нелинейных искаже-
ний. Шунтирующая «на-
грузку» реактивность может
быть обусловлена или ма-
лой индуктивностью выход-
ного трансформатора или
включенным между анодом
и землей в качестве регу-
лятора тона конденсатором.
3-3. Нелинейные иска-
жения. Когда сопротивление
нагрузки представляет боль-
шее сопротивление для гар-
моник, чем для основной
частоты, то нелинейные
Фиг. 3-3.
искажения увеличиваются.
На частоте, равной поло-
вине частоты резонанса по-
движной системы, достигает
максимума вторая гармо-
ника, так как она будет
равна частоте резонанса
подвижной системы (фиг.
3-4). Аналогично на часто-
те, равной 1!з частоты ре-
зонанса подвижней системы,
достигает максимума третья
гармоника, и т. д. По ана-
логичным причинам! 'возра-
стают все гармоники на ча-
стотах выше 1 000 гц, так
как сопротивление нагрузки
Для гармоники больше, чем
Для основной частоты. Этот
эФфект^ может быть до не-
которой степени скомпенси-
Р аан применением! триодов
отрицательной обратной
Hpftt1*’ Уменьшающих нели-
искажения в шунти-
рующем сопротивлении^
”аож3^0^ ________________________________________
Жение Тп°Казать’ что ПРИ идеальном трансформаторе выходное напря-
3начительн°Да В03Растает на частоте резонанса подвижной системы не-
3 а °* У пентодов или лучевых тетродов увеличение выходного на-
' Д. Фролов.
Фиг. 3-4.
Искажения %
Поскольку
катушке громкоговорителя, а
рассматривается напряжение
не выходная мощность, то
34
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[ Часть I
пряжения на этой частоте резонанса выражается очень резко. На высо-
ких звуковых частотах получается подобное же увеличение выходного
напряжения как в случае триодов, так и в случае пентодов, причем
у первых оно выражено слабо, а у вторых — резко.
3-5. Влияние индуктивности трансформатора. В случае триода малая
индуктивность первичной обмотки вызывает спадание характеристики на
низких звуковых частотах. Поэтому небольшой подъем характеристики
на частоте резонанса подвижной системы получится только при транс-
форматоре с большой индуктивностью первичной обмотки; при трансфор-
маторах же с малой индуктивностью он может и отсутствовать.
В случае пентодов или мощных лучевых тетродов малая индуктивность
первичной обмотки трансформатора может быть также использована для
компенсации большого подъема характеристики на резонансной частоте.
Однако это приводит к уменьшению выходной мощности на этой частоте
при заданной величине нелинейных искажений. Необходимая для опре-
деленных условий величина индуктивности приводится в гл. 26.
3-6. Влияние потерь в трансформаторе. Вносимое в первичную об-
мотку трансформатора сопротивление, определяемое как частное от деле-
ния нагружающего вторичную обмотку полного сопротивления на квадрат
коэффициента трансформации, увеличивается омическим сопротивлением
самих обмоток трансформатора. Наличие потерь в сердечнике трансфор-
матора уменьшает пересчитанное сопротивление, и когда потери в сердеч-
нике становятся равными половине общих потерь трансформатора, оно
получается приблизительно таким же, как и в случае идеального транс-
форматора (см, гл. 26).
3-7. Коэффициент затухания. Коэффициент затухания 1 выходного
каскада равен , где RH
и R} — сопротивление нагрузки и внутрен-
нее сопротивление лампы, отнесенные соответственно к первичной или
ко вторичной обмоткахИ трансформатора. На коэффициент затухания
потери в трансформаторе влияют незначительно (см. гл. 26).
На частотах, на которых полное сопротивление громкоговорителя воз-
растает до величины, большей его значения на частоте 400 гц, затуха-
ние возрастает соответственно возрастанию RH, т. е. приблизительно
в шесть раз против его номинального значения. Эго выгодно для улуч-
шения воспроизведения на частоте резонанса подвижной системы.
3-8. Отрицательная обратная связь. Все типы отрицательной обрат-
ной связи дают уменьшение гармоник. Отрицательная обратная связь
по напряжению улучшает также затухание и обеспечивает большую рав-
номерность частотной характеристики; действие ее аналогично действию
в случае триодной лампы. Отрицательная обратная связь по току умень-
шает затухание и сильно подчеркивает максимум частотной характери-
стики. Это обстоятельство рассматривается подробно в гл. 6.
3-9. Регулятор тона. Действие регулятора тона рассматривается де
тально в гл. 9. Регулятор тона в виде шунтирующего «нагрузку» кон-
денсатора уменьшает максимальную неискаженную выходную мощность
При применении такого регулятора тона, срезающего высокие частоты
возможно уменьшение неискаженной выходной мощности примерно до
7з от отдаваемой лампой. Но это не имеет существенного значения, так
как при более высоких частотах, когда действие тон-контроля особенно
сильно возрастает, акустическая мощность будет, вероятно, ограничена.
Определи не коэффициента зат- хания см. гл. 2.
Гл 4] СМЕЩЕНИЕ, ШУНТИРОВАНИЕ И РАЗВЯЗЫВАЮЩИЕ ЦЕПИ
35
Глава четвертая
смешение, шунтирование и РАЗВЯЗЫВАЮЩИЕ цепи
4-1. Смещение. Наиболее простым из всех способов получения сме-
щения является смещение от батарей. Если батарея обладает малым
внутренним сопротивлением, постоянством напряжения и малой емкостью
по отношению к земле *, то она может рассматриваться как идеальный
источник напряжения смещения. Но так как срок службы батарей огра-
ничен, а их характеристики далеки от идеальных, применяются более
современные методы получения смещения.
На фиг. 4-1 показан метод получения а в г о м а г и ч е с к о г о или
катодного смещения. В цепь катода вводится со прошв iCbiie Rf.
и создаваемое на нем анодным
током Za0 падение напряжения
дает соответствующие напряже-
ние смещения б/сП. Величина Rtc
определяется из формулы
1 000,
'«о
получе-
управляю-
с м е щ е-
ц е п и
Принцип
идентичен
Фиг. 4-1.
с
того, что в общий минусовый провод
принципом получения
автоматиче-
где IaQ — в ма.
Влияние шунтирующей емко-
сти Ск на работу схемы рас-
сматривается детально ниже.
Одним из вариантов
чения смещения на
щей сетке является
н и е от общей
питания (фиг. 4-2).
действия такой схемы
ского смещения, за исключением
источника анодного питания включается сопротивление с отводами. Про-
ходящий через это сопротивление ток равен сумме токов всех ламп,
и если используется делитель напряжения, то и тока в соответсгвующей
части делителя напряжения. Общее сопротивление делителя определяется
как и в случае автоматического смещения, ио с учетом общего тока
усилителя и необходимого наибольшего напряжения смещения для одной
из ламп. Например, если на фиг. 4-2 ia 01 =6 ма, /Q С2 =10 ма,
qj = 2 в, Uc 02 == 8 в, то полное сопротивление.
8
4- Z?3 “ X 1 000 — 500
loc *^ампа *^2 требует для смещения полного напряжения, получающе-
н я па сопротивлении' 500 ом, поэтому сетка лампы Л2 присоединяется
бу^Редствеино к минусу высокого напряжения. Так как лампа Л\ тре-
^Д^смещения, равного г/4 напряжения смещения на лампе Л2, то со-
ИстОчЛалая емкость по отношению к земле необходима только в том случае, если
' смещения должен иметь потенциал, отличный от потенциала »землц“
36
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть 1
противление смещения должно иметь отвод на /?2 = 125 ом (Ri =
= 375 ом), к которому и должна подключаться сетка лампы Ль При
такой схеме каждая сетка должна иметь отдельный шунтирующий кон-
денсатор, шунтирующее действие которого улучшается при включении
сопротивлений R3 и Rt (см. параграф «Шунтирование»).
Автоматическое смещение имеет то преимущество, что им до неко-
торой степени компенсируются индивидуальные изменения анодного тока,
что допускает применение в цепи сеток мощных ламп больших сопро-
тивлений. Это также относится и к усилителям на сопротивлениях с пен-
тодами и триодами с высоким |л, работающих в условиях максималь-
ного выходного напряжения, так как при таком смещении всякие измене-
ния в лампах или смена ламп оказывает минимум влияния на входное
сопротивление. При применении фиксированного смещения рекомендуется
брать меньшие значения сеточных сопротивлений и во избежание возмож-
ного повреждения лампы они не должны превышать рекомендуемых зна-
чений. При использовании смещения от общей цепи ламп получаются
промежуточные результаты между автоматическим и фиксированным сме-
щением. В этом случае, если большая часть тока усилителя проходит
через мощную лампу, сеточное сопротивление должно быть ближе к вели-
чине, необходимой для работы при автоматическом смещении, в противном
же случае оно должно быть ближе к значению, необходимому при ра-
боте с фиксированным смещением.
По вышеуказанным причинам в мощном каскаде радиоприемника
предпочтительно — с точки зрения максимального срока службы лампы
и эксплоатационной надежности — применять автоматическое смещение.
Смещение от общей цепи ламп с успехом можег быть использовано для
каскадов высокой частоты и преобразователей, а также в усилителях
низкой частоты, когда выходное напряжение значительно ниже макси-
мально допустимого для данной лампы. В усилителе звуковой частоты,
работающем в условиях максимального выходного напряжения, жела-
тельно автоматическое смещение.
рл 4] СМЕЩЕНИЕ, ШУНТИРОВАНИЕ И РАЗВЯЗЫВАЮЩИЕ ЦЕПИ 37
В двухтактных каскадах можно применять общее катодное сопротив-
ление для двух ламп. При наличии заметной составляющей второй гар-
моники анодного тока в одной из ламп это катодное сопротивление
должно шунтироваться конденсатором, хотя в некоторых случаях отсут-
ствие такого шунтирования не сопровождается какими-либо серьезными
искажениями. В случае неодинаковых по характеристикам ламп жела-
тельно для каждой лампы иметь отдельное сопротивление катодного
смещения с отдельным шунтирующим конденсатором.
4-2. Шунтирование. Сопротивление катодного смещения обычно шун-
тируется конденсатором Cfc (фиг. 4-1) для: 1) предотвращения получе-
ния отрицательной обратной «связи и потерь в усилении и 2) уничтожения
фона.
При отсутствии конденсатора Ск усилитель будет работать с отри-
цательной обратной связью по току (см. гл. 6). Для уничтожения этой
связи реактивное сопротивление конденсатора Ск на наименьшей уси-
ливаемой частоте должно быть мало по сравнению с сопротивлением
RK. Для точного подсчета этой емкости можно пользоваться приведен-
ной в конце настоящего параграфа формулой; в большинстве же прак-
тических случаев достаточна емкость Ск порядка 25 мкф. Хотя такая
большая емкость и не является необходимой с точки зрения частотной
характеристики, она нужна для шунтирования возникающего между
нитью подогрева и катодом напряжения фона.
В схеме смещения от обшей пени ламп (фиг. 4-2) конденсаторы
Ci и Сз служат для шунтирования составляющих звуковой частоты и для
предотвращения связи между каскадами. Если анодное питание полу-
чается от выпрямителя или от сети постоянного тока, Ci и С2 одновре-
менно служат также для улучшения фильтрации. Включение сопротив-
лений /?з и (хотя наличие их и необязательно) улучшает развязы-
вающее и фильтрующее действия.
Аналогичным образом может быть шунтирована на землю и экра-
нирующая сетка тетрода или пентода (фиг. 4-3) Если в цепи экрани-
рующей сетки применяется гасящее сопротивление R3 , то вполне доста-
точна емкость Сэ =0,5 мкф (для наинизшей звуковой частоты в нор-
мальном каскаде на сопротивлениях). Если экранирующая сетка пи-
тается от делителя напряжения, то необходима большая емкость; при
отсутствии связи через делитель напряжения шунтирующую емкость
можно совершенно исключить. В случае высокочастотных пентодов шун-
тирующий конденсатор Сэ между экранирующей сеткой и землей нужно
брать меньшей емкости (порядка 0,1 мкф). Можно применять и общий
Делитель напряжения с шунтирующим конденсатором для усилителя
В. Ч., преобразователя и одного каскада усилителя П. Ч. При питании
ст общего источника экранирующих сеток двух каскадов усилителя П. Ч.
Усилитель может потерять стабильность; в этом случае желательно при-
менение развязывания. Для одного каскада усилителя П. Ч. можно исполь-
зовать делитель напряжения из двух одноваттных сопротивлений или
Из одного гасящего сопротивления с отдельным шунтирующим конден-
сатором.
При использовании общего катодного сопротивления для двух ламп
ЛвУхтактного усилителя применение конденсатора желательно для шун-
тирования второй гаромники анодного тока. В противном случае напря-
жение этой гармоники будет подаваться обратно в фазе, одинаковой к обеим
сеткам и вызывать вторичное искажение на выходе. Если лампы работают
38
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть I
при таких условиях, что общий средний анодный ток не остается постоянным
при всех уровнях сигнала, то, чтобы избежать вносимых гармониками
искажений, необходимо включать очень большую емкость (часто 50 мкф
или более). В каскадах класса АВ2 применение автоматического смеще-
ния встречает значительные трудности; поэтому в этих случаях предпо-
читается смещение от общей непи ламп при большом токе делителя.
Емкость шунтирующего конденсатора обычно является функцией ве-
личины шунтируемого сопротивления и функцией наннизтией усиливае-
мой частоты. Чем больше шучгипмощее сопротивление, тем меньшая
нужна емкость. Чем ниже шунти-
руемая частота, тем больше должна
быть емкость. Для выбора емко-
сти, которая при наинизшей рабо-
чей частоте дает реактивное сопро-
тивление значительно меныпее шун-
тируемого сопротивления, можно
пользоваться таблицей реактивностей
(см. гл. 40).
При шунтировании сопротивления
автоматического смещения имеют
место некоторые особенности. Напря-
жение на полном сопротивлении ка-
тодной цепи равно напряжению в
анодной цепи, умноженному на отно-
шение полного сопротивления цепи
катода к полному сопротивлению
цепи анода. Полное сопротивление
цепи катода создается параллельным
включением реактивного сопротивления шунтирующего конденсатора
и сопротивления смещения катода. Полное же сопротивление анодной
цепи является результатом включенных последовательно полного сопро-
тивления катодной цепи, внутреннего сопротивления лампы и сопротив-
ления нагрузки. Развиваемое в анодной цепи напряжение равно напря-
жению на управляющей сетке, умноженному на коэффициент усиления
лампы. Потери усиления, обусловленные отрицательной обратной связью,
являются функцией всех этих величин и не могут быть точно определены
рассмотрением только величин сопротивления автоматического смещения
и шунтирующего конденсатора. У пентодов или мощных лучевых тетро-
дов сопротивление автоматического смещения оказывает небольшое влия-
ние на необходимую величину шунтирующего конденсатора, которая яв-
ляется главным образом функцией крутизны лампы.
4-3. Шунтирование цепи катода и экранирующих сеток (фор-
мулы для расчетов).
а) Шунтирование включенного в цепь катода со-
противления
К"
~1Г
_ 1 <
где а — ~ для усилителей на сопротивлениях
с большим усилением;
а—усиление па каскад при частично шунтированном катодном
сопротивлении;
1 + (ыСк RK Р
aKR^ + lvC^R
ГЛ. 4] СМЕЩЕНИЕ, ШУНТИРОВАНИЕ И РАЗВЯЗЫВАЮЩИЕ ЦЕПИ 39
К—усиление иа каскад при полностью шунтированном катодном
сопротивлении;
ы = 2я/(/—частота, для которой подсчитывается /С");
— катодная шунтирующая емкость;
— катодное сопротивление смещения;
RH— анодное нагрузочное сопротивление;
R.— внутреннее сопротивление лампы.
Для ослабления усиления на 2 дб (т. е. для -дг — 0,8 j с достаточ-
ной степенью приближения для пентодов можно брать ыСк, равным 2,25,
где S—крутизна характеристики пентода. Это приближение особенно
интересно тем, что оно не зависит от величины RK.
б) Шунтирование цепи экранирующей сетки

/«2 + a>R
Рт
где а -у-
ЛхП Rj t*m ^«0
^з0 Pm
~~ P
K' — усиление каскада при частичном шунтировании цепи экрани-
рующей сетки;'
К—усиление каскада при полном шунтировании цепи экранирую-
щей сетки;
— коэффициент усиления пентода в триодном соединении;
fx — коэффициент усиления пентода;
5—крутизна характеристики пентода;
— анодный ток;
— ток экранирующей сетки;
ZH—полное анодное нагрузочное сопротивление;
Ri — внутреннее сопротивление пентода;
Rff — гасящее сопротивление в экранирующей сетке;
С&—шунтирующая емкость в цепи экранирующей сетки;
w = 2*/;
f—частота, для которой подсчитывается Л".
нарушить
4-4, Развязывающие цепи. Когда две цепи, работающие на одной
спТои же частоте, имеют общее полное сопротивление, то между ними
здается^ связь, и фазовые соотношения могут сделать эту связь поло-
илм отрицательной. Положительная связь может
аоильность работы схемы.
Щий^СИЛИТель с ДВУМЯ каскадами на сопротивлениях создает
НЫе ИСточник питания отрицательную обратную связь, так как
токи не совпадают по фа^ В случае трехкаскадного
через об-
его анод-
усилителя
40
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
__________[ Часть I
анодные токи первого и третье! о каскадов совпадают по фазе, и поэтому
третий каскад не должен включаться без развязывающей цепи. Цепь
развязывания нужно включать только в одном каскаде — в первом или
в третьем, а второй каскад можно объединить с первым или с третьим.
В случае работы от общего источника питания больше трех каскадов
возникают серьезные трудности из-за большого усиления, и в этом слу-
чае необходимо крайне тщательное выполнение цепи развязывания.
а) Условия стабильности. Можно показать, что типовой
трехкаскадный усилитель на сопротивлениях (фиг. 4-4) стабилен, когда
А^3^?4_____
1 rv
ад]
(R^Cp _
ЪФв + Яз + Ъ)
где К—усиление от сетки лампы Л2 до сетки лампы Л3;
— коэффициент усиления лампы Л&
Ri\ — внутреннее сопротивление лампы Д;
— внутреннее сопротивление лампы Л8;
С — конденсатор связи в цепи сетки лампы Л2;
и /?4— показаны на схеме.
Для получения большей стабильности приведенное выражение
должно быть значительно меньше единицы.
б) Методы развязывания цепей усилителя. Цепь
развязывания показана на фиг. 4-5, где лампа Л—триод-усилитель
звуковой частоты на сопротивлениях. Этот метод может быть применен
к любому типу усилителя. Последовательно с сопротивлением нагруз-
ки RH вводится добавочное развязывающее сопротивление Rp с бло-
кирующим конденсатором <7. Если реактивное сопротивление кондеи-
рл 4] СМЕЩЕНИЕ, ШУНТИРОВАНИЕ И РАЗВЯЗЫВАЮЩИЕ ЦЕПИ
41
сатора С на любой из воспроизводимых усилителем частот значительно
меньше, чем Rp плюс внутреннее сопротивление источника питания
анодной цепи, то цепь развязывания
через общую цепь питания. Коэффи-
циент ослабления связи может быть
определен выражением
где/?4 — внутреннее сопротивление
источника анодного пита-
ния.
Для усилителей звуковой часто-
ты на сопротивлениях Rp можно
брать равным 0,2 RH или больше,
если напряжение питания достаточно
высоко, а емкость С можно брать рав-
ной % мкф. Цепь развязывания Rp, С
уменьшает также фон. В некоторых
схемах такое устройство исполь-
зуется для уменьшения только одного
литель является стабильным (см. гл. 2^).
будет заметно уменьшать связь
фона, если сам по себе уси-
Если применение сопротивления Rp является нецелесообразным, то
вместо него можно включить дроссель. В усилителях звуковой частоты
может быть использован сглаживающий дроссель или катушка подмаг-
ичивания громкоговорителя и они могут быть общими для двух послед-
ах каскадов (фиг. 4-6). Так как при таком устройстве первый каскад
УДет питаться недостаточно сглаженным выпрямленным напряжением,
развязывающая цепь может быть использована также для улучшения
Улаживания.
Коп Каскада на сопротивлениях напряжение на низкопотенциальном
*е сопротивления развязывания можно рассматривать как «напряже-
лен Питания>>- Тогда характеристики этого каскада могут быть опреде-
Ы из справочных данных. Для удобства расчета нужно сначала вы-
42
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[ Частъ_!
брать подходящее «напряжение питания» для каскада. Если напряжение
источника питания принять в 300 в, то. допуская падение напряжения на
сопротивлении развязывания в 50 в, «напряжение питания» будет равно
250 в. Затем из справочных данных находим анодный и экранный токи,
а сопротивление развязывания RP можно определить из выражения
AV-Т—X 1 000,
Т МТЧО
где Rp—сопротивление развязывания, от/;
Up — падение напряжения на Rf, в;
/й0 — анодный ток, ма;
1эц — ток в экранирующей сетке, ма.
Во всех случаях желательно применять источники питания с малым
внутренним сопротивлением, чтобы даже на очень низких частотах не
могло возникнуть прерывистой генерации. Обычно малым внутренним
Фиг. 4-7.
сопротивлением обладают ис-
точники питания с хорошей
нагрузочной характеристикой.
В крайних случаях можно при-
менить регулятор напряжения,
поддерживающий внутреннее
сопротивление источника пита-
ния на низком уровне вплоть
до самых низких частот.
Применение развязывающих
цепей (развязывающих фильт-
ров) в цепях усилителей Н. Ч.
уменьшает усиление в обла-
сти Н. Ч. и тем больше, чем
меньше емкость фильтра и чем
больше его сопротивление. Как уже указывалось, развязывающие фильт-
ры одновременно сглаживают фон; иногда для большего ослабления фо-
на емкость фильтра увеличивают. Однако последнее допустимо только
лишь в том случае, когда в усилителе предусмотрены меры резкого
среза Н. Ч. за пределами заданной полосы пропускания частот; в про-
тивном случае может возникнуть генерация иа очень низких частотах,
которую трудно устранить, так как эффективность развязывающих фильт-
ров при частоте всего в несколько герц ничтожно мала.
Подобная генерация возникает чаще всего в усилителе Н. Ч. в ре-
зультате связи через общую цепь питания мощного каскада с предва-
рительными усилителями. Увеличение выходной емкости фильтра выпря-
мителя существенного влияния на подавление такой генерации не ока-
зывает. Для этой цели можно применить отрицательную обратную связь
между анодом и экранирующей сеткой (фиг. 4-7), и при надлежащем
отношении не только устраняется генерация, но и значительно
ослабляется фон переменного тока. Если параллельно сопротивлениям
Ri и R2 подключаются конденсаторы, то их емкости определяются соот-
ношением
Ci___Я1
Cl *
IX 5]
ВЕРНОСТЬ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ И ИСКАЖЕНИЯ
43
Для тех же целей можно применить схему (фиг. 4-8), где баланси-
рующее напряжение подводится между катодом и землей. В этом слу-
чае необходимо соблюдение следующих приближенных соотношений
G Ra (. , Д
С, ^Rc

в процессе налаживания усилителя.
Точные величины подбираются
Л?
Фиг. 4-8.
1г
Cf

Схемы на фиг. 4-7 и 4-8 при правильном подборе их элементов лают
также ослабление очень низких частот (и фона переменного тока)
в 40 дб на один каскад, а иногда и больше.
Гл.':ва пяя.ая
ВЕРНОСТЬ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ И ИСКАЖЕНИЯ
5-1. Верность воспроизведения и искажения. Идеальная верность вос-
произведения— это точное воспроизведение оригинала. Искажения обус-
ловливаются добавлением к оригиналу отсутствующих в нем деталей или,
Наоборот, отсутствием в воспроизведении характерных деталей оригинала.
Искажения могут быть подразделены на:
1) нелинейные искажения (добавление частот, отсутствующих в ори-
гинале — гармоник);
2) частотные искажения (неравномерное усиление разных частот);
цаст^ разовые искажения (фазовый угол является нелинейной функцией
4) искажения гаммы (нарушение баланса субъективного восприятия
Р зных частот, зависящее от выходного уровня);
Ь) переходные искажения:
Ь) перекрестная модуляция (по звуковой частоте) и
7 искажени'Я от получающихся в тракте усилителя комбинационных
и
44
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть I
Во всяком звуке существуют определенные соотношения между ос-
новной частотой и ее гармониками, которые обусловливают характерные
особенности данного звука. Если некоторые гармоники при воспроизве-
дении звука особенно подчеркиваются или подавляются, то характер
звука изменяется, искажается.
Способность человеческого уха различать нелинейные искажения за-
висит ог ширины воспроизводимого диапазона частот; допустимый пре-
дел нелинейных искажений меньше при воспроизведении широкого диа-
пазона частот, чем при воспроизведении ограниченного диапазона.
В качестве руководства рекомендуются следующие ориентировочные
пределы допустимого при различных условиях процентного содержания
гармоник.
Хорошая верность Вполне удовлетвори-
воспроизведения. тельная верность вос-
Широкий диапазон произведения. Ограни-
(требовательный ченный диапазон (ме-
слушатель) нее требовательный
слушатель)
2~я гармоника .
3-я
4-я
5-я „
7-я
5% 10%
2,5% 5%
в виду малости роли не играет
0,5% 1о/о
0,1% 0,2%
В большинстве радиоприемников имеет место большее процентное
□одержание гармоник при его полной выходной мощности или при
подходе к ней и при большом коэффициенте модуляции.
Коэффициент нелинейных искажений в процентах
обычно определяется как
X 100,
где Ц — амплитуда основного тока (первой гармоники);
/2— амплитуда тока второй гармоники, и т. д.
Если известно процентное содержание отдельных гармоник, то общее
искажение может быть найдено из выражения
Кнл ^2 + + • • • + rfi »
где Н%— процентное содержание второй гармоники;
/73—процентное содержание третьей гармоники, и т. д.
Термин частотные искажения нуждается в некотором пояс-
нении. Слышимый диапазон частот значительно изменяется от индиви-
дуальных особенностей слушателя и от его возраста. Воспроизведение
музыки при полосе 40— 12 000 гц сопровождается незначительным ухуд-
шением качества. Хорошее качество воспроизведения получается при диа-
пазоне частот 60—10 000 гц; посредственное воспроизведение требует
диапазона 100—5 000 гц. Во многих радиоприемниках диапазон ограни-
рл 5] ВЕРНОСТЬ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ И ИСКАЖЕНИЯ 45
дается пределом от 100 до 3 500 гц. Необходимо иметь в виду, что
диапазон частот берется общий — с учетом ослабления боковых полос
в высокочастотной части приемника и с учетом влияния громкоговори-
теля. Широкий диапазон частот может быть приятен для слушателя
только в том случае, если другие^ виды искажений незначительны. Осо
бенно неприятным видом частотных искажений являются искажения, об-
условленные чередующимися резкими пиками и провалами характери-
стики, что объясняется частичными резонансами диффузора, особенно иа
высоких частотах.
фазовые искажения —серьезные в телевидении — несуще-
ственны при воспроизведении звука.
Искажения гаммы получаются, когда уровень выходной аку-
стической мощности отличен от уровня звука оригинала, и могут быть
скорректированы введением соответствующих компенсационных цепей.
Переходные искажения появляются в результате наложения
на воспроизведение переходных процессов колебаний. Особенно суще-
ственным в этом отношении является затухание подвижной системы гром-
коговорителя как собственное, так и обусловленное влиянием внутреннего
сопротивления выходной лампы. Большое значение имеет также ширина
диапазона частот.
Перекрестная модуляция получается в том случае, когда
изменения амплитуды одного из входных сигналов воздействует на вы-
ходе на амплитуду другого сигнала, частота которого отличается от ча-
стоты первого, ио амплитуда которого на входе постоянна. Такое явле-
ние наблюдается, например, когда слушают скрипку или другой анало-
гичный инструмент с аккомпанементом органа; в этом случае амплитуда
звука более высокой частоты изменяется в такт с более мощной низкой
частотой аккомпанемента.
Комбинационные тона получаются тогда, когда две или три
входных частоты подводятся к усилителю, дающему нелинейные искаже-
ния. В этом случае на выходе, кроме двух первоначальных частот, по-
являются различные суммарные и разностные частотные комбинации
между основной или любой гармоникой одной частоты и основной или
любой гармоникой другой частоты. Число н интенсивность этих комбина-
ционных тонов возрастает с увеличением процентного содержания гар-
моник, а также с увеличением порядка гармоник; другими словами, пя-
тая гармоника вызовет более серьезные комбинационные тона, чем оди-
наковая по процентному 'содержанию третья гармоника, седьмая — боль-
чем пятая, и т. д. Поэтому процентное содержание нечетных гар-
моник высшего порядка должно строго ограничиваться.
об требования для хорошего качества воспроизведения. Кроме не-
ходимости максимального уменьшения описанных выше видов иска-
ноТИИ* необходимы также: 1) достаточно высокий максимум неискажен-
выходной мощности и 2) достаточно низкий, оставшийся после
миир?а^ИМ’ шум (Ф*°|Н,> и т- п), чтобы обеспечивался требуемый дина-
ческии диапазон.
3веньяСИЛ^ТеЛЬ И гРомкоговоРитель должны всегда рассматриваться как
Литься °бщего тРакта воспроизведения. Вес измерения должны произво-
т° Жел/10 Возмсжности по звуковому давлению. Если это невозможно,
°бмоткеТельно по крайней мере проводить все измерения во вторичной
Катунин ВЫх°ДНого трансформатора при нормальной нагрузке звуковой
ущки громкоговорителя (см. гл. 3).
46
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
Г Часть I
Глава шестая
ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
6-1. Обратная связь — положительная и отрицательная. Обратной
связью называют связь между входной и выходной цепями усилителя.
Если подаваемая на вход составляющая выходного напряжения на-
ходится в фазе со входным напряжением, то связь называется поло-
жительной обратной связью. Если эта составляющая подается на
вход в противофазе со входным напряжением, то связь называется от-
рицательной обратной
связью. Положительная обрат-
ная связь увеличивает усили-
тельный эффект, отрипатель-
ная обратная связь снижает
усилительный эффект.
С пом щыо реактивного
сопротивления в цепи обрат-
ной связи фаза может быть
повернута так, что подава-
емое с выхода на вход напря-
жение будет не полностью в
фазе или противофазе со вход-
ным напряжением. Например,
если на фиг. 6-1 и — входное,
a U — выходное напряжения,
то напряжение обратной связи [ч7 будет точно в противофазе при
нечетном числе каскадов на сопротивлениях. Если реактивная со-
ставляющая вызывает изменение фазы, то это можно представить в
виде вектора U', и тогда напряжение обратной связи составит
с OU угол 6'. Действие отрицательной обратной связи по напряже-
нию будет определяться отрезком О А, равным рс7 cos 6'. Если угол 6'
равен 90°, то обратная связь равна нулю. Если угол 6' больше 90°
(равен С"), то получается составляющая p(7"cos6" в фазе со входным
напряжением, т. е. получается положительная обратная связь.
Одни каскад на сопротивлениях никогда не может вызвать измене-
ния фазы больше, чем на 90°, даже на крайних частотах диапазона.
Вероятность возникновения (обычно на очень низких или очень высоких
частотах) положительной обратной связи встречается при использовании
обратной связи по двум или более каскадам на сопротивлениях, хотя
при рациональной конструкции н слабой связи можно сохранить ста-
бильность и при трех или даже четырех каскадах. В таких случаях же-
лательно делать один каскад с максимально возможным ослаблением на
низких и высоких частотах, а остальные каскады рассчитывать на очень
малое ослабление. При этом способе фазовый угол для данного ослаб-
ления уменьшается, и раньше, чем нарушится стабильность, можно ис-
пользовать больший коэффипиент обратной связи. Даже при обратной
связи у двух каскадов желательно ослабление на низких и высоких ча-
стотах в одном каскаде значительно большее, чем в другом.
В случае увеличения коэффициента обратной связи в одном каскаде
на сопротивлениях частотная характеристика для данного максимального
ослабления расширяется. Это идентично расширению диапазона частоты
при обычных способах без обратной связи. При обратной связи по двум
рл> 6] ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ 47
-------------------- ____ — _ _ -----------------------------_ .
таким каскадам появляются пики на низких и высоких частотах, на ко-
торых изменение фазы вследствие обратной связи будет равно ~г 90°.
При увеличении коэффициента обратной связи частоты, на которых по-
являются пики, несколько раздвигаются, а сами пики получаются боль-
шими, что может вызвать серьезные искажения. Эти пики на характе-
ристике обусловливаются положительной обратной связью, вызываемой
значительным изменением фазы, меняющим отрицательную обратную
связь на положительную. Если один каскад имеет более плоскую харак-
Фпг. 6-2.
теристику, чем другой, то пики уменьшаются, а частоты их раздвига-
ются еще дальше. Два каскада усилителя на сопротивлениях не будут
генерировать, если применяется соответствующее шунтирование экрани-
рующей сетки и катода. При применении обратной связи в трех таких
каскадах получается почти аналогичное действие, но генерация возни-
кает только в том случае, если обратная связь превысит некоторую кри-
тическую величину. Обратную связь можно увеличить без возникновения
генерации, если один каскад имеет более плоскую характеристику, чем
остальные.
Нестабильность в двухтактных усилителях расматривается в § 6-7.
6-2. Действие обратной связи. Наличие положительной обратной свя-
зи в усилителях звуковой частоты вызывает нестабильность работы
и увеличивает искажения. Отрицательная обратная связь дает: 1) боль-
шую стабильность, включая постоянство характеристики, 2) уменьшение
нелинейных искажений, 3) уменьшение фазовых искажений, 4) улучше-
ние линейности частотной характеристики, 5) уменьшение чувствитель-
ности, 6) уменьшение шума, 7) изменение действующего внутреннего
сопротивления усилителя.
6-3. Отрицательная обратная связь. Отрицательная обратная связь
по напряжению получается, когда подаваемое с выхода на вход
напряжение пропорционально напряжению на сопротивлении нагрузки
выхода; она вызывает уменьшение эффективного внутреннего сопротив-
ления усилителя.
Отрицательная обратная связь по току получается, когда подво-
Днмое с выхода иа вход напряжение пропорционально току в сопротив-
лении нагрузки выхода; она вызывает увеличение эффективного внут-
реннего сопротивления усилителя.
л Скелетная схема обратной связи по напряжению показана на
Наг’ 6‘2- От делителя напряжения на зажимах сопротивления
^Рузки RH подается противоположное по фазе входному напряже-
48 НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ[ Часть 1
нию и' напряжение обратной связи U” = где р := д (предпо-
лагается, что + значительно больше RH).
Усиление К усилителя без обратной связи равно K ^Uju, Если
общее усиление с обратной свяью равно К, то входное напряжение if
должно быть увеличено, чтобы дать то же самое выходное напря-
жение U. Так как
______________________________
д _ Mz — u — [7" u — ’
то в результате действия отрицательной обратной связи усиление
уменьшается:
U
(u-VU)
коэффициент обратной связи р отрицателен для отрицательной обратной
связи, поэтому К меньше /<).
6-4. Уменьшение нелинейных искажений. Пусть (/^—искажен-
ное напряжение на выходе без обратной связи, UU'CK— искаженное на-
пряжение на выходе при наличии обратной связи при одном и том же
уровне выхода. Тогда подводимое обратно ко входу искаженное на-
пряжение будет равно — WaCK • Так как оно отличается по частоте от
входного напряжения, то оно не компенсируется на выходе и поэтому
даст на выходе напряжение — . Это искаженное напряжение
не совпадает по фазе с искаженным напряжением UUCli в отсутствии
обратной связи; поэтому результирующее искаженное напряжение
будет приблизительно равно:
^UCK Uиск Н" ,
Uиск О РЮ = Uиск ,
Г j < ^иск
иск “ ’
Отсюда видно, что отрицательная обратная связь уменьшает искажения
от гармоник приблизительно так же, как она уменьшает и усиление.
Шум усилителя устраняется обратной связью так же, как и иска-
жения. Однако этот метод не дает преимущества для уменьшения шума
н усилителях с малым усилением, так как потери в усилении требуют
добавочного усиления, что вводит дополнительный шум. Фон от источ-
ника питания с плохой фильтрацией также уменьшается при введении
обратной связи, но при этом появляются другие факторы, например из-
менение обратной связью эффективного внутреннего сопротивления лам-
пы, способствующие увеличению фона.
6-4. Влияние напряжения обратной связи на частотную харак-
теристику. Если/С/1—усиление усилителя на одной частоте, а /<,2—его
Гл. 6]
ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
49
усиление на другой частоте, то отношение усилений без обратной
Kfl
связи равно ——ч
*У2
При наличии обратной связи усиления будут соответственно равны:
. Км . Kf2
i-KZi и
или г
1-^Кр
лу2 ^/2 1 — *
т. е. усиление при обратной связи равно отношению усилений без
обратной связи, умноженному на коэффициент
1-₽Л}2
Отсюда следует, что обратная связь дает усиления на двух частотах
почти одинаковые.
Можно также показать, что если Д—частота ниже средней частоты
диапазона, на которой уменьшение усиления без обратной связи равно хдб,
и /2—частота выше средней частоты диапазона, на которой уменьшение
усиления без обратной связи равно также х дб, то соответствующие
частоты // и /2 при наличии обратной связи будут равны
/1- 1—^
и
Д-Л(1-ВЮ.
Это верно в случае применения обратной связи только для одного
каскада.
6-5. Влияние обратной связи по напряжению на „внутреннее
сопротивление /?0 генератора" усилителя. Обратная связь по напря-
вызывает эффект, эквивалентный уменьшению „внутреннего
Ротивления /?0 генератора" усилителя. Этот эффект проявляется
лампВИСИМ° °Т того» подводится ли обратная связь к сетке оконечной
ИЛИ Раиьи1е» если только коэффициент уменьшения усиления
остается в обоих случаях одинаковым
Пусть (фиг. 6-3); Ui — э. д. с. „генератора", включенного в выходную
цепь (на входе напряжение отсутствует);
Ri—внутреннее сопротивление оконечной лампы,
равное „внутреннему сопротивлению генерато-
ра* усилителя при отсутствии обратной связи;
7?о—»внутреннее сопротивление генератора" уси-
лителя при наличии обратной связи;
RH — сопротивление нагрузки;
4 А — ток в цепи анода.
Л- Фролов.
So
ЙИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть t
Тогда результирующее напряжение, вызывающее ток 1а в анодной
цепи, равно
иг - {U2 ~ RH fa) - (I - М + № Лл
Так как общее сопротивление в анодной цепи равной R[-{-RH, то
ra- Ri + nH
или после преобразований
/д —
1 —
откуда следует, что действующее сопротивление в анодной цепи равно
о ,
н+1-₽<
Следовательно, при отрицательной обратной связи „внутреннее со-
противление генератора" усилителя определяется выражением
n _ _ 1
° 7Г~₽5’
где 5—крутизна характеристики выходной лампы.
Необходимо отметить, что внутреннее сопротивление лампы умень-
шается в раз, в То время как усиление умейьшается в ।
раз. Так как отрицательная величина, то (1—больше 1.
6-6. Обратная связь по току и ее влияние на /?0> усиление и Rex.
Схематически обратная связь по току показана на фиг. 6-4 и 6-5
и характеризуется тем, что часть полного сопротивления нагрузки выход-
ной цепи является общей для выходной и входной цепей. Падение
рл g] ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ 51
напряжения IaRH на включенном последовательно с сопротивлением
нагрузки сопротивлении RH подается обратно ко входу в противофазе
с входным напряжением. При одинаковом коэффициенте уменьшения
усиления обратная связь по току дает такое же уменьшение искажения
гармоник, как и обратная связь по напряжению.
Методом, аналогичным примененному в § 6-5, можно найти, что
Увеличение эффективного внутреннего сопротивления делает этот тйп
обратной связи менее желательным для применения его в оконечном
Фиг. 6-4.
каскаде, когда в нем работают на громкоговоритель пентод или тетрод^
но в некоторых случаях, например фазовом инверторе, такой метод
отрицательной обратной связи является весьма ценным.
Усиление каскада на фиг. 6-4 и 6-5, предполагая, что сумма падений
напряжений на RH и RH является выходным напряжением U, может
быть представлено выражением
и I* (Кн + )
Если RH~R(случай фазового инвертора), то
у_______ Ж______
А -^((.4-2)4-^ <-z-
Если 7?и = 7? и (случай катодной нагрузки), то
ух'_____________________J।
А - Я (и 4-1)4-7?. - 7?4-j?f
*R
ра Входное сопротивление Rllx схемы фазового инвертора (фиг. 6-6)

I
4*
/4* 2 ' I — ( 2 J *
52
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[ Част-b 1
Если /?к=з0 (в случае катодной йагрузки), то
R
—К'
где JT подсчитывается, исходя из напряжения на RH как общем на-
грузочном сопротивлении.
Если К' —0,9, то
6-7. Применение отрицательной обратной связи. Здесь рассмат-
возможных методов приме-
нения отрицательной обрат-
ной связи. В случае одной
оконечной лампы с транс-
форматорным входом при-
меняется схема фиг. 6-7. В
этой схеме коэффициент
обратной связи равен р =
^2
—(реактивное со-
противление конденсатора
С предполагается незначи-
тельным).
В случае двух ламп
в двухтактной схеме с
трансформаторным входом.
риваются только некоторые из многих
+^6
Фиг. С-7.
возможно появление на некоторых частотах положительной обрат-
ной связи и в результате—неустойчивая работа усилителя. При;
трансформаторе специальной конструкции этой нестабильности можно
избежать, но при этом сильно возрастают сложность и стоимость
всего устройства по сравнению со связью на сопротивлениях.
Гл. 6]
ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
53
При связи на сопротивлениях можно применять как последовательную,
так и параллельную обратную связь. На фиг. 6-8 показана простая схема
параллельной обратной связи. Коэффициент обратной связи в этом-случае
равен приблизительно ’
где R равно сопротивлению, со-
ставленному из параллельно вклю-
ченных: сопротивления внут-
реннего сопротивления предшест-
вующей лампы и ее нагрузочного
сопротивления. Существенным
недостатком этой схемы является
очень малое входное полное со-
противление выходной лампы, и
для надлежащего воспроизведе-
ния низких частот емкость кон-
денсатора Ci должна быть доста-
точно большой, 6*2 — только бло-
кирующий конденсатор.
На фиг. 6-9 показана улучшенная параллельная схема, у которой
коэффициент обратной связи приближенно равен p , где
'v1. '
/?п + + /?я
При увеличении коэффициента параллельной обратной связи можно
достигнуть его критического значения, при котором усиление будет
равно нулю, т. е. уменьшение усиления каскада становится бесконечно
•большим. Поэтому данная выше приближенная формула для коэффи-
циента обратной связи должна применяться только при небольших
значениях обратной связи.
Лучшей является схема последовательной обратной связи
(фиг. 6-10). В ней коэффициент обратной связи равен
Rr Rz
R' + R*‘ „ (_Ъ \
где
я,/?с
R'= •
о Если (7?'4~Rfi) Rb что обычно и имеет место, коэффициент обрат-
ной связи приближенно равен
R' Rt
64
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть 1
Все методы получения отрицательной обратной связи при связи на
сопротивлениях лучше всего применять при наличии в предшествующем
каскаде пентода. Это желательно потому, что: 1) получается меньшее
шунтирование напряжения обратной связи внутренним сопротивлением
этой лампы; 2) пентод мож-
но применять без появле-
ния значительных искаже-
ний при любой величине
сопротивления нагрузки, в
то время как триод при
сопротивлении нагрузки,
значительно меньшем внут-
реннего сопротивления лам-
пы, дает существенные ис-
кажения; 3) пентоду при-
суще большое усиление, по-
этому заметнее понижение
А
Лк/

Л
Фиг. 6-9.

достаточное усиление тогда, когда
добавочный усилительный каскад.
усиления отрицательной об-
ратной связью дает еще
при триоде может потребоваться уже
Отрицательная обратная связь при двухтактном усилителе со связью
сопротивлениями может внести на некоторых (обычно очень низких) ча-
стотах нестабильность. На фиг. 6-Н показана схема, в которой обратная
связь от оконечного каскада подводится к
Фиг. 6-10.
экранирующей сетке первого
каскада. При нормаль-
ных условиях эта схема
работает вполне устой-
чиво. Однако так как
напряжение обратной
Gr связи берется только от
g одной части выходного
g трансформатора, то меж-
ду половинами первич-
ной обмотки 'должна
быть очень сильная
связь. Хотя можно ожи-
дать, что эта схема при
омической нагрузке бу-
дет на очень низких и
па мчепв высоких ча-
стотах регенеративной (как это указывалось в начале настоящей главы),
практически установлено, что нагрузка ее громкоговорителем не вызы-
вает указанного дефекта. Включенная между анодом первой лампы
И землей небольшая емкость (100 мкмкф) предупреждает появление
паразитных высоких частот, обусловливаемых несовершенным балансиро-
ванием выходного трансформатора.
В схеме фиг. 6-11 любое разбалансирование в цепи или недостаточ-
ная связь между половинами первичной обмотки трансформатора будут
увеличивать общие искажения даже в том случае, если они малы без
обратной связи. Несколько улучшить работу этой схемы можно подачей
к соответствующим ее точкам напряжения обратной связи от обоих
gHQAOB. Но в этом случае нужно принять меры предосторожности про-
ГлЛ1
ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
55
тив появления нестабильности, обусловливаемой наличием связи между
двумя плечами усилителя.
Если в схеме фиг. 6-11 коэффициент усиления первой лампы от
первой сетки до ► второй (экранирующей) сетки с2 равен то
коэффициент обратной связи по отношению к сетке первого каскада
будет равен
»______. JL
₽ Ri + Rz Нс1С,’
гдеJ7?i—сопротивление, включенное между экранирующей сеткой и
с'И ее блокирующим конденсатором (в данном случае мгом)\
R2 — сопротивление, включенное между экранирующей сеткой и
анодом оконечного каскада (в данном случае /?2 U5мгом).
Фиг. 6-11.
Если величина цс с неизвестна, то она может быть принята равной
приблизительно коэффициенту усиления ,в триодном соединении пенто-
да, который может быть определен непосредственным измерением на
мостике или вычислен по справочным кривым. Тогда при применении
обычных-формул усиление К должно подсчитываться от сетки первого
каскада до анода оконечного каскада (см. гл. 8).
6-8. Одноламповые схемы обратной связи. В этих схемах (фиг. 6-12)
связь осуществляется самой же усилительной лампой (или парой ламп
в Двухтактных усилителях). Схемы а и б рекомендуется применять с лу-
чевыми лампами для уменьшения возникающих в них нелинейных иска-
жений. Эти схемы уменьшают также нелинейные искажения, вызываемые
насыщением сердечника выходного трансформатора на низких частотах,
Улучшают частотную характеристику в области низких частот, стре-
ЯСь поддерживать напряжение на первичных обмотках трансформаторов
остоянным на всех частотах. Однако уменьшение усиления на высоких
си™* вслеДствие индуктивности рассеяния трансформатора не компен-
для Т5Я‘ В схеме в указанный недостаток отсутствует, но он требует
ст обеспечения необходимой величины напряжения обратной связи до-
очно большого сопротивления нагрузки. В варианте предыдущей
58
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть I
Фиг. 6-12.
схемы, в схеме г, потери энергии в цепи обратной связи отсутствуют,
но недостаток ее в том, что здесь сопротивление нагрузки является фик-
сированной величиной, определяемой требованиями обратной связи.
В схемах д, е, ж обратная связь получается от сопротивления в цепи
катода. В схеме д сопротивление в цепи катода используется одновре-
м’енно для получения смещения и обратной связи, тогда как в схемах
6]ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ 57
е и ж сопротивления в цепи катода включены так, что коэффициент об-
ратной связи получается большим, чем при использовании только одного
сопротивления в цепи катода, но вместе с этим величина смещения под-
держивается нормальной.
Обратная связь в этих схемах не улучшает частотной характеристики,
хотя нелинейные искажения уменьшаются. Однако уменьшение усиления
на высоких и низких частотах можно значительно ослабить, шунтируя
сопротивления /?2 в цепи катода конденсатором С2 — для уменьшения
отрицательной обратной связи на высоких частотах или индуктивностью
— для уменьшения обратной связи на низких частотах. При надле-
жащем подборе этих реактивных элементов частотную характеристику
можно сделать практически прямолинейной на значительно большем
диапазоне частот, чем это достигается другими методами. Схемы д, е
и Ж непригодны, когда на входе включен трансформатор, так как при
этом улучшения в частотной характеристике не получается, а стабили-
зация тока (которая имеет место в схемах с отрицательной обратной
связью по току) стремится сделать намагничивающий ток трансформа-
тора синусоидальным и тем самым фактически создает нелинейные иска-
жения во входном напряжении. Схема з удобна для усилителя с пред-
окоиечным каскадом на сопротивлениях. Она уменьшает получающиеся
в оконечной лампе искажения и улучшает частотную характеристику на
низких частотах выходного трансформатора. Если AS > Ra и Rc
то напряжение обратной связи изменяется с частотой таким образом,
что в значительной степени уменьшаются создаваемые предоконечным
каскадом частотные искажения, но нелинейные искажения этого каскада
не уменьшаются.
6-9. Двухламповые схемы обратной связи (фиг. 6-13)- Большими пре-
имуществами обладает схема, в которой обратная связь берется с вы-
хода одной лампы на вход ближайшей предшествующей лампы. Так
как в этом случае между точками обратной связи имеет место большее
усиление, то можно использовать повышенные значения обратной связи
и тем самым реализовать в большой степени ее преимущества.
В двухламповых схемах обратной связи применяется омическая илн
реактивная связь или же междуламповый трансформатор с небольшим
омическим сопротивлением вторичной обмотки. При этих условиях гене-
рации не возникает, потому что получаемый максимальный сдвиг фаз
равен ф 90° на каскад, т. е. на два каскада ± 180°, н имеет место только
на крайних частотах, где усиление падает до нуля. Междуламповых
трансформаторов с ненагруженными вторичными обмотками и других
элементов, дающих сдвиг фаз в 180° на каскад, следует избегать, так
как в этом случае полный сдвиг будет равен по крайней мере 270°,
а х°рошее усиление возможно лишь при сдвиге фаз в 180°.
связ6"1 п Замечания 0 практическом применении отрицательной обратной
по И* конструировании усилителя с обратной связью необходимо
обОвозм?жности избегать емкостей, шунтирующих сопротивления и цепи
соппТНОИ Связи- В особенности нежелательны емкости, шунтирующие
когда оно должно быть большим (например, в схеме
обмо 12,0! * В таких схемах емкость (по отношению к земле) вторичной
Деляет11 ВХодного трансформатора шунтирует сопротивление R2 и опре-
препрп его веРхний предел, который в свою очередь определяет верхний
В сопротивления при данной величине
примерСх1Мах с обратной связью от сопротивления в цепи катода (на-
Р’ фиг. 6-12,0) блокирующие конденсаторы экранирующей и прр-
58
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
Е Часть I
гиводинатронной сеток необходимо подключать непосредственно к катоду,
а не к земле, чтобы избежать попадания на эти электроды напряжения
обратной связи. При этом важно, чтобы гасящее сопротивление в цепи
экрана было достаточно велико, так как в противном случае сопротив-
ление оказалось бы в отношении переменного тока замкнутым на-
рл g] ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ 59
коротко через источник питания на зесмлю. Во всех схемах, имеющих
в цепях обратной связи трансформаторы, нужно установить правильную
полярность первичной и вторичной обмоток; при неправильном включении
указанных обмоток возникает генерация.
6-П. Применение отрицательной обратной связи в приемниках. Основ-
ной целью применения отрицательной обратной связи в радиоприем-
никах является улучшение частотной характеристики низкочастотной ча-
сти приемника и уменьшение нелинейных искажений, вносимых оконеч-
ным каскадом.
В большинстве случаев в приемниках применяется схема связи по
напряжению, так как она стабилизирует усиление устройства при изме-
нении сопротивления нагрузки. Это особенно важно в приемниках, при-
меняющих в оконечном каскаде лампы с высоким внутренним сопротив-
лением (пентоды, правые триоды, лучевые лампы). Применение в око-
нечном каскаде отрицательной обратной связи по напряжению позволяет
избежать применения корректирующих цепей и акустических фильтров,
так как при этом легко достигается искусственное уменьшение внутрен-
него сопротивления лампы в 10—20 раз.
Обратная связь по току очень редко применяется в оконченных кас-
кадах радиоприемников. Так как такая связь вызывает кажущееся уве-
личение внутреннего сопротивления ламп оконечного каскада, то ее при-
менение возможно лишь при лампах с малым внутренним сопротивле-
нием (триоды с малым коэффициентом усиления), но даже и в таких
случаях} применение этой связи нерационально: кроме увеличения частот-
ных искажений каскада она увеличивает также и вносимые выходным
трансформатором нелинейные искажения. Основными достоинствами схе-
мы обратной связи по току являются ее простота и дешевизна: для по-
лучения обратной связи достаточно исключить конденсатор, шунтирую-
щий сопротивление смещения в цепи катода. Такая обратная связь на-
хамит применение в каскадах усиления высокой и промежуточной ча-
стот супергетеродинных приемников, так как она повышает стабиль-
ность кривых избирательности (частотных характеристик) каскада, кото-
рые почти не изменяются при значительном изменении режима лампы,
в частности, при изменении смещения на сетке, вызываемого действием
автоматического регулирования чувствительности (А. Р. Ч.).
6-12. Расчетные данные для отрицательной обратной связи
по напряжению.
Обозначения:
f — часть выходного напряжения, подводимого обратно к сетке
(для отрицательной обратной связи f отрицательно);
7?0 — эффективное „внутреннее сопротивление генератора** усили-
теля при обратной связи;
К) эффективный коэффициент усиления лампы при обратной связи;
л — усиление напряжения каскада на одной частоте без обратной
связи;
усиление напряжения каскада на одной частоте с обратной
связью;
Лу2 усиление напряжения каскада на второй частоте без обратной
, связи:
К
'/2 усиление напряжения каскада на второй частоте с обратной
связью;
И“—коэффициент усиления лампы;
60
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть L
S—крутизна характеристики лампы;
Ri—внутреннее сопротивление лампы;
UUCfi — нелинейные искажения без обратной связи;
U'UCK— нелинейные искажения с обратной связью;
Д— частота, меньшая средней частоты диапазона, на которой
ослабление без обратной связи равно х дб;
fa—частота, большая средней частоты диапазона, на которой
ослабление без обратной связи равно хдб.
Д___частота меньшая средней частоты диапазона, на которой ос-
лабление с обратной связью равно х дб;
fa— частота, большая средней частоты диапазона, на которой ослабле-
ние с обратной связью равно х дб.
Формулы:
1-^
н /?0$ RoS
(
1 — коэффициент уменьшения усиления
к,____
К-К' •
/ к
При уменьшении усиления вдвое ( т. е. когда =: 2
<!__*/! 1~К/2
Kj2 1 “
/- *
71 1 -РТС’
/2'=Л(1-₽Х).
чувствительность поз;
мощности
чувствительность по мощности
без обратной связи
(коэффициент уменьшения
усиления)2
ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
61
Гл.
6-13. Расчетные данные для отрицательной обратной связи
По току.
Обозначения:
— часть нагрузочного сопротивления (Ян+ /?„), общая как для
входа, так и для выхода;
— часть нагрузочного сопротивления исключительно в выходной
цепи;
Rc— сеточное сопротивление от сетки к катоду;
— коэффициент усиления лампы;
R.—внутреннее сопротивление лампы;
Ro— эффективное „внутреннее сопротивление усилителя* с обрат-
ной связью;
/f'—усиление с обратной связью (выходное напряжение на
Формулы:
Яо ’
6 (к 'н +
п,. , n,D _Гв в оби*ем случае,
Ж
д (ц _|_ 2) -|- ДЛЯ Фазового инвентора

«„ = 0).
JZ'
л —'Rfa + 1) + Я" ДЛЯ нагРУзки в катодной
(/?;=/? и
цепи
Входное сопротивление фазового
инвентора zz
-Vy=io*.
“ 2 )
При расчете усилителя с отрнца-
наиболее серьезных моментов яв-
£Сли A"zz 1,8.
644, Проверка на устойчивость.
Тельной обратной связью одним из ____________ __г______ _________
ляется проверка на устойчивость работы. Наиболее простым способом
Такой проверки является построение частотной характеристики усилителя
с обратной связью до частот, на которых коэффициент усиления усили-
теля падает до величины, во много раз меньшей, чем в рабочей обла-
сти. Если на частотной характеристике усилителя не получается точек,
Де коэффициент усиления равен бесконечности или имеет знак, противо-
оложный знаку коэффициента усиления того же усилителя без обрат-
н и связи, то система будет устойчивой. Не следует также допускать
ео частотной характеристике пиков, на которых коэффициент усиления
ленМного Раз больше усиления в рабочей области частот, так как уси-
*е На частоте пика будет резко меняться с изменением режима уси-
РйстЛЯ И ПРИ смене ламп, что кроме непостоянства частотной характе-
ики может привести к самовозбуждению усилителя. j
62
ЙИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[ Часть I
Глава седьмая
ВЛИЯНИЕ АНОДНОГО НАГРУЗОЧНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЛАМПЫ
НА ВХОДНОЕ ПОЛНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ СЕТОЧНОЙ ЦЕПИ
Входное полное сопротивление цепи сетки с нагрузочным сопротив<
лением в анодной цепи отличается от ее входного сопротивления при
отсутствии этой «нагрузки». Если сопротивление нагрузки в анодной цепи
является чисто активным,
входное сопротивление по-
лучится чисто емкостным;
если сопротивление нагруз-
ки содержит и реактивную
составляющую, входное со-
противление будет содер-
жать и активную состав-
ляющую.
В случае чисто актив-
ной нагрузки (фиг. 7-1)
входное полное сопротив-
фиг. 7-1. ление может быть опреде-
лено следующим образом.
При напряжении на сетке Uc напряжение па аноде равно: —KUC(K—
усиление по напряжению); следовательно, разность напряжений между
сеткой и анодом будет равна
ис~{~кис) или £7е^+1).
Так как заряд на сетке лампы, обусловленный емкостью С
равен qx Сси. Uc и заряд на этой же сетке, обусловленный емкостью ССа>
равен = Сса (/<+ 1) Uс то
^ + ^2 = [^ + (/<+l)Cca]t7c.
Следовательно, входная емкость, соответствующая заряду (#i + #j)s
равна
С1 = Сек + (/<+1)Сса- О
Очевидно, что входная емкость пентода будет значительно меньше
входной емкости триода с высоким ц, и это является одной из причин,
почему в качестве усилителей Н. Ч. предпочитают использовать пентоды.
Во всех практических случаях должна, конечно, учитываться распреде-
ленная емкость от сетки к аноду.
При частично реактивной нагрузке входное полное сопротивление
эквивалентно соединенным параллельно и включенным между сеткой
и катодом емкости С' и сопротивлению /?'; при'1 этом
c'=^« + (1+^C0se)^a; (2)
2п/СсакSinе ’
где 6—угол, на который напряжение на сопротивлении нагрузки
опережает эквивалентное напряжение в анодной цепи (0 положительно
для индуктивной нагрузки).
рл 7] ВЛИЯНИЕ АНОДНОГО НАГРУЗОЧНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ 63
Когда 0—0, получаем рассмотренный выше случай чисто активной
нагрузки. При индуктивной нагрузке 7?' получается отрицательным,
и поэтому может иметь место самовозбуждение схемы. При емкостной
нагрузке R' получается положительным, и нестабильность уменьшается.
При чисто реактивной нагрузке входная емкость равна емкости при
отсутствии нагрузки (С — Сак + Сса).
В усилителе В. Ч. с настроенным в резонанс контуром в аноде на-
грузка получится активной, и входная емкость определяется формулой (1);
при настройке контура на частоту выше усиливаемой частоты нагрузка
получает индуктивный характер, входная емкость уменьшается и вход-
ное сопротивление становится отрицательным; при настройке контура на
частоту ниже усиливаемой частоты нагрузка получает емкостный харак-
тер, входная емкость уменьшается, а входное сопротивление становится
положительным. Результатом этого является то, что в усилителях П. Ч.
или В. Ч. с подведением к управляющей сетке напряжения А Р. Ч. ем-
кость настроенного контура изменяется в зависимости от силы сигнала,
что вносит некоторую расстройку. В подобных усилителях лучше всего
настраивать контуры на слабый сигнал и допускать расстройку при
сильных сигналах. Однако в усилителе с острой настройкой (например,
в усилителе П. Ч.) желательно применять в контуре конденсатор емко-
стью не меньше 100 мкмкф, и часто в них применяются емкости
в 200 мкмкф. В этом случае изменение входной емкости лампы будет
меньше влиять на настройку контура. В усилителе П. Ч. с переменной
избирательностью влияние изменения входной емкости лампы нежела-
тельно, и поэтому в этом случае рекомендуется применять буферный кас-
кад с малым усилением, к которому можно подводить А. Р. Ч., не соз-
давая заметной расстройки.
Для компенсации изменения входной емкости может быть использо-
вана отрицательная обратная связь. Нешунтированное сопротивление
в цепи катода обеспечивает отрицательную обратную связь, которая дает
приблизительно постоянную входную емкость при изменении сеточного
смещения, если
__ ^пз 4“ С об
где RK—сопротивление в цепи катода;
Спз— увеличение входной емкости из-за пространственного заряда;
Соб— увеличение входной емкости из-за обратной связи через Сак;
— крутизна характеристики сетки по отношению ко всем
другим электродам, ток которых проходит через RK.
Установлено, что необходимая величина RH очень близка к его зна-
чению, определяемому условием автоматического смещения, хотя отсут-
ствие в большинстве случаев конденсатора, шунтирующего сопротивление
в цепи катода, дает некоторую потерю в усилении; однако это часто
Окупается получаемым постоянством входной емкости, увеличением внут-
реннего сопротивления и улучшением стабильности. При использовании
какого устройства можно уменьшить емкости контуров усилителей П. Ч.
« получить увеличение усиления и избирательности, что частично возме-
щает потерю в усилении.
Влияние сопротивления нагрузки на входное сопротивление лампы
ожет быть использовано для получения автоматического регулятора тона
в каскаде Н. Ч. с А. Р. Ч. В этом случае добавлением небольшого кон-
64
НИЗКЙЕ ЧАСТОТЫ
[Часть I
ценсатора увеличивают Сса, и входная емкость, которая при этом ста-
новится приблизительно пропорциональной усилению, изменяется от
+ Д° (*+1)
Так как наибольшая входная емкость получается при слабых сигна-
лах, то в результате получается ослабление более высоких звуковых ча-
стот аналогично тому, как это имеет место при тон-компенсированном
регуляторе громкости. Принципиальная трудность применения указанного
устройства заключается в том, что получить досгаточное изменение уси-
ления использованием низкочастотной А. Р. Ч. без внесения искажений и
перегрузки не удается.
Одно из наиболее ценных применений лампы с изменяющимся вход-
ным полным сопротивлением заключается в использовании ее в качестве
реактивной лампы, применяемой в схемах автоматического регулирования
частоты (см. гл. 20).
Рлава восьмая z
РАСЧЕТ УСИЛИТЕЛЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
8-1. Некоторые предварительные соображения. Первой задачей в рас-
чете усилителя является определение входного напряжения и выходной
мощности. Если эти величины даны в децибелах, то перед началом рас-
чета рекомендуется перевести их соответственно в вольты и ватты и све-
рить полученные данные с таблицей децибелов, так как нормы на микро-
фоны и подобные источники напряжения не всегда понимаются правильно.
По этой же причине рекомендуется вместо паспортных норм пользоваться
приближенными значениями напряжений входа в зависимости от выбран-
ного микрофона или звукоснимателя. Чтооы обеспечить некоторый запас,
желательно брать усиление в три или четыре раза больше минимального
расчетного, тогда можно применить регулятор усиления и тем самым по-
лучить нужное усиление.
8-2. Усиление. Пример 1. Усилитель с триодом на вы-
ходе. Пусть от триода требуется получить выходную мощность 3,5 вт.
Для этой цели можно взять лампу 6В4, которая имеет выходную мощ-
ность 3,5 вт при сопротивлении нагрузки 2 500 ом, анодном напряжении
250 в и сеточном смещении — 45 в. Если применяется автоматическое
смещение, то рекомендуется использовать всегда, когда это возможно,
максимальное сеточное сопротивление 0,5 мгом; тогда конденсатор связи
можно взять емкостью 0,05 мкф (см. гл. 1). Зная величину входного на-
пряжения, можно (выбрать предварительный каскад, обеспечивающий на
сопротивлении нагрузки 0,5 мгом амплитуду напряжения в 45 в.
Лампа типа 6Ж7 при напряжении питания 250 в, сопр пи в лении
анодной нагрузки 0,25 мгом, сопротивлении в цепи экранирующей сетки
1,5 мгом, сопротивлении в цепи катода 2 000 ом и сопротивлении в цепи
сетки 0,5 мгом дает усиление 125 при эффективном значении входного
напряжения 0,25 в (эти данные можно найти в таблице гл. 40). Емкости
шунтирующих конденсаторов будут: 0,5 мкф в цепи экранирующей сетки
и 25 мкф в цепи катода. Входное напряжение должно быть равно
45/125 = 0,36 в (амплитуда). Сопротивление в цепи сетки лампы 6Ж7 не
должно превышать 1 мгом; можно взять 1,0 или 0,5 мгом. Конденсатор
связи можно взять емкостью 0,02 мкф для 1 мгом ил^ 0,05 мкф для
0,5 мгом. Входное напряжение этого каскада соответствует напряжению,
обычно даваемому звукоснимателями электромагнитного типа, а сопро*
тивление в цепи сетки может быть использовано в качестве регулятора
рл> §] РАСЧЕТ УСИЛИТЕЛЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ 65
громкости. Можно применить пьезоэлектрический звукосниматель, но при
этом регулятор громкости придется устанавливать в положение еще мень-
шей громкости, так как такие звукосниматели дают большое выходное
напряжение.
Если усилитель должен работать от микрофона, то необходимо доба-
вить предварительный каскад усиления,( например* на лампе 6Ж7. Так
как в этом случае получается три каскада, то необходимо ввести в один
из каскадов, например в первый, развязывание. При тех же рабочих дан-
ных, что и для второго каскада, и сопротивлении в цепи сетки второго
каскада 1 мгом усиление будет равно 150, а амплитуда входного напря-
жения 0,36/150 = 0,0024 в. Если в цепи сетки последующей лампы вклю-
чено сопротивление 0,5 мгом, то это напряжение будет равно 0,36/125 =
= 0,0029 в. Так как пьезоэлектрический микрофон дает на выходе при-
близительно 0,01 в эфф, то усиление напряжения усилителя получается
в пять — шесть раз больше необходимого для получения заданной мощ-
ности. Если установленное сопротивление нагрузки для микрофона равно
5 мгом, а в цепь сетки первой лампы введено только 2 мгом, то после-
довательно с микрофоном необходимо ввести сопротивление 3 мгом, тогда
2
входное напряжение на усилителе будет равно -gTpq’ — от на-
пряжения, развиваемого! микрофоном. Можно сопротивление в цепи сетки
взять равным 5 мгом, а напряжение накала нити уменьшить до 4,5 в.
В усилитель нужно ввести регулятор громкости, но только не в пер-
вый каскад его, так как при малом уровне напряжения он будет слу-
жить причиной шумов.
Таким образом, усилитель будет состоять из трех каскадов; ампли-
туды входного напряжения для первого и второго каскадов должны
быть равны соответственно 0,0024 и 0,36 в. Искажения в первом кас-
каде получаются незначительными, так как уровень напряжения мал; во
втором каскаде выходное напряжение значительно больше и оно дает
3% искажений, которыми можно пренебречь. Единственным источником
заметных искажений будет служить оконечный каскад, который будет
давать приблизительно искажения в 5% от второй гармоники и незна-
чительные от третьей и высшего порядка гармоник (при активной на-
грузке). При использовании в качестве сопротивления нагрузки громко-
говорителя искажения будут изменяться с частотой, но обычно они не
превышают 5% по всему диапазону звуковых частот.
Пример 2. Усилитель с одним пентодом на выходе.
Метод расчета в этом случае идентичен с методом расчета примера 1.
Пример 3. Д.вухтактный усилитель с оконечным кас-
кадом на триодах (см. гл. 1, фиг. 1-11). Пусть необходимо полу-
чить выходную мощность 7 ет. Для этого случая подходят лампы типа
работающие в классе Аь Характеристики этих ламп показывают,
что сопротивление нагрузки между анодами должно быть равно 5 000 ом,
а амплитуда входного напряжения между сетками — 90 в. Если приме-
няется автоматическое смещение, то сопротивление в цепи сетки можно
взять 0,5 мгом, а конденсатор связи — 0,05 мкф для каждой сетки. В ка-
честве предоконечного каскада рекомендуется применять фазораздвоитеЛЬ
а сопротивлениях, и если в ием сопротивления в цепях анода и катода
рутся равными, то его можно рассматривать (с точки зрения выходного
пряжения) как обычный усилитель на сопротивлениях, работающий на
5 А- Д. Фролов.
66
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть 1
общее нагрузочное сопротивление, равное сумме сопротивлений анодной
и катодной нагрузок. Для этой цели пригодна лампа типа 6Ж7, соеди-
ненная как триод, или любой другой триод. Из таблицы усилителей па
сопротивлениях (см. гл. 40) можно видеть, что при напряжении питания
300 в амплитуда выходного напряжения получается 88 в, т. е. меньше
необходимой; поэтому напряжение питания нужно увеличить до 400 et
что уменьшит искажение в каскаде, а также позволит, если это потре-
буется, включить развязывание. Сопротивления в 0,05 мгом в катодной
и анодной цепях дадут обшее сопротивление нагрузки 0,1 мгом; для
развязывающего сопротивления достаточна одна пятая от этой величины,
т. е. 20 000 о-м. Было найдено, что при таком сопротивлении нагрузки в цепи
катода нужно брать сопротивление 400 о ль Усиление от входа (между
сеткой и землей фаэораздвоителя) до выхода (между сетками) получается
приблизительно равным 1,8. Следовательно, амплитуда входного напряже-
ния между сеткой и землей должна быть 90/1,8 = 50 в. Заметим, что
амплитуда входного напряжения между сеткой и катодом будет всего
лишь 5 в и что в этом каскаде не будет перегрузки из-за сеточного
тока, так как остальные 45 в напряжения входа противодействуют напря-
жению, возникающему на сопротивлении в цепи катода. Если для каскада
фаэораздвоителя сопротивление в цепи сетки взять равным 1 мгом, то оно
должно быть подключено к точке соединения сопротивлений катодного
смещения и катодной нагрузки 0,05 мгом. В результате добавления обрат-
ной отрицательной связи по току входное! сопротивление каскада в этом
случае будет равно 10 мгом (см. гл. 6). Поэтому емкость конденсатора
связи достаточна в 0,005 мкф; но с точки зрения унифицирования при-
меняемых в усилителе конденсаторов ее можно взять равной 0,05 мкф.
Для работы от звукоснимателя необходим добавочный предваритель-
ный каскад, для которого можно рекомендовать лампу типа 6Ж7 как
пентод со связью на сопротивлениях. В упомянутой выше таблице при
сопротивлении в цепи сетки следующего каскада 1 мгом усиление ука-
зывается 150, при 10 мгом оно будет несколько больше. Следовательно,
амплитуда входного напряжения будет приблизительно равна 50/150 или
0,33 в, — величина, обеспечиваемая большинством звукоснимателей.
Пример 4. Двухтактный усилитель с пентодами на вы-
ходе. Расчет такого усилителя аналогичен расчету примера 3.
Пример 5. Одна лампа — мощный тетрод с обратной
связью (фиг. 6-10). Допустим, что в схеме «последовательной обрат-
ной связи» работает лампа 6V6, которая дает на выходе 4,25 вт при
сопротивлении нагрузки 5 000 ом; амплитуда выходного напряжения рав-
на 12,5 6. Сначала необходимо определить усиление предыдущего каскада
без обратной связи. Так как сопротивление в цепи сетки лампы 6V6
ограничивается при автоматическом смещении величиной 0,5 мгом, усиле-
ние каскада на лампе 6Ж7 будет равно 125, и амплитуда подводимого
к сетке 6Ж7 входного напряжения будет равна 12,5/125 = 0,1 в. Такое
усиление является излишне большим и поэтому можно принять коэф-
фициент уменьшения усиления отрицательной обратной связью равным
2 или 3. Затем нужно определить величину обратной связи, обеспечи-
вающую такой коэффициент уменьшения усиления. Так как сопротив-
ление нагрузки равно = 5 000 ом, то можно допустить, что вели-
чина обратной связи будет достаточной, если эффективное внутреннее
Rh
сопротивление уменьшится до 2 500 ом (т. е. “d'~ ~ 2), чтобы работа
Гл. У
РАСЧЕТ УСИЛИГГЕЛЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
67
лампы 6V6 была сравнима с работой триода. Так как коэффипиент об-
ратной связи равен приближенно (гл. 6),
где /?о — эффективное внутреннее сопротивление в омах (2J500 ом)
ма f ма \
И S— крутизна в “I 4,1 —I, то
р — 0,098 или — 9,8%.
Коэффициент уменьшения усиления равен (1 — f/Q, где К—усиление
напряжения лампой 6V6 при рабочих условиях без обратной связи. Так
как при амплитуде сеточного напряжения 12,5 в выходная мощность
равна 4,25 вт в сопротивлении 5 000 ом, то анодное напряжение звуко-
вой частоты равно |л4,25-5 OOOrz-146 в эфф г или 206 в амплитудных.
Тогда усиление по напряжению равно 206/12,5 или 16,5. Коэффициент
уменьшения усиления (1 — р/ф равен (1 + 0,098-16,5) 2,62. (Точная
формула дает коэффициент уменьшения усиления 2,53.)
Входное напряжение для лампы 6Ж7 с учетом ослабления должно
быть равно 0,1 - 2,53 = 0,253 в амплитудных, коэффициент уменьшения
усиления — 2,53, а эффективное внутреннее сопротивление — половине со-
противления нагрузки. Вносимые лампой 6V6—-при активной нагрузке —
искажения выражаются в 4,5%' второй гармоники и 3,5% третьей гар-
моники. При отрицательной обратной связи они будут приблизительно
равны 4,5/2,53 или 1,78% второй гармоники и 3,5/2,53 или 1,38% третьей
гармоники. В случае громкоговорителя искажения будут изменяться
с частотой, по в диапазоне звуковой частоты не будут превышать этих
уровней.
Чтобы обеспечить величину отрицательной обратной связи в 9,8%,
делитель напряжения на сопротивлении нагрузки должен учитывать шун-
тирующий эффект между сеткой и землей параллельного включения со-
противления в цепи сетки (0,5 мгом) и внутреннего сопротивления пред-
шествующей лампы при рабочих условиях (допустим, 4 мгом), т. е. дол-
жен учитывать шунт в 0,455 мгом. Поэтому напряжение обратной связи
на сетке будет равно 0,445 (0,445 + 0,25) или 0,64 от величины напря-
жения на делителе, включенном параллельно сопротивлению нагрузки.
Делитель напряжения на сопротивлении нагрузки поэтому должен быть
таким, чтобы с него можно было получить 9,8/0,64 или 15,3% анодного
напряжения звуковой частоты. Общее сопротивление делителя должно
быть большим по сравнению с сопротивлением нагрузки. Наиболее под-
ходящими сопротивлениями будут 9000 и 50 000 ом. Если допускается
большое входное напряжение, то процент обратной связи может быть
Увеличен до 20%.
Пример 6. Лучевые тетроды в двухтактной схеме
с °братной связью.
В двухтактной схеме с обратной связью с лучевыми тетродами рас-
6Л6 зависИт от схемы устройства. Пусть в схеме фиг. 6-11 гл. 6 от ламп
Не получить выходную мощность 32 вт при автоматическом смещении,
лам Х°^ИМая амплитУДа сеточного напряжения равна 28,5 в для каждой
conn"4 И Указанная мощность может быть получена на нагрузочном
и пп°ТИВЛениИ МеждУ анодами 6 600 ом. При отсутствии обратной связи
лени лампе 8Ж7, включенной пентодом в схеме со связью на сопротив-
ях в первом каскаде, и лампе этого же типа, включенной триодом
5*
68
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть I
в качестве фазораздвоителя во втором каскаде, общее усиление от пер-
вой сетки до одной из сеток двухтактного каскада будет равно прибли-
зительно 150X0,9= 135 (см. пример 3). Амплитуда входного напряже-
ния на первой сетке поэтому равна 28,5/135 = 0,211 в. Допустим, что
обратная связь подается к экранирующей сетке первой лампы от анода
лампы 6Л6 через делитель напряжения. Усиление лампы 6Ж7 от управ-
ляющей сетки до экранирующей равно приблизительно 20 и поэтому
усиление от экранирующей сетки 6Ж7 до одной из сеток 6Л6 будет
Фиг. 8-1.
равно 135/20 или 6,75. Действующее значение анодного напряжения каж-
дой лампы 6Л6 при полном выходе равно корню квадратному из поло-
вины выходной мощности, умноженной на половину сопротивления на-
грузки между анодами, т. е. ]/16- 3 300 = 230 в эфф, или 325 в ампли-
тудных. Усиление каждой лампы 6Л6 поэтому равно 325/28,5 или 11,4,
общее же усиление от экранирующей сетки 6Ж7 до анода одной из.
ламп 6Л6 будет равно 6,75 • 11,4 или 77.
Если взять коэффициент понижения усиления равным 2 или 3, то
можно воспользоваться формулой
Коэффициент уменьшения усиления=1—К %,
где К —усиление от экранирующей сетки 6Ж7 до анода 6Л6, a f —
коэффициент обратной связи.
Если делитель напряжения составить из сопротивлений в 30 000 ом
и 1,5 мгом, то р будет равно —0,03/1,53 или —0,0196, а коэффициент
уменьшения усиления будет равен 1—К ₽ = 1 +77*0,0196 или 2,51.
Амплитуда входного напряжения при этом будет равна 0,211X2,51 или
0,53 в. Подобным же образом входное напряжение можно подсчитать
для любого коэффициента обратной связи. Эффективное внутреннее со-
противление подсчитывается как в примере 5.
В предыдущих расчетах предполагалось, что отсутствует шунтирова-
ние лампой плеча делителя напряжения между экранирующей сеткой
и землей. Такое шунтирование может вызвать небольшое уменьшение
эффективного коэффициента обратной связи.
8-3. Частотная характеристика. Определение частотной характеристики
в любом усилителе нужно вести с его выхода по направлению ко входу.
Пример. Определить усиление в схеме фиг. 8-1 на частотах 10000
и 50 гц. Так как максимальная выходная мощность равна 3,5 вт иа
Гл. 8]
РАСЧЕТ УСИЛИТЕЛЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
69
сопротивлении нагрузки 2 500 ом, то напряжение на сопротивлении на-
грузки будет равно У 3,5 • 2 500 = 94 в эфф или 132 в амплитудных.
Необходимая амплитуда входного напряжения равна 43 в, а усиление
напряжения каскада будет равно 132/43^3.
Внутриэлектродные емкости ламп равны:'
Лампа 6В4: Сск = 7,5 мкмкф; Сса = 16,5 мкмкф; Сак 5,5 мкмкф.
Лампа 6Ж7: Свх~1 мкмкф; Сса — §№1 (максимум) мкмкф, Сеых~
=12 мкмкф.
Тогда входная емкость лампы 6В4 равна (см. гл. 7) 7,5 4~ [(3 4- 1) X
у 16,5] — 73,5 мкмкф.
Полагая распределенную емкость в 7,5 мкмкф и прибавляя 12 мкмкф
выходной емкости лампы 6Ж7, получим общую шунтирующую емкость
на входе лампы 6В4 в 93 мкмкф. На частоте 10 000 гц реактивное со-
противление Хс этой емкости равно 0,17 мгом. Общее сопротивление
включенных параллельно сопротивления нагрузки (0,25 мгом) и сопро-
тивления в цепи сетки (0,5 мгом) равно
0,25 - 0,5
-—0 75—=: 0,167 мгом.
Отношение Хс равно 0,171'0,167— 1,02. Из таблицы шунтирую-
щих емкостей (см. гл. 9) находим /С//<—0,71 (приблизительно). Вход
лампы 6Ж7 вызывает другой источник потерь усиления высокой звуко-
вой частоты. Усиление каскада с лампой 6Ж7 равно 125 и входная
емкость ее равна
7 4- [(125 4~ 1)-0,007] или 8,24 мкмкф.
Такая емкость несущественна для частот до 10 000 гц даже в случае
источника напряжения с очень большим входным полным сопротивле-
нием Z; при сравнительно малой величине Z эффект будет еще меньше.
В данном примере входная емкость настолько мала, что действие
входной цепи на высокие звуковые частоты незначительно при всех усло-
виях. При 10 000 гц усиление составляет 80% от усиления на частоте
400 гц, что соответствует ослаблению усиления на 2 дб. Если необхо-
димо меньшее понижение усиления и допустимы небольшие потери уси-
ления на средних частотах, то сопротивление анодной нагрузки 0,25 мгом
можно уменьшить до 0,1 мгом. Если 6В4 заменить на пентод или 6Ж7 —
на триод, то потери усиления на высоких звуковых частотах в связи
между каскадами уменьшатся. Если вместо 6Ж7 включить триод с высо-
ким [л, входная емкость значительно возрастет и соответственно осла-
бятся высокие звуковые частоты, если в цепь сетки не будет включено
относительно небольшое сопротивление.
На усиление при частоте 50 гц влияют конденсатор связи в цепи
сетки (0,05 мкмкф) и три шунтирующих конденсатора.
Конденсатор связи цепи сетки. Реактивное сопротивление
Конденсатора емкостью 0,05 мкф при 50 гц равно 63 700 ом. Оно еклк>
чено последовательно с сопротивлением
'^н
70
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[ Часть 1
т, е. с сопротивлением в цепи сетки плюс сопротивление, состоящее
из параллельно включенных внутреннего сопротивления ламп и сопро-
тивления нагрузки. В данном случае /?с^г0,5 мгом, Ri zz 4 мгом (при-
близительно), 7?^ —0,25 мгом; следовательно, общее сопротивление
будет равно
4-0,25
0,5 4- "'$25 или 0,74 мгом.
Поэтому входное напряжение на лампе 6В4 будет равно
____________________________0,74_____
V 0,742 + 0,0637^
или 0,996 от напряжения при частоте 400 гц.
Шунтирующий конденсатор в цепи катода. Влияние
шунтирующего конденсатора в цепи катода лампы 6В4 определяется
по формуле (гл. 4):
/<'» 1+(шС„.7?„)2
К - (1 + «Л7?к)3 + (<»С„/?кР ’
где а— + j — 3(2500+ 800)' +2500 “0,0005:
RK = 750 ом\ К~3 и шСк = 2я-50-25-10-в = 0,00785 — ;
к ом
(1 + aRRK )® = (1 + 0,0005-3-750)2 — 4,52;
(шСк RK )2 ~ (0,00785-750)2 — 34,6;
т2_______»+^._ _35j6__ogi
I к |—4,52 + 34,6 — 39,12 ~и,у1’
+ 1 = 0.954.
Влияние шунтирующего конденсатора в цепи катода каскада на
лампе 6Ж7 определяется просто. В этом случае
e = ~4—=5=4- 10-в;
/?к=2 000 ол; /<=125 и шСн =2л-50-25-10-«—0,00785 1/ол;
(1 + aRRK )2 = (1 + 4-10-«-125-2 000)2 — 4,0;
(ыСк RK )2 = (0,00785 • 2 000)2 — 246;
К" 12 1 + 246
=ода=
Щ- =0,994.
Гл. 8]
РАСЧЕТ УСИЛИТЕЛЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
71
Шунтирующий конденсатор в цепи экранирующей
с е т к и. Влияние шунтирующего конденсатора в цепи экранирующей
сетки лампы 6Ж7 определяется по формуле (гл. 4):
К I — у (с -f- Ra )2 + a*lfyPC2a '
где R& = 1,5 мгом= 1,5- 10е о.щ
ыСв = 2я-50-0,5- 10-е = 1,57.10"^-;
— 20;
~ ма
£=0,75 —:
6 ’
7а0 2,0
/э0 -о,5-4;
Рт ^а0 20
7^““ 750- 10-е -4::= 1.07-10
(я+ /?а)« = 2,582-1012;
5,798- 10И;
JC | _ 1/ 1,145-10«>4-5,798-1W _
_JV| V 2,582-1012-f 5,798-ЮМ
5,7981-1014
5,8238-1014
= /0,99557 = 0,998.
Д, С, вклю-
сезонансной
" частот-
--10-
Общее уменьшение усиления на частоте 50 гц определяется при-
близительно произведением четырех отдельных отношений усилений,
т. е. 0,996-0,953-0,994-0,988 = 0,941 или приблизительно 0,5 дб.
Таким образом, общее усиление всего усилителя будет падать на
частоте 10 000 гц на 2 Об1 и на частоте 50 гц — на 0,5 дб.
Фиг. 8-В.
72
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть 1
Типовые режимы наиболее часто используемых в оконечных усили-
телях приемников ламп и их рабочие характеристики приведены в гл. 40.
8-4. Эквивалентные схемы для усилителей на сопротивлениях.
При расчетах усилителей часто пользуются эквивалентными схемами.
Лампу можно рассматривать как генератор с постоянным (по величине)
Где a = ~KV
7?* = 750
Фиг. 8-3.
Фиг. 8-4.
..ением — (знак минус указывает на изменение в лампе фазы),
внутренним сопротивлением «генератора» является внутреннее сопро-
тивление лампы . На фиг. 8-3 представлена эквивалентная схема
для высоких частот усилителя фиг. 8-2, когда можно пренебречь реак-
тивным сопротивлением конденсатора С. Сопротивление нагрузки 7?
равно сопротивлению из параллельно включенных RH и Rc .
Для некоторых целей иногда удобнее применять эквивалентную
схему фиг. 8-4, которая предполагает генератор с постоянным (по вели-
чине) током—SUC . В этом случае сопротивление нагрузки эквивалентно
соединенным параллельно /?• , RH и Rc .
Глава девятая
КОМПЕНСАЦИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ТОНА
9-1. Компенсация и регулирование тона. В «идеальном» усилителе
звуковой частоты частотная характеристика прямолинейна от самых низ-
ких до самых высоких частот. Действительная характеристика значи-
тельно отличается от идеальной. Часто бывает необходимо компенсирО'
вать несовершенство действительных характеристик таких элементов
устройства как звукосниматель или громкоговоритель. Иногда необходимо
регулирование тона по желанию. Такие методы регулирования известны
под названиями компенсации тона, регулирования тона и подъема низ-
ких частот.
Гл. 9]
КОМПЕНСАЦИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ТОНА
73
Имеется несколько методов для компенсации тона. Рассмотрение
сложных компенсаторов не входит в задачу данного справочника. Более
простые схемы для этой цели могут быть разделены на две основные
группы:
а) резонансные,
б) нерезонансные.
9-2. Резонансные! схемы. Резонансный тип схем компенсации тона со-
стоит из индуктивности и емкости, обеспечивающих резонанс в пределах
или близко к диапазону звуковых частот. На фиг. 9-1 представлена
Фиг. 9-1. Фиг. 9-2.
схема с параллельным настроенным резонансным контуром L, С, вклю-
ченным в цепь сетки лампы Л2. На частотах, далеких от резонансной
частоты контура, последний не оказывает заметного влияния на частот-
ную характеристику усилителя. При резонансе же действующее сопро-
тивление контура возрастает и возрастет общее полное сопротивление
между сеткой лампы Л2 и землей. Если значительно меньше, чем
результирующее сопротивление 7?0 из параллельно соединенных RH
и внутреннего сопротивления 7?/ лампы то на резонансной частоте
усиление возрастет. Если почти равно или бочыпе то его влия-
ние на усиление при резонансе будет мало. Если лампа Л^ — пентод сэ
связью сопротивлением, то ее внутреннее сопротивление очень велико,
и приближенно можно считать, что ее шунтирующее действие ничтожно
по сравнению с jRh . Если лампа Л[—триод, то обычно ее внутреннее
сопротивление меньше RH , и поэтому для заметного подъема выходного
напряжения при резонансе Ri должно быть значительно меньше /?/. При
применении триода сопротивление нагрузки желательно брать больше
внутреннего сопротивления лампы, так как в противном случае возможно
появление при малых входных напряжениях значительных искажений.
Поэтому схема фиг. 9-1 работает более удовлетворительно с пентодом,
чем с триодом.
Для увеличения эффективного «внутреннего сопротивления генера-
°ра» можно в случае триода включить между анодом лампы Л, и кон-
денсатором свнзи С сопротивление (точка х, фиг. 9-1). Хотя включение
то°Г° сопРотивления влечет значительное уменьшение усиления, в неко-
п Рых ^учаях оно все же применяется. Эквивалентные схемы тои-ком-
псаций приведены на фиг. 11, 13, 15, 16 и 17 настоящей главы.
^Иг‘ 9-2 является вариантом фиг. 9-1—резонансный контур, вклю-
н последовательно с анодным сопротивлением нагрузки. В этой
74
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[ Часть 1
схеме усиление возрастает только при RHt значительно меньшем вклю-
ченных параллельно R; и /?]. Поэтому схема фиг. 9-2 более пригодна
для пентода, чем для триода.
Фиг. 9-3 иллюстрирует частотные характеристики типового усилителя
с пентодом. Кривая А соответствует очень
Фиг. 9-3. Частотные характеристики, изображенные
ня фигуре, получены при следующих данных: лампа
Л,—пентод; RH — 40 000 ом; £=2,5 гн; С -=0,01 мкф;
Cj — 0,02 мкф или больше; — 1,0 мгом и
R равно бесконечности (кривая С), 50 000 ом (кри-
вая В) и 15 000 ом (кривая Л).
большому затуханию настро-
енного контура, В — умень-
шенному затуханию и С —
минимальному затуханию.
Общее шунтирующее на-
строенный контур сопротив-
ление при отсутствии R
равно:1
для фиг. 9-1
и для фиг. 9-2
+ +R}’
Затухание настроенного
контура можно увеличить
добавлением шунтирующего
его сопротивления R.
На фиг. 9-4 показано
включение последователь-
ного резонансного контура,
а на фиг. 9-5 — соответствующая частотная характеристика усилителя.
На резонансной частоте настроенный контур действует как поглощающий
фильтр и уменьшает усиление. Кривые Л, В, С на фиг. 9-5 соответствуют
различным величинам последова-
тельного сопротивления R. При
резонансе общее сопротивление
нагрузки на лампу будет прибли-
зительно равно результирующему
сопротивлению соединенных па-
раллельно сопротивлений RH Ri
и Я. В качестве лампы JIj жела-
тельно брать пентод, но можно
брать и триод, если входное на-
пряжение очень мало.
На фиг. 9-6 показана не-
сколько измененная схема с соот-
ветствующими ей эксперимен-
тальными частотными характери-
быть применена для компенсаций
когда слушание ведется при очень
изменения тона оказывают влия-
Фиг. 9-4.
стиками (фиг. 9-7). Эта схема может
кажущегося ослабления низких тонов,
низком уровне громкости.
Указанные выше методы плавного
ние на кажущуюся громкость, и поэтому при пользовании таким регу-
лятором тона обычно приходится регулировать п громкость. Уменьшение
громкости ясно видно из кривых фиг. 9-7: на частоте 1 000 гц усиление
Гл. 9]
КОМПЕНСАЦИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ТОНА
75
падает приблизительно на 12 дб (см. кривые Л и С). Это объясняется
тем, что эти цепи ослабляют только определенные частоты, и максималь-
ное усиление на любой частоте должно быть всегда меньше максималь-
ного усиления усилителя на сопротивлениях при нормальных условиях.
Специальным случаем резонансной схемы компенсации тона является
применение трансформатора звуковой частоты с параллельным питанием,
•20 -I . , ... .... 11
10 10г 103
Чавтота, гц
Фиг. 9-5. Частотные характеристики, изображенные на фи-
гуре , получены при следующих данных: лампа —пентод;
RH — 0,25 мгом; L « 2,5 гп; С « 0,01 мкф; — 0,5 мкф
или ‘больше; Rt — 1,0 мгом и R ю 0,2 мгом (кривая Д)»
75..000 ом (кривая В) и 35 000 ом (кривая С).
Фиг. 9-6.
оде частота резонанса может
де частота резонанса может быть выбрана с учетом подъема низких
онов или с учетом компенсации ослабления их вследствие малой индук-
вности первичной обмотки трансформатора (см. гл. 1).
Схемы резонансной компенсации тона обладают рядом недостатков:
явлр Нри резонансном контуре с небольшим затуханием возможно по-
чае НИе^пРи ^установившемся процессе искажений, так как в этом слу-
зватьЛЮбОе слУчайное нарушение электрического равновесия может вы-
туханмК°ле^ания в К0НТУре на его собственной частоте. Чем меньше за-
2\е’фТем Длительнее будет неустановившийся процесс.
ДователФ°РМа хаРактеРистик такова, что при малом затухании, а сле-
она плпЬН0’ и ПРИ большом возрастании усиления на резонансной частоте
получает очень острый пик.
76
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[ Часть 1
3) Резонансная частота часто является критической, и в таких слу-
чаях величины как индуктивности, так и емкости должны иметь строго
заданные значения. Так как индуктивность катушек с ферромагнитным
сердечником меняется с изменением постоянного тока подмагничивания
или переменного магнитного потока, создаваемого переменной составляю*
щей проходящего через катушку тока, то это вызывает изменение частот-
ной характеристики.
4) На катушку индуктивности действуют паразитные электромагнит-
ные поля, которые могут явиться причиной появления фона и т. п.
Электростатическое экрани-
рование (например, алюми-
ниевый экран) часто ока-
зывается мало полезным, в
то время как массивные
магнитные экраны не всег-
да желательны.
9-3. Нерезонансные схе-
мы. Нерезонаноные схемы,
содержащие индуктивности,
обладают рядом недостат-
ков: 1) стоимость индук-
тивностей очень высока по
сравнению со стоимостью
обычно применяемых кон-
денсаторов; 2) индуктив-
ность дает резонанс с соб-
ственной
емкостью
схемы,
усиления
в пределах заданного диа-
пазона частот; 3) катушка
магнитных полей; напри-
Частпотпа, гц
Фиг. 9-7. Частотные характеристики, изображенные
на фигуре, соответствуют положениям Д, В и С
движка регулятора тона.
распределенной
и с
вызывая
или его
емкостью
подъем
снижение
индуктивности подвержена влиянию
мер, расположенный поблизости от
оказаться причиной фона. По этой
пригодны для применения их в предварительных каскадах усиления.
Учитывая указанные недостатки, в дальнейшем рассматриваются
только схемы из сопротивлений и емкостей.
1) Шунтир ующая емкость. Одним из наиболее общих мето-
дов регулирования тона является метод шунтирования анодной цепи
лампы емкостью для уменьшения усиления высоких звуковых частот.
В данном случае уменьшение усиления является функцией анодного со-
противления лампы, сопротивления нагрузки, частоты и емкости.
Относительное усиление при шунтирующей емкости и без нее можно
определить по формуле
внешних
нее силовой трансформатор может
причине индуктивности особенно не
Где R~~ /?Я+7?Г;
— общее действующее сопротивление нагрузки в анодной цепи;
рл g] КОМПЕНСАЦИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ТОНА 77
R. — внутреннее сопротивление лампы;
Хс — реактивное сопротивление шунтирующей RH емкости;
___ X
<лС *
Если в цепи сетки имеется сопротивление. Rc , то оно будет дей-
ствовать как анодное сопротивление нагрузки Тогда в вышепри-
веденной формуле должно быть взято как сумма параллельно соеди-
ненных сопротивлений RH н Rc .
По приведенной формуле подсчитана табл. 9-1 относительных уси-
лений с шунтирующей емкостью и без нее.
Таблица 9-1
К'/К
RKl'Ri - 10 RH/Ri ~ 2 ** Пентоды
0,05 0,48 0,29 0,15 0,05
0,10 0,74 0,51 0,29 0,10
0,20 0,91 0,77 0,51 0,20
0,30 0,957 0,87 0,67 0,29
0,40 0,974 0,92 0,77 0,37
0,50 0,983 0,95 0,83 0,45
0,60 0,983 0,96 0,87 0,51
0,80 0,994 0,98 0,92 0,63
1,0 0,996 0,986 0,95 0,71
2,0 0,999 0,997 0,986 0,90
5,0 0,999 0,9995 0,998 0,98
10,0 0,99996 0,99986 0,9995 0,995
20,0 0,99999 0,99997 0,99986 0,999
• Соответствует большинству применяемых триодов.
* Соответствует большинству триодов с высоким р..
2) Конденсатор связи в цепи сетки. Низкие звуковые ча-
Сготы могут быть ослаблены конденсатором связи в цепи сетки, что
и используется для регуляторов низких тонов. Подсчет потери в усиле-
нии рассматривался в гл. 1. На фиг. 9-8 показаны кривые понижения
усиления при типовых условиях,
Если требуется более плавное понижение усиления на низких часто-
йит ИЛН понижение> не превышающее заданной величины, можно приме-
шь схему фиг. 9-9, в которой С2 является блокирующей емкостью
7ё
Низкие частоты
[Часть 1
Фиг. 9'8. Частотные характеристики для различных значений емкости конденсатора С
при сопротивлении Rc ->= 1 мгом. Предполагается, что параллельно соединенные
внутреннее сопротивление лампы и сопротивление нагрузки предшествующей лампы
малы по сравнению с Rc. Когда это условие не выполняется (например, предшест-
вующая лампа — пентод), ослабление будет меньше показанного на кривых, но оно
может быть точно определено, если Rc считать комбинацией, состоящей из сеточного
сопротивления, соединенного последовательно с параллельной группой из R^ и RH. Эти
кривые могут быть применены для любого значения Rc умножением величины G указан-
ной для каждой кривой, на коэффициент уменьшения Rc (например, для Rc -= 0,5 мгом
значение С надо умножить на два).
и может быть велико по сравнению с Сь Сопротивление Ri ограничи-
вает ослабление усиления до величины
—
Ri + Rc
(пренебрегая действием С2).
Для получения более крутой характеристики понижения усиления
можно включить последовательно два или больше каскадов с однотип-
ными характеристиками.
3) Влияние на частотную характеристику шунти-
рующих конденсаторов в цепи катода и экранирующей
сетки. Шунтирующий конденсатор небольшой емкости в цепи катода
ограничивает ослабление низких тонов L Небольшой шунтирующий кон-
1 Ослабление низких тонов можно ограничить даже без включения шунтирующего
конденсатора, применяя отрицательную обратную связь по току от сопротивления в цепи
катода, общего как для входной, так и для выходной цепей (см. гл. 6).
Гл-9]
КОМПЕНСАЦИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ТОЙА
?Э
денсатор в цепи экранирующей сетки также ослабляет низкие частоты,
особенно если она питается через большое гасящее сопротивление. Более
крутую характеристику ослабления можно получить, подбирая шунти-
рующий конденсатор экранирующей сетки и конденсатор цепи катода
так, чтобы в этих цепях ослабление на
заданной частоте начиналось одновременно.
Еще более крутая характеристика ослаб-
ления получается при последовательном
включении двух или более аналогичных
каскадов или комбинаций с приведенным
выше усилителем, в котором начало ослаб-
ления на заданной частоте от конденсатора
связи в цепи сетки совпадало бы с ослаб-
лением, обусловленным шунтирующими ем-
костями катодной цепи и цепи экранирую-
щей сетки
Подсчет ослабления при несоответствии
сетки и цепи катода дан в гл. 4.
4) Общая схема фильтра для
Фиг.! 9-10. Общая схема фильтра
для неизменного напряжения вхо»
да. В последующих частных ви-
дах этой схемы (фиг. 9-11 — 9-18)
выбраны следующие значения со-
противлений и конденсаторов как
исходные для частотной характе-
ристики:
« 0,1 мгом; Ra #4 -»
=15 900 ом; G - С, «= 0,01 мкф
(Хс -» 15 900 ом на частоте
1 000 гц).
шунтирования экранирующей
питания постоянным
напряжением. Несколько видов компенсации тона можно полу-
чить по схеме' фиг. 9-10. Значения шести ее составляющих эле-
ментов могут изменяться по желанию как для подъема, так и
Г™ ослабления низких и высоких звуковых частот. Такой фильтр при-
еняют при постоянном входном напряжении Uex. Это имеет место при
^пользовании для получения входного напряжения триода; при этом
пнимум сопротивления нагрузки для лампы должен быть не меньше 5/?,.
ао
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть 1
Вместо триода можно применять пентод, но при этом минимальная вели-
чина сопротивления нагрузки, создаваемого фильтром, .должно быть не
меньше пяти сопротивлений анодной нагрузки.
На фиг. 9-11—9-19 показан ряд частных случаев общей схемы рас-
сматриваемого фильтра.
Схема на фиг. 9-11 может быть использована для подъема низких
частот или для ограниченного ослабления высоких частот. Частотную
Фиг. 9-12.
характеристику можно целиком передвинуть влево или вправо соответ-
ствующим увеличением или уменьшением емкости С2. Кривая асимптоти-
чески приближается к значениям
вых — ^вх
[ Ко \
\Ri + 2?о J ’
( \
Ьл
где
> __/ ^2’^4 \
Рассматриваемая схема фильтра эквивалентна любой лампе (пентоду
или триоду); в этой схеме R\ представляет собой внутреннее сопротив-
ление лампы, а /?2 —результирующее сопротивление от параллельного
соединения сопротивления анодной нагрузки и сопротивления цепи сетки
последующей лампы. Сопротивление /?2 (фиг. 9-11) может быть одним
из видов регулятора громкости.
Гл. 9]
КОМПЕНСАЦИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ТОНА
81
Схема фиг. 9-12 может быть применена для ограничения ослабле-
ния низких частот или для ограничения ‘подъема высоких частот. Кри-
вая асимптотически приближается к значениям
__ т / \
^8ЫХ ^вХ I ) И ВЫХ ^8Х

где

Схема фиг. 9-13 часто применяется для ослабления высоких частот;
кривая асимптотически приближается к значениям
Uвых U*x и UGbtx — 0.
Фиг. 9-15.
Схема фиг. 9-14 применяется для ослабления низких частот. Эта
Схема эквивалентна общей схеме, в которой СА является конденсатором
Связи в цепи сетки, а — сопротивлением в цепи сетки. Кривая асим-
птотически приближается к значениям
ийых == U и Uebl v — 0.
вЫЛ вЛ ЫЯЛ
Схема фиг. 9-15 особенно пригодна для подъема низких частот, но
Достатком ее является отсутствие сопротивления в цепи фильтра,
А. Д. Фролов.
82 НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ [Часть 1
которое могло бы быть использовано как регулятор громкости. Кривая
асимптотически приближается к значениям
^вых Uex и UBblx Uex ’
Схема фиг. 9-16 хможет быть применена для ослабления низких
частот. В этой схеме R3 представляет соединенные параллельно внут-
реннее сопротивление лампы и сопротивление анодной нагрузки, Cj
представляет конденсатор в цепи сетки, а /?2 — сопротивление в цепи сетки.
Кривая асимптотически приближается к значениям
) И ^ВЫХ —
Схема фиг. 9-17 может быть применена для ослабления высоких
частот. Она эквивалентна схеме, в которой R\ является внутренним
сопротивлением лампы, а /?2— анодным сопротивлением и С2 — шунти-
рующей емкостью между анодом и катодом. Кривая асимптотически
приближается к значениям
ивых = URV I -ггф-гй И ие.,х — 0.
рл< 9] КОМПЕНСАЦИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ТОНА
83
Схема фиг. 9-18 может быть использована для ограничения ослабления
низких частот или для подъема высоких частот. Кривая асимптотически
приближается к значениям
5. Фильтр для питания постоянным током. Пентод,
когда он работает на сопротивление нагрузки, значительно меньшее, чем
его внутреннее сопротивление, может рассматриваться как источник
постоянного тока. На фиг. 9-19 и 9-20 показаны типовые схемы фильтра,
которые могут быть применены при источниках постоянного тока.
Схема фиг. 19 может быть применена для подъема низких частот
Или ослабления высоких частот. Ri может представлять внутреннее со-
противление лампы, соединенное параллельно с сопротивлением цепи
последующей лампы; предполагается, что конденсатор связи в цепи
етки обладает незначительным реактивным сопротивлением. Кривая
сймптотически приближается к значениям
^eux^^i И ^вых^1 7?! +
6*
84
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
I Часть 1
Кривая для схемы фиг. 9-20 асимптотически приближается к зна-
чениям
Uвых 1 и ^вых — 0*
6) Регулирование тона отрицательной обратной
связью. Если цепь обратной связи рассчитывается так, чтобы напря-
жение обратной связи на одной частоте было больше, чем на другой,
то на первой частоте величина обратной связи будет больше, чем на
второй. При соответствующем выборе схем и их постоянных возможно
Фиг. 9-20. CxeMi фильтра для неизменного входного тока I. Частотная
характеристика получена при ~ 0,1 мгом н С « 0,01 мкф.
получить любую комбинацию подъема или ослабления как высоких, так
и низких частот.
Вследствие изменения фазового угла напряжения обратной связи
этот метод регулирования тона склонен вызвать нестабильность. Вероят-
ность появления нестабильности уменьшается при подаче напряжения об-
ратной связи только на один каскад, но все же проверку на стабиль-
ность лучше производить во всех случаях. Хотя нестабильность может
проявляться на очень низких или на очень высоких частотах, лежащих
вне диапазона слышимости, тем не менее она может быть причиной иска-
жения или возникновения паразитной генерации.
9-4. Регуляторы това с переключателем. Для предварительного вы-
бора тона можно использовать переключатель на два или более поло-
жений.
Для воспроизведения речи необходимо незначительное ослабление
низких частот, особенно если громкоговоритель обладает резко выра-
женным резонансом на частоте 100 гц или близко к ней.
Для воспроизведения музыки может потребоваться два положе-
ния регулятора тона: одно — для незначительного подъема только низ-
ких частот и второе —для подъема как низких, так и высоких частот
или еще лучше — для пропускания широкой полосы по промежуточной
частоте.
9-5. Избирательное искажение. Когда сигнал, содержащий гармоники,
подводится к сетке усилительного каскада с компенсацией тона гармо-
ники, то. искажения могут или возрасти или уменьшиться в зависимо'
сти от частотной характеристики каскада. Указанное обстоятельство со-
вершенно не зависит от какого-либо искажения гармоники, обусловлен-
Гл. 9]
КОМПЕНСАЦИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ТОНА
85
него самим каскадом с компенсацией тона. Например, пусть каскад уси-
лителя с компенсацией тона имеет следующую характеристику:
Частота
1 000 гц
2 000 „
3 000 ,,
Усиление больше, чем
при 400 гц, на
0 дб
4 „
8 ,,
Если К сетке такого усилителя подвести напряжение с основной ча-
стотой 1000 гц и с 5% второй и 3% третьей гармоник, на выходе
появится уже 7,9% второй и 7,5% третьей гармоник, что даст искажение
сигнала. Это искажение является одним из наиболее неприятных свойств
усилителен с большим подъемом высоких частот и от него нельзя изба-
виться применением какой-либо схемы или специального прибора.
Иногда имеет место ослабление высоких звуковых частот, что также
дает искажение подводимого к усилителю сигнала. Подобное ослабле-
ние гармоник может явиться результатом подъема низких частот, так
как в этом случае основной тон усиливается больше, чем его гармоники,
и соотношение между ними нарушается.
В обоих вышеприведенных случаях предполагается, что сам каскад
усиления с компенсацией тона не вносит каких-либо искажений.
9-6. Методы устранения эффекта кажущейся громкости. Всегда нужно
стремиться к уменьшению эффекта кажущейся громкости, обусловленного
так называемым «подъемом низких частот», фактически аналогичным
ослаблению широкой полосы частот в середине звукового диапазона.
Если этот подъем не заходит значительно в область диапазона средних
частот, то достаточно поддерживать на постоянном уровне средние ча-
стоты. В усилителе с регулятором тона в виде переключателя подъем
низких (или высоких) частот устраняется без какого-либо серьезного
влияния на кажущуюся громкость закорачиванием реактивного сопро-
тивления, обусловливающего увеличение полного сопротивления на этих
частотах, например конденсатора С2 на фиг. 9-11. Если подъем ярко
выражен н если он захватывает несколько и диапазон средних частот,
то конденсатор С2 в схеме фиг. 9-11 нужно заменить соответствующим
сопротивлением, величина которого определяется опытным путем.
При резонансном методе компенсации тона (фиг. 9-1 и 9-2) анало-
гичный результат можно получить также заменой настроенного контура
сопротивлением подходящей величины.
Изменения кажущейся громкости можно легко избежать, применяя
в качестве регулятора тона переключатель, но его очень трудно избе-
жать, если в качестве регулятора тона используется переменное сопро-
тивление. Одним из наиболее практических устройств является примене-
вне двух звуковых каналов, один из которых управляет низкими часто-
ами, а другой — крайними высокими частотами без ослабления средних
^стот. При этом можно применить только один регулятор, который поз-
часЯЛ П0ЛУчать соответствующий баланс между низкими и высокими
ТОеТОтами- Такой же принцип может быть использован для получения
Р х или более диапазонов частот.
от Компенсация изменения уровня громкости Если все устройство
тепи1111^0?01121 до громкоговорителя обладает линейной частотной харак-
случ^1™0^ То воспроизведение звука будет близко к натуральному в том
у ае» если акустический уровень воспроизведения будет таким же, как
86
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть 1
кости в положение максимальной
Л детектору
Отвод
Фиг. 9-21.
К источнику
напряжения
смещения
"г
и уровень первоначального звука перед микрофоном. При низких уров-
нях будет наблюдаться — вследствие особенностей человеческого уха —
ярко выраженное кажущееся ослабление низких частот и менее выра-
женное кажущееся ослабление высоких частот. Если требуется получить
при низком акустическом уровне '(малой громкости) возможно более
близкое к оригиналу воспроизведение звука, то необходимо обеспечить
соответствующий подъем низких и высоких частот.
Хорошие результаты дает такая комбинация требуемой компенсации
тона с регулированием громкости, когда при установке регулятора гром-
омкости компенсация получается ми-
нимальной и затем увеличивается
при уменьшении громкости. Этот ме-
тод дает удовлетворительные ре-
зультаты только в том случае, если
подводимое к регулятору громкости
напряжение остается почти постоян-
ным по всему диапазону изменения
громкости, в пределах которого про-
изводится компенсация.
На фиг. 9-21 показана типовая
схема регулятора громкости с отво-
дом. Максимальная степень компен-
сации получается, когда передвиж-
ной контакт находится в точке отво-
да, и поэтому выбор этой точки
должен соответствовать условиям
данного приемника. Схема фильтра
может быть любой и может быть
выполнена так, чтобы давать подъем только низких частот или
обеспечивать соответствующий баланс между подъемом низких и вы-
соких частот. Приведенная схема служит только иллюстрацией и объ-
единяется с последовательной резонансной цепью, настроенной на
частоту 1 000 гц и служащей для подъема как низких, так и вы-
соких частот. Для получения более эффективного устройства можно при-
менить дйа отвода, каждый с соответствующим фильтром.
Необходимо заметить, что меньшая часть регулятора громкости дей-
ствует на схему фильтра как шунт и влияет на частотную характери-
стику.
Схема регулятора громкости с сопротивлением и конденсатором в ка-
честве фильтра показана на той же фиг. 9-21. Значения Ri, R2 и С
можно определить по графику фиг. 9-22 Для этого должны быть из-
вестны: одно из сопротивлений (Ri или /?2) и желательный подъем К
низких частот. Если сопротивление части потенциометра регулятора гром-
кости R\ равно- 0,5 мгом, а нижние тона желательно усилить в три раза,
то на фиг 9-22 в верхней части графика находят пересеченное кривой
Ri = 500 000 ом с горизонтальной линией К =• 3. Найденную точку пере-
носят вниз до пересечения с аналогичной кривой R\ и получают отсчеты
/?2 ~ 47 тыс. ол! и С - 0,006 мкф.
Можно осуществить компенсацию и без специального отвода от по-
тенциометра регулятора громкости, применив отрицательную обратную
связь по току, глубина которой зависит от положения движка регуля-
тора громкости. Такая схема показана на фиг. 9-23; она позволяет ис-
пользовать преимущества отрицательной обратной связи без снижения
чувствительности приемника.
рл> 9] КОМПЕНСАЦИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ТОНА
9-8. Подъем низких тоиов для звукоснимателя. Между звукоснима-
телем и усилителем для подъема низких частот можно включить схему
фиг. 9-24. В подобных схемах получаются значительные потери усиле-
ния на средних частотах, и только на очень низких частотах выходное
напряжение приближается к напряжению, даваемому звукоснимателем.
Фиг. 9-22. Г рафик для определения значений компен-
сирующих элементов схемы фиг. 9-21. Предусматри-
вается подъем низких частот в диапазоне fH =100 гц
и fG — 400 гц максимально в четыре раза.
Максимальное выходное напряжение на средних и высоких частотах
равно приблизительно
#2^3 ,,
Rl^i 4" R1R3 4~ ^2^3 еХ 1
ГДе —напряжение, даваемое звукоснимателем. На очень низких
частотах оно равно приблизительно
--------.[J
Я1 + #3 еХ'
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[ Часть 1
Фиг. 9-23.
Желательно, чтобы сопротивление нагрузки для звукоснимателя
на средних и высоких частотах было близко к рекомендуемой заводом-
изготовителем. Оно определяется как

Л’2 Яз '
На низких частотах сопротивление нагрузки будет равно прибли-
зительно
Ri + $з-
На фиг. 9-25 и 9-26 приведены частотные характеристики при раз-
ных значениях элементов рассматриваемой схемы. Фиг. 9-25 иллюстри-
рует действие фильтра, обеспечивающего приблизительно полную компен-
сацию (6 дб па октаву) в случае звукоснимателя, который сам не обес-
печивает подъема низких тонов (частотная характеристика звукоснимателя
к

Фиг/ 9-24. Схема фильтра для подъема низ-
ких частот, предназначенного для введения
между звукоснимателем и сеткой первого
каскада усиления.
предполагается для простоты пря-
мой горизонтальной линией). Та-
кая степень компенсации излиш-
ня, если звукосниматель сам дает
определенный подъем низких то-
нов и если не требуется допол-
нительного подъема их.
Характеристики на фиг. 9-25
и 9-26 предполагают значения
элементов фильтра, обеспечиваю-
щие иа звукосниматель на сред-
них и высоких частотах со-
противление нагрузки 0,25 л;гол/.
Если это сопротивление нагрузки должно составлять 0,5 мгом, то для
получения аналогичной частотной характеристики величины трех сопро-
Гл. 10]
РАСШИРЕНИЕ ДИАПАЗОНА ГРОМКОСТИ
89
Частота, гц
Фиг. 9-25. Частотная характеристика (сплош-
ная линия) для схемы фиг. 9-24, когда
р1 0,z‘;5 мгом, 7?3 — 25 000 ом, R3 «« 1,0
мгом (потенциометр) нС = 0,02 мкф. При
этих условиях подъем низких частот дос-
тигает 6 дб на октаву (пунктирная линия),
требуемых для полной компенсации потерь
при записи граммофонных пластинок.
Фиг. 9-Г6. Частотная характеристика
(сплошная Л1ния) для схемы фиг. 9-24,
когда /?1 — 0,1775 мгом, R9 = 75 000 ом,
Ra ~ КО мгом (потенциометр) и С =0,01
мкф. При этих условиях схема обеспечи-
вает только частичную компенсацию
(приблизительно 3 дб иа октаву) потерь
при з писи грамхмофонных пластинок.
тивлений в предыдущем случае нужно умножить на два, а величины ем-
костей разделить на два.
9-9. Сводка характерных особенностей компенсации тона:
1. Все методы компенсации тона дают значительные потери в усиле-
нии в той части диапазона частоты, где ие требуется «подъема».
2. Большинство методов компенсации тона дает незначительное
уменьшение усиления на частоте наибольшего усиления по сравнению
с усилением при нормальной связи сопротивлениями.
3. Частотная характеристика зависит от полного сопротивления
источника входного напряжения и от схемы фильтра.
4. Максимальное входное напряжение, которое может быть подведено
К сетке лампы с фильтром в анодной цепи без появления искажений,
в большинстве случаев значительно меньше, чем в случае нормальной
связи сопротивлениями.
5. Если необходимо получение значительного «подъема», то по мень-
шей мере желателен, а часто и необходим, добавочный каскад усиления.
В большинстве случаев этот каскад должен быть первым каскадом уси-
лителя.
Глава десятая
РАСШИРЕНИЕ ДИАПАЗОНА ГРОМКОСТИ
В ^усилителе можно изменять уровень усиления таким образом, что
при- большем напряжении входного сигнала будет получаться большее
Усиление. Это называется расширением диапазона гром-
кости.
Можно обеспечить различные типы характеристик расширения или
ЛЖения диапазона, а также широкие вариации постоянной времени,
бычно считается вполне удовлетворительной постоянная времени по-
рядка у5 сек., но в сложных усилителях можно получить или более
90
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть 1
быстрое реагирование на увеличение уровня громкости, или более мед-
ленное уменьшение при его спадании.
В типовой схеме расширителя диапазона громкости чаще всего при-
меняется пентод с переменной крутизной, работающий на нагрузочное
сопротивление и служащий для усиления приходящих сигналов, и отдель-
ный усилитель, работающий от приходящего сигнала, выходное напря-
жение которого используется для питания диодного выпрямителя, даю-
щего отрицательное смещение на управляющую сетку лампы с перемен-
ной крутизной. Лампа с переменной коутизной может быть обычным
пентодом или лампой типа 6Л7. В последнем случае используют две
- 13
Фнг. 10-1.
отдельные сетки: одну — для входного сигнала, другую — для регулиро-
вания уровня усиления. Широкое распространение получила схема
фиг. 10-1, вполне удовлетворительно работающая при условии, что вход-
ное напряжение не превышает 0,25 в эфф. При большем входном напря-
жении появляются искажения.
Применение расширителя диапазона громкости особенно необходимо
при проигрывании граммофонных пластинок, диапазон громкостей кото-
рых обычно не превосходит 25 дб, тогда как для естественного звучания
речи и музыки нужен диапазон громкости в 40—70 дб.
Схема фиг. 10-1 обеспечивает расширение диапазона громкостей на
Скорость срабатывания регулирования определяется постоянной вре-
мени RC цепи регулирования (в цепи 3-й сетки лампы 6Л7, фиг. 10-1).
Она не должна быть слишком малой, чтобы усиление не менялось при
изменении мгновенного значения напряжения сигнала на входе системы,
но не должна быть и слишком большой, так как иначе регулирование
не успеет следовать за изменением средней амплитуды (т. е. громкости)
сигналов. Обычно постоянная времени берется в пределах 0,025—0,05 сек.
Гл. 11]
СОПРОТИВЛЕНИЯ, КОНДЕНСАТОРЫ И МОНТАЖ
91
Глава одиннадцатая,
СОПРОТИВЛЕНИЯ, КОНДЕНСАТОРЫ И МОНТАЖ УСИЛИТЕЛЕЙ
11-1. Сопротивление и конденсаторы в усилителях низкой частоты.
Надежная и правильная работа усилителя зависит от правильного вы-
бора сопротивлений и конденсаторов. Основными соображениями, кото-
рыми руководствуются при выборе указанных деталей усилителя, явля-
ются техническая и экономическая целесообразность выбора той или
иной детали. В некоторых случаях необходимо считаться также и с имею-
щимся в распоряжении конструктора ассортиментом деталей. При выборе
сопротивления необходимо знать не только необходимую его величину
(номинальное значение), но также и допустимое отклонение от этой ве-
личины (допуски). Кроме того, необходимо правильно выбрать сопро-
тивление по его мощности рассеяния и определить наиболее подходящий
тип его.
Для правильного выбора конденсаторов нужно знать требуемое зна-
чение номинальной емкости, величину допуска, рабочее напряжение, про-
бивное напряжение, сопротивление изоляции и тнп конденсатора, в наи-
большей степени удовлетворяющий предъявляемым к нему требованиям.
При выборе необходимых типов сопротивлений н конденсаторов
можно пользоваться приведенными в гл. 40 их основными параметрами.
11-2. Сопротивление в аиодиых и экранирующих цепях. В анодных
и экранирующих цепях усилителей напряжения обычно проходят токи
порядка 0,25—1 ма, поэтому в данном случае наиболее подходящим яв-
ляется сопротивление на мощность 0,25 вт. Сопротивление нагрузки анод-
ной цепи усилителя напряжения определяет величину усиления и — в не-
которой степени — частотную характеристику. С некоторым приближе-
нием можно считать, что в случае пентодов величина усиления пропор-
циональна величине сопротивления нагрузки. Поэтому если выбранное
сопротивление будет отличаться от необходимого расчетного на 20%, то
и усиление изменится примерно на такое же значение. В усилителях
промышленного типа допуск на указанное сопротивление задается
в ± Ю%. В любительской практике этот допуск может быть ±20% или
больше.
В усилителях напряжения на триодах мощность рассеяния сопротив-
ления обычно достаточна в 0,5 вт. Сопротивления в цепях экранирующих
сеток усилителей напряжения обычно' имеют мощность 0,25 вт. Величина
допуска для этих сопротивлений такая же, как и для сопротивлений
анодной нагрузки. Сопротивления, применяющиеся в качестве развязок
в анодной цепи усилителей напряжения, обычно имеют допуск ±20%.
Во всех указанных случаях используются непроволочные сопротивления
гнпа ТО, СС или ВС.
В анодных цепях мощных усилителей иногда применяются сопротив-
ления для предотвращения возникновения генерации. Обычно это прово-
лочные сопротивления в 50—500 ом с мощностью рассеяния в несколько
ватт. Хотя величина этого сопротивления не рассчитывается, а подби-
рается опытным путем в каждом отдельном случае, однако в промыш-
ленных усилителях все же устанавливается на него допуск ± 10%. В це-
пях экранирующих сеток усилителей мощности применяют сопротивления
1°?п(?СТЬЮ от 0’5 вт и выше- Допуск па эти сопротивления дается
± 10%. Типы сопротивлений: ТО, СС и ВС.
Ч-З. Сопротивление в сеточных цепях. Сопротивления в цепях сеток
Усилителей напряжения чаще всего имеют значения порядка 0,1—1,5 мгом.
92 НИЗКИЕ частоты [Часть 1
Так как мощность рассеивания на этих сопротивлениях обычно мала,
то для указанных цепей можно применять непроволочные сопротивления
типа ТО, СС или ВС 0,1—'0,25 вт. Допуск на величину этих сопротив-
лений дается + 20%.
П-4. Сопротивления в цепи катода (сопротивления смещения). Сопро-
тивление в цепи катода определяет величину смещения на управляющей
сетке лампы, которое в свою очередь определяет режим лампы и, прежде
всего, величину усиления и нелинейные искажения. Величина смещения
определяет также максимальное значение подводимого к сетке перемен-
ного напряжения, не вызывающего заметных искажений. Так как в боль-
шинстве случаев необходимо поддерживать заданное значение сеточного
смещения достаточно точно, то величина сопротивления в цепи катода
должна точно соответствовать расчетному или экспериментально подоб-
ранному значению. Допуск на эти сопротивления дается обычно 5%
для промышленных усилителей; в радиолюбительской практике не реко-
мендуется отступать от заданного значения сопротивления больше, чем
на ± 10%.
В усилителях напряжения в цепях смещения можно применять со-
противления типа ТО, СС и ВС 0,25 вт. В предоконечных и мощных
усилителях обычно применяются проволочные сопротивления с рассея-
нием от двух и более ватт. Небольшая индуктивность проволочных со-
противлений из тонкой проволоки большого удельного сопротивления
в данном случае не имеет существенного значения.
11-5. Сопротивления делителей напряжения. Сопротивления делите-
лей напряжения обычно имеют относительно небольшие значения, но они
используются при относительно больших токах, поэтому тип сопротив-
лений должен выбираться по рассеиваемой в них мощности. Для потен-
циометров чаще всего применяются сопротивления типа ВС или СС мощ-
ностью не менее 0,5 вт. В предоконечных и мощных усилителях эти со-
противления обычно берутся проволочного типа.
Допуск на каждое входящее в делитель сопротивление не должен
превышать +5%, если они приблизительно одинаковы по величине со-
противления, в противном случае наименьший допуск должен быть у со-
противлений с наибольшей величиной.
Сопротивления делителей напряжения смещения выбираются из тех
же соображений, только допуск на каждое сопротивление должен быть
порядка 1—2% для проволочных сопротивлений (которые чаще всего
и применяют в подобных случаях) и 3—5% — для непроволочных.
11-6. Сопротивления в цепи отрицательной обратной связи. Величина,
допуск и мощность сопротивлений в цепи отрицательной обратной связи
определяются схемой. Если напряжение обратной связи снимается с ча-
сти делителя, включенного на выходе усилителя, то допуски на каждое
сопротивление делителя аналогичны допускам для делителей в анодных
и экранирующих цепях. Во всех схемах, где напряжение обратной связи
определяется величиной сопротивления, с которого снимается это напря-
жение, допуск на величину сопротивления обычно принимается + 10%•
В подавляющем большинстве случаев для рассматриваемых цепей при-
меняются сопротивления типа ТО, ВС или СС мощностью 0,25—0,5 вт.
В цепях обратной связи, охватывающих два каскада усиления, до-
пуск на величину сопротивления не должен превышать +5%. Чем
больше коэффициент обратной связи, тем более строгие требования
должны предъявляться к правильному выбору величины сопротивления
и его допуску.
Гл 11 1 СОПРОТИВЛЕНИЯ, КОНДЕНСАТОРЫ И МОНТАЖ
93
11-7. Сопротивления в цепях фильтров, корректирующих частотную
характеристику. В цепях, определяющих частотную характеристику,
должны применяться сопротивления с допуском не больше +10%, если
характеристика должна оставаться в пределах заданной или рассчитан-
ной. Если в цепь отрицательной обратной связи включен фильтр из
сопротивлений и конденсаторов, то в подавляющем большинстве случаев
допуск на величину сопротивления задается +5%.
Сопротивление т о н-к омпенсации в регуляторе громкости обычно
применяется с допуском +10%, а .в любительской практике — + 20%.
Переменные непроволочные сопротивления регулятора тембра обычно
имеют допуск ±20%.
Если в цепи коррекции частотной характеристики кроме переменного
сопротивления применяются также и постоянные сопротивления, то до-
пуск на величину последних не должен превышать +20%.
В подавляющем большинстве случаев для указанных цепей приме-
няют сопротивления типа ТО, СС или ВС мощностью 0,25—0,5 вт.
11-8. Конденсаторы связи анодной цепи с сеточной. Допуск иа вели-
чину емкости этих конденсаторов обычно дается + 20% и только в спе-
циальных усилителях + 10%. Рабочее напряжение конденсатора должно
не менее чем на 100 в превышать напряжение питания анодной цепи.
Сопротивление изоляции должно быть в 5—10 раз больше произведения
—напряжение питания анодной цепи, a R — сопротивле-
ние между сеткой и катодом. Обычно в качестве таких конденсаторов
связи применяют бумажные конденсаторы типа КБ, КБШ, МК, МКВ
или аналогичные им. В ответственных случаях применяют слюдяные или
бумажные герметизированные конденсаторы.
11-9. Конденсаторы, шунтирующие сопротивления смещения в цепи
катода. В усилителях низкой частоты для этой цели обычно применяют
электролитические конденсаторы относительно большей емкости и с
малым рабочим напряжением. При выборе величины емкости такого кон-
денсатора необходимо учитывать, что допуски на электролитические кон-
денсаторы имеют значения —10 +40%. Рабочее напряжение на
конденсаторе должно быть на 10—20% меньше допустимого для конден-
сатора.
Когда сопротивление в катодной цепи используется кроме сопротив-
ления смещения также и в качестве сопротивления цепи отрицательной
обратной связи, то в качестве шунтирующих конденсаторов применяются
бумажные конденсаторы, емкость которых определяется расчетным путем
Их рабочее напряженке и сопротивление изоляции не играют существен-
ной роли, так как рабочее напряжение обычных бумажных конденсато-
ров всегда больше требуемого в этих цепях, а сопротивление смещения
на много меньше сопротивления изоляции конденсаторов.
11-10. Блокирующие конденсаторы в аиодиых и экранирующих цепях.
В усилителях низкой частоты емкость этих конденсаторов обычно лежит
в пределах от 0,1 до 2 мкф, достигая иногда 10 мкф. Допуск на указан-
ные конденсаторы обычно дается +20%. Рабочее напряжение их должно
°Ыть„ на 100 в больше напряжения питания анодной и экранирующей
цепей. Сопротивление изоляции для данных цепей не имеет значения.
Ипы применяемых конденсаторов: КБ, КБШ и МК или МКВ и в слу-
ае необходимости в большой емкости—электролитические. Рабочее на-
ряжение последних должно быть больше напряжения питания анодной
экранирующей цепей на 20—50 в.
94
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[ Часть 1
11-11. Конденсаторы цепей фильтров, корректирующих частотную ха-
рактеристику, и цепей, влияющих иа иее. Во всех цепях, в которых кон-
денсаторы определяют частотную характеристику, необходимо выбирать
их емкость по возможности близкой к расчетной или экспериментально
найденной величине. Обычно допуски на емкость указанных конденсато-
ров берутся в +10%. В резонансных корректирующих цепях конденса-
торы берутся с допуском в +5%. Такой же допуск должны иметь кор-
ректирующие цепи отрицательной обратной связи, и только в случаях,
когда конденсаторы этих цепей используются как блокирующие, допуск
на их величину может быть увеличен до +10%.
Рабочее напряжение конденсаторов, применяемых в рассматриваемых
цепях, зависит от действующего на их зажимах напряжения. Конден-
саторы корректирующих фильтров, включаемых в сеточную цепь и не
находящихся под действием постоянного напряжения, могут быть любого
типа (за исключением электролитических). Конденсаторы, включаемые
в анодную цепь и подвергающиеся действию постоянного и переменного
напряжений, должны иметь некоторый запас прочности. Если конденса-
тор одним зажимом соединен с анодом оконечной лампы, а другим — с
землей, то^ в этом случае он может оказаться под большим напряжением.
При оконечной лампе типа пентод или лучевой тетрод рабочее напря-
жение указанного конденсатора должно в три-четыре раза превышать
анодное напряжение. Конденсаторы, включаемые на анод предоконечного
каскада, должны иметь рабочее напряжение в полтора-два раза больше
напряжения на аноде.
Допуск и а величину емкости указанных конденсаторов не должен
превышать + 10%.
11-12. Монтаж усилителя. Качество работы усилителя во многом за-
висит от монтажа. Плохой монтаж может быть причиной: 1) паразит-
ной обратной связи, 2) фона переменного тока. В свою очередь эти
причины могут вызвать: а) частотные искажения; б) нелинейные иска-
жения; в) уменьшение или чрезмерное увеличение усиления; г) неустой-
чивую работу усилителя; д) неисправность ламп, трансформаторов,
конденсаторов и сопротивлений; е) неисправность отдельных цепей уси-
лителя.
Чем больший уровень усиления требуется от усилителя, тем более
высокие требования должны предъявляться к качеству выполнения мон-
тажа.
Отдельные каскады усилителя нужно располагать так, чтобы его
выходные цепи были по возможности дальше от входных. Если зо вход-
ной и выходной цепях применяются трансформаторы, то они должны
быть так ориентированы друг относительно друга, чтобы их взаимное
влияние было наименьшим. Обычно при налаживании усилителя сначала
выходной трансформатор устанавливают в наиболее удобное положение
с точки зрения монтажа, а затем входной трансформатор перемещают
в различных направлениях до получения устойчивой работы усилителя.
Во избежание магнитной связи между выходным и входным трансфор-
маторами последний заключают в магнитный экран. Для устранения
магнитной связи через шасси усилителя входной трансформатор крепят
К нему немагнитными металлами.
„ Электростатические связи устраняют экранированием отдельных це-
пей. Наиболее сильно подвержены этой связи сеточ.чые провода, кото-
рые обычно и заключаются в экран. Экранирование проводов анодных
Гл. 11] СОПРОТИВЛЕНИЯ, КОНДЕНСАТОРЫ II МОНТАЖ 95
цепей не производится, так как ввиду больших напряжений на этих про-
водах их экранирование довольно затруднительно. В усилителях с боль-
шим усилением лампы предварительных каскадов должны заключаться
в экраны, а в случае металлических ламп с выводом сетки на верхнюю
ее часть (как, например, у ламп 6Ж7 н 6Г7) сеточный колпачок должен
быть закрыт металлическим колпачком, соединяемым с экраном сеточ-
ного провода н корпусом лампы. В радиовещательных приемниках, где
экранирование входных высокочастотных проводов затруднено, но где
по условиям расположения детали лампы оконечного каскада оказы-
ваются расположенными близко к этим цепям, очень полезно эти лампы,
экранировать, если они стеклянные, как, например, 6Ф6С или 6Л6С.
При монтаже усилителя следует избегать длинных проводов в се-
точных и анодных цепях. Если этого избежать нельзя, то сеточные цепи
должны быть хорошо экранированы, а анодные — удалены от сеточных.
Наиболее опасным в этом отношении являются провода выходного кас-
када, идущие от анода к выходному трансформатору, а также провода
от вторичной обмотки выходного трансформатора к громкоговорителю.
Цепи экранирующих сеток выходного каскада также могут представ-
лять известную опасность, если блокирующий конденсатор достаточной
емкости не подключен непосредственно к гнезду экранирующей сетки на
ламповой панели или если емкость этого конденсатора мала. При мон-
таже усилителя нужно иметь ввиду, что цепь катода так же опасна для
сеточных цепей, как и цепь аиода, поэтому ее также следует удалять
от сеточных цепей.
Все соединения сопротивлений и конденсаторов должны выполняться
по возможности короткими проводами. Например, все блокирующие кон-
денсаторы цепей лампы должны присоединиться непосредственно к гнез-
дам ламповой панели. Сопротивление в цепи катода и его шунтирую-
щий конденсатор также должны близко располагаться к ламповой па-
нели. Если по условиям схемы и расположения отдельных деталей этого
осуществить не удается, то расположение проводов должно предусмат-
ривать минимальную связь между сеточной цепью с одной стороны
и анодной н экранирующей цепями — с другой.
Во избежание появления фона переменного тока провода от сило-
вого трансформатора к нитям подогрева ламп должны быть свиты
между собой, причем первой лампой, к которой подводятся указанные
провода, должна быть входная лампа усилителя.
В качестве монтажных проводов используются провода в резиновой
изоляции с обмоткой и оплеткой или без последней. Широко применя-
ются также провода с хлорвиниловой изоляцией.
При выборе типа провода для монтажа усилителя следует руковод-
ствоваться следующими основными соображениями: 1) для цепей, где
нет больших напряжений н требуется хорошая изоляция, применять про-
вода в резиновой изоляции; 2) в цепях с большим напряжением (анод-
НЫев цепи выходных каскадов) применять провода с резиновой изоля-
цией, обмоткой и пропитанной лаком оплеткой; 3) провода, которые по
Условиям монтажа должны проходить в отверстия шасси, экранов или
касаться острых углов деталей усилителя (например, сердечников транс-
форматоров и дросселей), должны иметь хорошую лощеную или стек-
лянную оплетку.
96
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[ Часть 1
Глава двенадцатая
НИЗКОЧАСТОТНЫЕ СМЕСИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
В студийной аппаратуре обычно необходимы удобные способы регу-
лирования входного напряжения. Простейшим из таких способов является
переключающий вход переключатель (фиг. 12-1). В случае большой раз-
ницы в напряжениях различных источников входного сигнала при поль-
зовании таким переключателем в громкоговорителе получаются неприят-
Фиг. 12-1.
Фиг. 12-2.
Фиг. 12-3.
ные «удары». Поэтому в этом случае необходим еще регулятор гром-
кости, позволяющий регулировать во время переключения громкость.
Если необходимо «смешивать» входные напряжения в регулируемых
соотношениях, то нужно пользоваться более совершенными схемами.
Простой последовательный смеситель (фиг. 12-2) имеет три серьез-
ных недостатка: 1) обе стороны входа В обладают некоторым потенциа-
Фиг. 12-4. Фиг. 12-5. Фиг. 12-6.
лом по отношению к земле; 2) паразитные емкости канала В по отно-
шению к земле шунтируют высокие частоты канала А; 3) любой фон,
наводимый в канале В, подается без заметного ослабления к сетке сле-
дующей лампы. Поэтому эта схема должна применяться с большими
предосторожностями.
На фиг. 12-3 показана более удовлетворительная схема: входные
цепи ее параллельны и одна из сторон у каждой из них заземлена.
Последовательные сопротивления /?3 и /?4 предохраняют каждый регу-
лятор от замыкания на короткую. Очень малая величина этих сопро-
тивлений будет уменьшать их эффективность. Верхний предел величин
обоих сопротивлений устанавливается с учетом максимально допусти-
мого значения сопротивления в цепи сетки и входной емкости следую-
щей лампы. У триодов с очень высокими у (тип 6SQ7), входная ем-
кость которых сравнительно велика, ослабление высоких звуковых частот
рЛв 12] НИЗКОЧАСТОТНЫЕ СМЕСИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
97
становится значительным, если /<3 и превышают 0,25 мгом. Для боль-
шинства других ламп это сопротивление может иметь значение, как
практически допустимый предел, 0,5 мгом. Если /?3 и /?4 равно 0,5 тиао.и
каждое, то потенциометры Ri и /?2 могут иметь любые значения до
0,5 мгом, что является наиболее подходящим сопротивлением нагрузки
для источника с высоким сопротивлением или для пьезоэлектрических
звукоснимателей. При этих условиях максимальное ослабление не будет
превышать 6 дб.
Две схемы, широко применяемые в технике связи, изображены на
фиг. 12-4 и 12-5. В первой из них два Т-образных регулятора громкости
Фиг. 12-7.
Фиг. 12-8.
обеспечивают постоянные входное и выходное сопротивления для всех
положений движков регуляторов; вторая схема является схемой моста.
Обе схемы предназначаются для применения в линиях с малым полным
сопротивлением.
Наиболее хорошей схемой является схема в которой два входа под-
водятся к сеткам двух ламп с общим анодным нагрузочным сопротив-
лением. В такой схеме входные цепи получаются полностью изолирован-
ными одна от другой, и установка ползунка одного регулятора громко-
сти не будет влиять на другой.
Фиг. 12-6 показывает наиболее простую из таких схем иа лампе
6Н7. Очевидно, что здесь внутренние сопротивления двух секций лампы
включены параллельно друг другу, так что каждый триод работает на
сопротивление нагрузки переменному току меньшее, чем его собственное
внутреннее сопротивление. При таких условиях напряжение выхода для
данного процента искажений значительно ограничивается. Но этот недо-
статок можно уменьшить включением в анодную цепь каждой секции
лампы самостоятельного сопротивления (фиг. 12-7). В этом случае можно
получить усиление каскада порядка 10 к пик выходного напряжения
порядка 35 в.
улучшить, заменив две сек-
сопротивление лампы 6Ж7
Характеристику такого смесителя можно
ции триода на два пентода. Внутреннее ________г_________ _______ ____
в схеме усилителя со связью на сопротивлениях получается порядка
** мгом, поэтому отдельные анодные сопротивления на схеме фиг. 12-7
можно исключить, и при этом можно почти полностью реализовать
Усиление пентодного каскада. В схеме фиг. 12-8 усиление каскада мо-
Достигать 120 при пике выходного напряжения приблизительно
в 45 в. Исключение шунтирующего конденсатора в цепи катода умень-
шит усиление вдвое, но улучшит линейность характеристики каскада.
При любой смесительной системе желательно, чтобы подводимые ко
сем каналам входные напряжения были, по возможности, одинаковы, т. е.
Л- Фролов.
98
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть 1
чтобы одинаковые установки движков регуляторов громкости давали
близкие по величине выходные напряжения. Следовательно, там, где
выход от звукоснимателя должен смешиваться с выходом микрофона,
дающим низкий уровень напряжения, в этом случае желательно вклю-
чить между микрофоном и смесительным каскадом один каскад усиле-
ния, чтобы выравнять их напряжения на входе смесителя.
Фиг. 12-9.
На фиг. 12-9 изображена смесительная система, обеспечивающая со-
ответствующее регулирование двух микрофонов и двух звукоснимателей
и дающая удовлетворительное усиление при выходном напряжении около
30 в. Следует заметить, что в цепях сеток 6Н7 регуляторы громкости
не применяются, так как микрофоны с низким уровнем выхода никогда
не могут перегрузить эту лампу.
Г лава тринадцатая
ДЕЦИБЕЛЫ, НЕПЕРЫ, ЕДИНИЦЫ ГРОМКОСТИ
13-1. Белы и децибелы. Известно, что слуховые впечатления пропор-
циональны логарифму изменений интенсивности звука. Поэтому для
сравнения интенсивностей звуков удобнее пользоваться логарифмической
шкалой.
Десятичный логарифм отношения двух мощностей определяет число,
которое выражается в белах. Более широко применяемой единицей
является децибел (дб), равный одной десятой бела. Таким образом,
разница в уровнях мощностей Pi вт и Р2 вт будет равна
101g дб.
U2 р.
Так как , то отношение будет равно ~ , считая
К
в обоих случаях R одинаковыми,
Гл. 13]
ДЕЦИБЕЛЫ, НЕПЕРЫ, ЕДИНИЦЫ ГРОМКОСТИ
99
Тогда
и.
101g 7г = 201g —
С/] С/л
(При R — постоянном).
Это выражение остается в силе и в случае схем переменного тока,
если полные сопротивления Zj и Z2, на которых измеряются Ц и t/2>
одинаковы. В противном случае усиление в децибелах будет равно:
(Л Zr cos
20^7+ 101g 4 + 101g с-^ =
/» . . Z> cos?>
— 201g 7^4- 101g ^-4- 101g
& Zj 1 & Zi 1 & cos Vi
где Zj и Z2—соответствующие полные сопротивления, a cos и cos —
их коэффициенты мощности. На выражение усиления в децибелах двух
мощностей полные сопротивления не влияют, т. е. усиление в децибелах
Р2
равно Ю 1g
дб. Так как децибелы применяются к отношениям (напря-
жений или мощностей), то в качестве меры абсолютной величины они
могут применяться лишь в том случае, когда они относятся к услов-
ному уровню (величина, от которой начинается отсчет). Например,
„20 дб (0 дб~ 0,006 вт)“ является мерой мощности, которая может
быть выражена в милливаттах на основании приведенного выше выра-
жения. Пусть Pi — определяемая мощность (выраженная в ваттах),
а Р2 — условный нулевой уровень (0,006 вт).
Л
Тогда 20= 101g 101g q^qqq , откуда находим:
Pl — 100-0,006 = 0,6 вт.
Пока нет установленного стандартного эталона условного нулевого
уровня. В телефонной практике обычно ь качестве такого условного
Уровня принимается уровень в 6 мвт на сопротивлении 500 ом, хотя
иногда принимается и 6 мвт на сопротивлении 600 ом. Другие часто
применяемые на практике условные нулевые уровни равны 1, 10 и
12,5 мвт.
13-2, Применение децибел. Децибелы определяют изменение мощ-
ности. Пусть, например, отдаваемая лампой громкоговорителю мощ-
ность возросла с 1 до 2 вт. Сказать только, что мощность «увеличилась
на один ватт» будет недостаточно и ошибочно, если при этом не ука-
зать, что первоначальный уровень был равен 1 вт. Правильнее будет
сказать, что произошло возрастание на 3 до. Действительно,
2
101g у = 101g 2 = 10-0,301^3 дб.
Соответственно уменьшение от 2 до 1 вт равно изменению на —3 дб.
Известно, что изменение в уровне на 1 дб едва ощутимо для уха:
Увеличение на 2 дб дает впечатление только незначительного возраста-
ния громкости. Поэтому регуляторы громкости часто градуируются по
ступеням в 1 дб или немного меньше. Ниже приводится таблица, кото-
7*
100
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[Часть 1
рая помогает уяснить, каким изменениям уровней мощности соответст-
вует изменение на 2 дб (очень незначительное изменение громкости).
В этой таблице за 0 дб принято 3 вт.
дб — 10 — 8 — 6 — 4 — 2 0 + 2 + 4 + 6 4-8 4-ю 4-12
в tn 0,30 0,47 0,75 1,2 1,9 3,0 4,75 7,5 12 19 30 47,5
Децибелами пользуются также для определения разности в уровнях,
например между зажимами входа и выхода усилителя или регулятора
громкости. Пусть, например, на входе усилителя (500 ол/) мощность
равна 0,006 вт, на выходе — 6 вт. Усиление мощности равно 6/0,006 =
— 1 000, что эквивалентно 30 дб. Поэтому можно сказать, что усилитель
дает усиление в 30 дб независимо от входного или выходного полных
сопротивлений. Так как мощность на входе равна 0,006 вт на сопро-
тивлении 500 ом, то напряжение на входе равно 1,73 в. Для измерения
указанного напряжения с достаточной степенью точности нужно пользо-
ваться точным вольтметром с большим входным сопротивлением, не ока-
зывающим влияния на изменение входного сопротивления усилителя.
Такие приборы как звукосниматели и микрофоны являются источ-
никами постоянного напряжения, включенным последовательно с эквива-
лентным внутренним сопротивлением, и расчеты, в которых оно не при-
нимается во внимание, будут ошибочны. Ниже приводится типовой при-
мер расчета.
Рассмотрим усилитель, у которого входное напряжение равно 1 в на
сопротивлении 1 мгом и выходная мощность 2 вт в сопротивлении на-
грузки 5 000 ом. Напряжение на сопротивлении нагрузки определяется
из соотношения
5'qqq'— 2, или 100 в.
Усиление в децибелах равно
201g 101g g,
где Ui = 1 в, С/2 — 100 a, Zy ~ 1 мгом\ Z2 ~ 5 000 ом.
Усиление равно: 201g 100 + 101g 200^ 63 дб.
Аналогичный расчет показывает, что если такой же выход получа-
ется от другого усилителя с напряжением на входе 1 в на сопротив-
лении 0,5 мгом, усиление будет равно 60 дб. Последний расчет харак-
терен для пьезоэлектрического звукоснимателя, так как его выходное
напряжение на средних частотах бывает почти постоянным и независи-
мым от сопротивления нагрузки, а разница в напряжениях на нагрузоч-
ных сопротивлениях 0,5 и 1,0 мгом очень незначительна. Эти расчеты
показывают, что хотя в каждом случае применялись один и тот же зву-
косниматель и один и тот же усилитель, в одном случае усиление равно
63 дб, а в другом случае — 60 дб.
ДЕЦИБЕЛЫ, НЕПЕРЫ, ЕДИНИЦЫ ГРОМКОСТИ Ю1
Для оценки усиления напряжения усилителей логарифмиче-
ской единицы не имеется и часто применяемая оценка усиления в деци-
белах является не совсем правильной, что является результатом прене-
брежения вторым членом выражения:
201g 101g
Если применение этих единиц почему-либо неизбежно, то рекомен-
дуется характеризовать их как «децибелы напряжения» (дбв).
Указанных ошибок можно избежать, производя необходимые рас-
четы в вольтах, а не в децибелах.
Уровень выхода микрофонов иногда оценивается в децибелах ниже
1 в. Соответствующие им выходные напряжения можно быстро опреде-
лить из таблицы. Например:
— 50 дб соответствует 0,003162 в эфф
— 55дб „ 0,001778 е эфф
— 60 дб » 0,001 в эфф
— 65 дб , 0,00056 в эфф
— 70 дб „ 0,00032 в эфф
При оценке в децибелах (без дополнительных обоснований) микро-
фонов или других источников входного напряжения необходимо прояв-
лять осторожность. Типовыми примерами правильной технической оценка
микрофонов являются следующие примеры: а)—54 дб (0 дб = 1 в);
звуковое давление — 1 дина/см2; сопротивление нагрузки — 5 мгом;
б)-—78 дб (0 дб =• 0,006 вт на сопротивлении 500 ол/); звуковое давле-
ние— 1 дина/см2; сопротивление нагрузки — 250 ом
При технической оценке усилителей необходимо давать: 1) входное
полное сопротивление, 2) выходное полное сопротивление или 3): а) уси-
ление, дб; б) входной или выходной уровень, дб, и в) относительный
уровень, дб, или а) вход, в или вт, и б) выход, в или вт.
Оценка в децибелах или вольтах (ваттах) зависит от удобств в каж-
дом отдельном случае. Например, оценка микрофонов в децибелах удоб-
нее, чем оценка их по напряжению. В звукоснимателях выход бывает
достаточно большим и в некоторых случаях может перегрузить сетку
входной лампы, поэтому звукосниматель удобнее оценивать по напряже-
нию его выхода, так как это дает возможность проверки перегрузки
и подсчета усиления.
13-3. Неперы. Считают, что две мощности Р\ и Pz отличаются на N
неперов, когда
£
2

1п
где 1п — логарифм при основании в.
Таким образом, неперы имеют сходство с децибелами и отличаются
от них по числовой величине.
Для перевода неперов в децибелы надо умножить число не-
перов на 8,686. Для перевода децибелов в неперы надо умножить
число децибел на 0,1151.
102
НИЗКИЕ ЧАСТОТЫ
[ Часть 1
13-4. Единицы громкости. В последнее время для оценки мощности
вводится в практику так называемая единица громкости (VU),
обладающая тем преимуществом, что она заключает в себе значение
условного нулевого уровня.
Уровень* громкости в единицах V17 численно равен числу децибел,
превышающему условный нулевой уровень в 1 мвт на сопротивлении
600 ом.
В тех случаях, когда речь идет о мощности, желательно устанав-
ливать уровень громкости в VU, но если речь идет об отношении мощ-
ностей, нужно пользоваться децибелами. Например, выход усилителя или
микрофона может даваться bi VU, но усиление усилителя или потери
в регуляторе громкости должны быть даны в децибелах.
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
РАДИОЧАСТОТЫ
Глава четырнадцатая
УСИЛИТЕЛИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ
14-1. Усилители высокой частоты. Хотя многие радиоприемники и не
имеют каскада усиления высокой частоты (В. Ч.), однако даваемые им
преимущества весьма существенны. Прежде всего возрастает чувствитель-
ность приемника, но получаемое усиление (если речь идет только об уси-
лении) меньше, чем если бы эта же лампа использовалась не как усили-
тель В. Ч, а как усилитель промежуточной часюты (П Ч.). Усиление
перед каскадом преобразователя частоты уменьшает уровень шума и при
усилении порядка 10—15 или больше шум, вызываемый преобразователем
частоты, почти не будет слышен; будет слышен только шум самого В. Ч.
каскада. Добавление в супергетеродинных приемниках избирательного
В. Ч. каскада значительно ослабляет влияние зеркального сигнала, по-
этому при промежуточной частоте 175 кгц желательно иметь перед преоб-
разователем частоты по крайней мере два настроенных каскада В. Ч.
Молено, Конечно, применить и два настроенных контура без В. Ч. каска-
дов (их называют иногда «полосовыми» или «преселекторными» конту-
рами), но это даст потерю в усилении, а потому и более высокий уровень
шума. Помимо этого, наличие В. Ч. каскада увеличивает избирательность.
Другой существенной особенностью В. Ч. каскада является то, что
при подведении А. Р. Ч. к его сетке, а не к сетке преобразователя частоты,
последний будет работать при постоянном смещении, что очень важно
при приеме в коротковолновом диапазоне. При наличии В. Ч. каскада
лампа преобразователя частоты защищена от перегрузки или от силь-
ной перекрестной модуляции. Так как эффективность действия А. Р. Ч.
зависит от усиления между управляемым им каскадом и диодом А. Р. Ч .
то ясно, что А. Р. Ч., подводимое к В. Ч. каскаду, будет более эффек-
тивно, чем если его подавать к любому другому каскаду.
Усиление В. Ч. каскада обычно измеряется между его сеткой и сет-
кой следующего за ним преобразователя. Хотя антенная катушка и ока-
зывает существенное влияние на общую характеристику приемника, она
обычно не рассматривается как часть В. Ч. каскада. На усиление В. Ч.
каскада влияют положительная или отрицательная обратная связь, со-
здаваемая лампой преобразователя, и обратная связь, обусловленная
связью между цепями сетки и анода.
Для получения при данных лампе и вторичной обмотке трансформа-
тора связи наибольшего усиления связь должна обеспечивать равенство
сопротивления нагрузки лампы и ее внутреннего сопротивления. Однако
У В. Ч. усилителей на пентодах это неосуществимо, да и нежелательно,
Так как это сильно ухудшит избирательность. Поэтому устанавливаемая
104
Р/\ДИОЧ/\СТОТЫ
[ Часть 2
связь должна являться компромиссом между усилением и избирателд-
ностью. Пренебрегая положительной обратной связью, усиление при ре-
зонансе В. Ч. каскада, за которым следует трансформатор с ненастро-
енными первичной и вторичной обмотками, приблизительно выражается
формулой:
Усиление
Q2
(а)
где 5—крутизна характеристики лампы;
Ri — внутреннее сопротивление лампы;
М—взаимоиндуктивность между первичней и вторичкой обметками
— индуктивность вторичной обмотки;
00 Л 2
Qz— Q вторичной обмотки _ 75—;
К2
R2— последовательное сопротивление вторичной обмотки;
w 2л X частота.
Эффективное Qa всего трансформатора, определяющее общую изби-
рательность, всегда меньше, чем Q2 только одной настроенной вто-
ричной обмотки. Отношение между эффективным Qd кривой усиления
и действительным Q2 настроенной вторичной обмотки равно
Qa Ri
Обозначения имеют те же значения, что и в формуле (а). При опти-
мальной связи (т. е. при w/Ч ~ ) эффективное Q9 равно , а
при уменьшении связи ниже оптимального значения эффективное Q9 воз-
растает и достигает £)л при уменьшении связи до нуля. Поэтому для
В. Ч. усилителей эффективное Q3 практически лежит в пределах
(0,5-1,0) Q2.
«Сопротивление связи11 трансформатора при резонансе равно
MP MPQz
R%
и является сопротивлением нагрузки анодной цепи лампы. Влияние ин-
дуктивности первичной обмотки на вторичную цепь (настроенный кон-
тур) сказывается в увеличении его частоты.
Усиление настроенного В. Ч. усилителя меняется с частотой прибли-
зительно так же, как изменяется ток в контуре последовательного резо-
нанса в зависимости от Q, равного эффективному Qd трансформатора.
Поэтому усиление на любой частоте может быть определено по обоб-
щенной резонансной кривой (см. гл. 16, где дается более детальное рас-
смотрение настроенных контуров).
Предыдущие рассуждения предполагали, что емкостная связь между
цепями незначительна и что частота не выше частоты радиовещатель-
ного диапазона. Случай емкостной рвязи подробно рассматривается
Гл. 14] УСИЛИТЕЛИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ 105
в книге В. И. Сифорова «Радиоприемные устройства», 3-е издание, М.,
1947 г.
14-2. Входное полное сопротивление приемных ламп на высоких ча-
стотах. Входное сопротивление лампы В. Ч. усилителя может быть на-
столько мало, в особенности на высоких радиочастотах, что оно будет
оказывать значительное влияние на усиление и избирательность предше-
ствующего каскада; входная же емкость лампы может изменяться сме-
щением А. Р. Ч. настолько, что будет вызывать заметную расстройку
контуров цепи сетки. Эти обстоятельства и меры для уменьшения их
влияния рассматриваются ниже.
а) Входная активная проводимость. Удобнее рассматри-
вать не входное активное сопротивление ламп, а ее входную активную
проводимость. Входная активная проводимость gr- (в микромо) обычных
приемных ламп приблизительно определяется формулой
^=«/+«2/2, (1)
где f—частота входного напряжения, а значения а. и а2 для некото-
рых типов В. Ч, ламп до частот порядка 100 мггц приведены в табл. 14-1
Таблица 14-1
Таблица приближенных значений и для некоторых
типов ламп В. Ч.
4 к а*
Тип лампы ”п ряжение 1кала, в яодное на- )яжение, в сраниое иг жжение, в Напряжение смещения управляйте сетки, в спряжение [тидинлтрс »й сетки, t й л о о. X аэ микромо/м ггц
X к < к СП Е Е « к §
6А8 б,з 250 100 —3 —. 0,3 —0,05 О
6Ж7 6,3 250 100 —3 0 0,3 0,05
6К7 6,3 250 100 —3 0 0,3 0,05
6К8 6,3 250 100 —3 — 0,3 —0,08 а)
6Л7 6,3 250 100 —3 — 0,3 0,15 3)
6SA7 5) 6,3 250 100 0 — 0,3 —0,03 4)
6SA7 «) 6,3 250 100 —2 — 0,3 —о.оз о
6SK7 6,3 250 100 —3 0 0,3 0,05
954 6,3 250 100 —3 0 0,0 0,005
s) Для тока гетеродинной сетки 0,3 ма через сопротивление 50 000 ом. J Для тока гетеродинной сетки 0,15 ма через сопротивление 50 000 ом ) Для широкого диапазона токов гетеродинной сетки. ) Для тока сетки № 1 0,5 ма через сопротивление 20 000 ом. J режиме самовозбуждения. ) ъ независимым возбуждением.
и Иногда входная активная проводимость может быть подсчитана
нап Я ДРУГИХ условий, чем указанные в табл. 14-1. Например, когда
Ряжения на всех электродах изменяются в п раз, изменяется при-
106
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
1
-у-— раз. Когда вследствие изменения смещения на управ-
у п
X
4^
*£______
кал р*
вГ ОС
'СК
л
Фиг. 14-1.
близительно в
ляющей сетке изменяется крутизна лампы, а2 изменяется прямо пропор-
ционально крутизне по всему диапазону. В случае ламп типа преобра-
зователей величина а2 зависит от смещения па гетеродинной сетке
и амплитуды напряжения гетеродина. В лампах подобного типа, а также
в смесительных лампах практически пе зависит от частоты гетеро-
дина. Величина остается практически постоянной для всех рабочих
режимов.
В уравнении (1) выражение aLf характеризует активную проводи-
мость при нулевом токе в цепи катода (холодная проводимость),
__________________выражение характеризует добавочную ак-
тивную проводимость при наличии тока в цепи
катода (горячая проводимость).
б) Холодная входная активная
проводимость лампы. Входное полное
сопротивление лампы при отсутствии тока катода
иногда называют „холодным" входным полным
сопротивлением. Основными составляющими
этого полного сопротивления являются: сопро-
тивление, обусловленное диэлектрическими поте-
рями, реактивное сопротивление, обусловленное
входной емкостью и индуктивностью ввода ка-
тода. Так как эти составляющие включены па-
раллельно друг другу, то удобнее пользоваться
выражением полной проводимости (величиной,
обратной полному сопротивлению).
В большинстве случаев влияние индуктивности незначительно,
в особенности когда ток катода очень мал. Поэтому полная «холодная"
входная проводимость состоит из активной проводимости, вклю-
ченной параллельно с реактивной емкостной проводимостью. Так как
активная проводимость возрастает прямо пропорционально частоте, то
„холодная" входная активная проводимость может быть представлена
как «1/, где пропорциональна коэффициенту диэлектрических потерь
изоляции сетки и представляет собой коэффициент а, в уравнении (1).
в) Горячая входная активная проводимость лампы.
Входная активная проводимость, характеризующаяся выражением
в уравнении (1), состоит из двух основных составляющих: составляю-
щей, обусловленной временем пролета электрона, и составляющей, обу-
словленной индуктивностью ввода катода. Эти две составляющие могут
быть проанализированы с помощью схемы фиг. 14-1, где Сск — емкость
между сеткой и катодом при наличии в катодной цепи тока;Сс—входная
емкость, обусловленная емкостью между сеткой и всеми другими элек-
тродами, за исключением катода; gt — активная проводимость, обуслов-
ливается временем пролета электронов, и L — индуктивность провода
катода, которая учитывает индуктивность провода между катодом
и основанием его ножки (штырек цоколя лампы) и взаимоиндуктивность
между проводом катода и ближайшими к нему проводами. Анализ этой
схемы показывает, что при малом L (как это обычно и бывает) „горя-
чая” входная активная проводимость gh равна приблизительно
gh = S^UJCK+gt,
(2)
где <о = 2г/.
|4] УСИЛИТЕЛИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ 107
Выражение Sf^LCCK — это активная проводимость, обусловленная
индуктивностью провода катода; Sy— крутизна сетки по отношению
«о всем электродам лампы, так как выражение Sf^LCcl. учитывает
действие полного катодного тока через L, У пентодов и ламп типа 6Л7
эта крутизна приблизительно равна крутизне управляющая сетка—анод,
умноженной на отношение постоянного тока катода к постоянному току
анода. В лампах типа 6А8 и 6SA7 крутизна Sf мала, поэтому член
Sf^LCct. в лампах этих типов будет мало влиять на входную активную
проводимость.
Для объяснения активной проводимости gt необходимо уточнить
понятие об электронном токе в лампе. Обычно принято считать, что
электронный ток на электрод начинается только тогда, когда электроны
достигают его поверхности. Это приблизительно правильно, когда име-
ются в виду статические условия, но при высоких частотах такое пред-
ставление о токе в лампе уже непригодно. Анодный ток в лампе, напри-
мер в диоде, начинается тотчас же, как только электроны покидают ка-
тод. Каждый электрон в пространстве между катодом и анодом диода
индуктирует заряд на аноде, величина которого определяется скоростью
изменения этого индуктированного заряда, т. е. изменением скорости
движения электрона. Эта скорость получается наибольшей в момент по-
падания электрона на анод, когда и начинается нормальный электрон-
ный анодный ток. Таким образом, ток в лампе начинается раньше, чем
электроны достигают анода. В случае трехэлектродной лампы ток сетки
аналогично определяется скоростью изменения индуктированного на ней
движущимися электронами заряда. Анализ показывает, что абсолютная
величина полной проводимости сетка — катод, обусловленная наведенным
на сетке зарядом, равна
Yt=A» (3)
Активная составляющая gt этой полной проводимости будет равна
gt — Yt sin 6 Г,6 = Ашб = А<& (4)
(для малых значений 6).
Здесь А—постоянная, 6—где г—время пролета элек-
тронов.
Следовательно, активная проводимость, обусловленная временем
пролета^ электронов, также меняется пропорционально квадрату ча-
стоты. Эта активная проводимость gt и входная активная проводимость
Sf<i>4.CCK являются главными составляющими выражения а2/2 в уравне-
нии (1).
У ламп с «ограниченным пространственным зарядом», т. е. у ламп,
катод которых является обильным источником электронов, полная вход-
ная проводимость получается положительной. В случае же ламп с
«ограниченной температурой» (с недостаточно обильным источником элек-
тронов) эта проводимость может быть отрицательной. Это получается
в лампах с пониженным против нормального накалом, у экранированных
ламп с достаточно высоким потенциалом на экранирующей сетке и в не-
оторых других случаях. Абсолютная величина отрицательной полной
проводимости, обусловленной наведенным на сетке зарядом, пропорцио-
гльна о', а отрицательная активная проводимость пропорциональна w2
Выражение для нее получается такое же, как и для активной положи-
108
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
тельной проводимости в случае «ограниченного пространственного заряда»
[уравнения (3) и (4)].
Отрицательная величина входной активной проводимости означает,
что входная цепь получает энергию от анодного источника питания, так
что она может увеличить усиление и избирательность предыдущего кас-
када, и при слишком большом абсолютном значении эта отрицательная
проводимость может вызвать даже генерацию. Положительная величина
входной активной проводимости означает, что источником подводимой
к сетке энергии является сам сигнал. Эта энергия обусловливает уско-
рение электронов по направлению к аноду и проявляется в виде доба-
вочного разогрева анода. Положительная входная активная проводимость
может уменьшить усиление и избирательность предыдущего каскада.
г) Изменение входной емкости. „Горячая* емкость сетка—
катод лампы является суммой двух составляющих: „холодной* емкости
сетка—катод лампы СДпри отсутствии катодного тока) и емкости С(9 обус-
ловленной наведенными на сетке зарядами. Так как полная проводимость
сетка — катод, обусловленная наведенными зарядами на сетке, равна
— то реактивная составляющая этой полной проводимости будет
равна cos 6. С другой стороны, эта реактивная проводимость равна
wCZ1* следовательно, емкость Ct равна
Ct — A cos А (для малых значений 6).
Таким образом, „горячая* емкость Сск^ лампы будет равна
Сск = С +А
Полная входная емкость СйХ схемы фиг. 14-1 при работе лампы
может быть приближенно определена выражением
^вх — С с ^ск tfy (°)
где последний член учитывает влияние индуктивности провода катода.
Если этот последний член равен по величине (Сс -}- Сск\ то общая вход-
ная емкость будет равна нулю. Однако практическое использование
этого факта ограничивается тем, что Sy и gt изменяются с изменением
напряжений на электродах и, кроме того, gt изменяется с изменением
частоты.
Когда ток катода равен нулю, полная входная емкость практически
равна (Сс-}-Се). Вычитая эту „холодную" входную емкость лампы из
„горячей" входной емкости лампы [уравнение (5)], получим разность
Л — Sjgth. В общем случае А больше, чем SjgtL. Поэтому у лампы
с „ограниченным пространственным зарядом", для которых А положи-
тельно, „горячая" входная емкость лампы больше, чем „холодная"
емкость. В лампах с „ограниченной температурой", для которых А отри-
цательно, „горячая" емкость лампы меньше „холодной" емкости лампы.
В обоих случаях А изменяется с изменением крутизны, поэтому входная
емкость меняется до некоторой степени с изменением смещения А. Р. Ч.
Во многих приемниках это изменение входной емкости незначительно,
так. как оно мало по сравнению с емкостями, входящими в контур це-
пей сеток высокочастотных каскадов; в высокочастотных же каскадах
с малой емкостью настраивающихся контуров и острым пиком их резо-
Гл. 14]
УСИЛИТЕЛИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ
109
нансной кривой изменение смещения А. Р. Ч. может вызвать заметную
расстройку.
д) У м ен ь ш„е ня е влияния расстройки. Разность между
полными „горячей" и „холодной" проводимостями лампы с ограничен-
ным пространственным зарядом можно уменьшить, применяя нешунти-
рованное сопротивление в цепи катода (фиг. 14-2). Анализ фиг. 14-2
показывает, что если индуктивность провода катода незначительна, то
полная „горячая" входная емкость лампы приближенно равна
А
£i + srRK •
(6)
Очевидно, что если А положительно и изменяется пропорционально
Sp то при надлежащем значении RK емкость Свх не будет зависеть
от Sp Так как в лампах с ограниченным пространственным зарядом А
положительно и, как показывает опыт, при-
близительно пропорционально Sp то в та-
ких лампах расстраивающее действие
А. Р. Ч. можно свести к минимуму. Уравне-
ние (6) недостаточно точно для определе-
ния практически пригодной величины
поэтому ее подбирают опытным путем.
•Установлено, что правильно подобранное
значение уменьшает также изменение
входной активной проводимости, обуслов-
ливаемое изменением смещения А. Р. Ч.
Необходимо заметить, что наличие
нешунтированного сопротивления в цепи
катода вызывает отрицательную обратную
связь, уменьшающую усиление. Усиление
1
в этом случае равно j от усиле-
Фиг. 14-2.
ния, получающегося при тех же напряжениях на электродах, но при
шунтированном сопротивлении в цепи катода. „Горячую" активную про-
водимость лампы с нешунтированным катодным сопротивлением можно
определить, умножив на ----i---- величину а2 из табл. 14-1. Это
1 4“ S^R
новое значение при подстановке его в уравнение (1) (ij берется
из табл. 14-1) определяет входную активную проводимость лампы
ПРИ нешунтированном сопротивлении в цепи катода. В коэффи-
циенте (1-рЗу/?к) величина Зу является крутизной тока сетки по отно-
шению ко всем электродам при шунтированном RK. При нешунтирован-
ном сопротивлении в цепи катода схема должна быть выполнена так,
чтобы емкости сетка — катод и анод — катод были по возможности малы,
ак как при наличии заметного полного сопротивления между катодом
«землей" эти емкости создают для обратной связи путь между ано-
ом и сеткой. Чтобы довести до минимума емкость анод — катод, шун-
-Рующие конденсаторы противодинатронной и экранирующей сеток
д Лжны подсоединяться к „земле", а не к катоду.
110
РАДИОЧАСТОТЫ
[Часть 2
Глава пятнадцатая
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ
15-1. Принципы супергетеродина. Преобразование частоты принимае-
мого сигнала представляет для приема несомненные преимущества, так
как дает возможность иметь результирующую (промежуточную) частоту
(П. Ч.) постоянной для любых принимаемых частот. Преимущества эти
сводятся к следующему:
а) настройка контуров усилителя П. Ч. осгается постоянной;
б) чувствительность и избирательность по диапазону получается бо-
лее постоянной;
в) возможность получения большего усиления на каскад в усилителе
П. Ч. по сравнению с усилением в усилителе В. Ч., особенно когда уси-
литель П. Ч. настроен на более низкую частоту, чем частота принимае-
мого сигнала
г) возможность получения лучшей избирательности, особенно в том
случае, когда усилитель П. Ч. настроен на более низкую частоту, чем
частота сигнала;
д) возможность получения лучшей и регулируемой общей характери-
стики с помощью применения полосовых фильтров с переменной полосой
пропускания.
Изменение частоты входного сигнала осуществляется смешением на-
пряжения сигнала с напряжением соответствующей частоты местлюю ге-
теродина (это осуществляется в «смесительной лампе») и выделэннем
суммарной или разностной частот настроенным контуром на выходе.
В анодной цепи смесителя появляется много частот, наиболее сильными
из которых будут: частота сигнала, частота гетеродина и сумма или раз-
ность частот сигнала и гетеродина. Например, если частота сигнала рав-
на 1 000 кгц, а частота гетеродина — 1 465 кгц, то на выходе получаются
частоты:
частота сигнала.........................1 000 кгц
частота гетеродина...................... 1 465 кгц
сумма этих частот....................... 2 465 кгц
разность этих частит .................... 465 кгц
Из этих частот полезной является только промежуточная ча-
стота 465 кгц, а остальные частоты должны отфильтровываться конту-
рами усилителя ГЬ Ч.
Очевидно, что при гетеродине, работающем на частоте 1 465 кгц, при-
ходящий сигнал с частотой 1 930 кгц также даст разностную частоту
465 кгц, которая тоже будет усиливаться в усилителе П. Ч. Прием та-
кого сигнала (отличающегося от основного на удвоенную промежуточную
частоту; в нашем случае на 465 • 2 = 930 кгц) известен как прием сиг-
нала зеркального канала. В приемниках необходимо исключить
возможность гприема этого сигнала или во всяком случае ослабить его
настолько, чтобы он не мешал приему основного сигнала. Если в каче-
стве П. Ч. применена низкая частота, то в этом случае трудно ослабить
сигнал зеркального канала без применения по крайней мере двух настро-
1 Даже если П. Ч. больше частоты сигнала, все же можно получить лучшие изби-
рательность и усиление благодаря возможности осуществить более эффективные кон-
туры при их фиксированной настройке, чем при переменной.
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ
Гл.ДЁ)
ых контуров В. Ч. Поэтому в качестве промежуточной частоты обычно
61 вменяют частоты в диапазоне 450—465 кгц\ в этом случае желаемый
и^гНал и сигнал зеркального канала будут отличаться друг от друга на
_____930 кгц. Удовлетворительный прием можно получить и при одном
каскад® настроенного усилителя В. Ч., но в коротковолновом диапазоне
такого приемника влияние сигнала зеркального канала все же будет
проявляться достаточно сильно, хотя при хорошей конструкции катушки
индуктивности входного контура можно значительно уменьшить силу
этого сигнала. Супергетеродинные приемники, предназначаемые специ-
ально для -приема коротковолновых станций, обычно имеют более высо-
кую П. Ч. (примерно от 1 600 до 3 000 кгц). Кроме того, в них иногда
применяется двойное преобразование частоты; например, первая П. Ч.
равна 3000 кгц, вторая — 465 кгц или ниже. В этом случае влияние
сигнала зеркального канала значительно уменьшается и в то же время
сохраняется преимущество хорошей избирательности, даваемое низкой
промежуточной частотой.
В супергетеродинном приемнике возникают трудности в обеспечении
правильного сопряжения между контурами, настраивающимися на часто-
ту сигнала, и контурами гетеродина, чго необходимо для получения по-
стоянной П.Ч., по всему диапазону принимаемых частот. У большинства
приемников частота гетеродина больше, чем частота принимаемых сигна-
лов, и поэтому контур гетеродина не должен перекрывать такого диапа-
зона частот, как настраиваемые на частоту сигналов контуры. Большин-
ство общепринятых методов получения приблизительно правильного
сопряжения контуров заключается в том, что последовательно с конден-
сатором или катушкой контура гетеродина вводится конденсатор (кон-
денсатор сопряжения), а индуктивность катушки гетеродина
выбирается так, чтобы обеспечить точное сопряжение только в трех точ-
ках диапазона й приблизительно правильное сопряжение в промежуточ-
ных точках. Формулы для подсчета индуктивности и емкостей таких кон-
туров даются ниже.
Для улучшения параметров преобразовательных каскадов можно ис-
пользовать положительную обратную связь. Этим пользуются при конст-
руировании приемников.
15-2. Конструктивные особенности ламп, применяемых в качестве пре-
образователей. На фиг. 15-1 — Г5-3 показаны конструктивные особенности
трех основных групп преобразовательных ламп. Лампа 6А8 имеет пять
сеток, но из них вторая, или анодная, сетка состоит из двух вертикаль-
ных стержней без обычных витков. Лампа 6Л7 имеет противодинатронную
сетку для увеличения внутреннего сопротивления. Лампа 6SA7 несколько
похожа по конструкции на лампу 6Л7, но у нее конструкцию, обеспечи-
вающую переменную крутизну, имеет третья сетка, а в лампе 6Л7 подоб-
ную конструкцию имеет первая сетка. В лампе 6SA7 третья сетка вместе
ее боковыми стержнями расположена в центре катодного потока так,
то она своим отрицательным потенциалом вызывает его раздвоение,
ши Ы пРеД°твратить попадание на первую сетку электронов, возвращаю-
Щ-хся назад от третьей сетки, по сторонам второй сетки расположены
элр с°6нраю1цих пластинки; это необходимо вследствие искривления пути
ЧрНКТРСНов’ вызываемого боковыми стержнями третьей сетки. Для увели-
ГА_Ия внУтреннего сопротивления лампа 6SA7 имеет противодинатронную
игтку.
Характеристики преобразовательных и смесительных ламп.
п 1 Автодин. В качестве преобразующих частоту автодинов можно
I менять экранированные лампы или пентоды с большим внутренним
112
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
Фиг. 15-1. Фиг. 15-2, Фиг-
Гл.ДЯ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ
113
^^противлением, позволяющие получить хорошую чувствительность и хоро-
шее отношение сигнала к шуму. Эта схема обычно применяется только
в радиовещательном диапазоне, отчасти из-за трудности получения гене-
рации на высоких частотах и отчасти из-за того, что на настроенном
контуре управляющей сетки появляется сравнительно большое напряже-
ние частоты гетеродина. Для получения лучшей чувствительности и хоро-
шего отношения сигнала к шуму желательно брать лампу с острой
отсечкой, но можно использовать и лампу с переменной крутизной ха-
рактеристики, чтобы в схеме можно было применить А.Р.Ч.
F 2) Пентагр ид. Пентагридный преобразователь (лампа типа 6А8)
дает хорошую чувствительность в радиовещательном диапазоне и в корот-
коволновом диапазоне примерно до 25 м. На волнах короче 25 м и осо-
бенно короче 20 м чувствительность быстро падает. В радиовещательном
диапазоне можно применить А. Р. Ч., но применение его в коротковолно-
вом диапазоне вызовет заметное «сползание» частоты. Стабильность гете-
родина — при изменении напряжения источника питания этой лампы —
неудовлетворительна. По этим причинам для работы в коротковолновом
диапазоне предпочтительно применять другие типы ламп.
3) Пентагрид-смеситель с отдельным гетеродином.
Лампа 6Л7 дает в радиовещательном диапазоне чувствительность, не-
сколько меньшую, чем лампа 6А8, вследствие более низкой крутизны пре-
образования, но это возмещается до некоторой степени более широким
диапазоном, на котором эта лампа может удовлетворительно работать.
В коротковолновом диапазоне эта лампа работает как и в радиовеща-
тельном диапазоне, если при переходе на более высокие частоты экран-
ное напряжение и отрицательное смещение на управляющей сетке не-
сколько увеличить, чтобы предотвратить появление тока сетки. Лампа 6Л7
позволяет применять А. Р. Ч. на всех частотах вплоть до 25 мггц, но
при переходе на более высокие частоты начальное смещение нужно уве-
личивать. Лампа может быть использована и на более высоких частотах,
но так как в этом случае сопротивление цепи сетки получается малым,
необходимо работать при постоянном смещении. Изменение напряжения
на электродах лампы 6Л7 оказывает очень незначительное влияние на
частоту гетеродина, хотя изменение напряжения на управляющей сетке
влечет за собой больший уход частоты, чем в случае лампы типа 6К8.
Лампа 6Л7 имеет более низкий уровень шума, чем пента грид или 6К8.
4) Пентагрид типа 6SA7. Лампа типа 6SA7 — преобразователь,
дающий на частотах радиовещательного диапазона усиление большее, чем
Другие лампы преобразовательного типа благодаря очень высокой кру-
тизне преобразования и большому внутреннему сопротивлению. Эта лам-
па До 6 мггц (50 м) работает очень хорошо, но при более высоких ча-
стотах в ее работе наблюдается некоторое ухудшение из-за трудности
соблюдения условий оптимальной работы гетеродина. Значительно лучших
Результатов можно добиться на высоких частотах при отдельном возбуж-
дении, т. е. при использовании 6SA7 только как смесителя. Лампа 6SA7
влиВ0ЯЯет пРпменять А. Р. Ч. на всех частотах без какого-либо серьезного
68А7НИЯ На частстУ гетеродина. Изменение напряжения питания лампы
лии * оказь1вает заметного влияния на стабильность частоты гетеро-
д* а‘ ^Т0Т Тип пентагрида не следует смешивать с другими пентагри-
Исп И’ ТаК как 011 имеет совершенно отличную конструкцию, и его сетки
б°ЛьзУются не так, как, например, в пентагриде 6А8. Лампа 6SA7 тре-
зова Специальн°й схемы включения, и при работе ее в качестве преобра-
схемаеЛЯ ДЛЯ гетеродинной части обычно применяется трехточечная
$ А. Д. Фролов.
114
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
15-4. Характерные особенности преобразователей. 1) Усиление.
При сопротивлении нагрузки из одного параллельно настроенного кон-
тура усиление преобразовательной лампы определяется выражением:
Sn^iRp
усиление~ -75—г“п~~ ,
Ki । Кр
где Sn — крутизна преобразования лампы;
Rl — внутреннее сопротивление лампы;
Rp—резонансное сопротивление настроенного контура.
В случае связанных контуров величина Rp является резонансным
сопротивлением первого контура при условии, что второй контур связан
с иим относительно слабо.
2) Связь через пространственный заряд. Пространст-
венный заряд в области управляющей сетки, изменяясь с частотой гете-
родина, вызывает в цепи управляющей сетки ток смещения и, следова-
тельно, напряжение на настроенном контуре сетки. Если частота гетеро-
дина выше частоты сигнала, это напряжение будет в противофазе
с напряжением гетеродина, в результате чего крутизна преобразования
и усиление уменьшаются. Это особенно заметно проявляется на высоких
частотах (лампа 6Л7 практически свободна от этого недостатка). Нейтра-
лизация вышеуказанного явления достигается включением между сеткой
гетеродина и управляющей сеткой очень небольшой емкости (желательно
эту емкость включать последовательно с сопротивлением для получения
удовлетворительной нейтрализации по диапазону частот). Емкость можно
подобрать так, чтобы максимальная чувствительность получалась на высо-
кочастотном конце коротковолнового диапазона или вблизи него. С дру-
гой стороны, эта емкость должна обеспечивать напряжение от гетеродина
на катушке управляющей сетки минимальным (обычно эта емкость бы-
вает порядка 0,1—0,5 мкмкф). Отсутствие такой нейтрализирующей ем-
кости может вызвать при высоких частотах положительный ток на сетке,
и если в ее цепи находится большое сопротивление (как в случае нали-
чия А. Р. Ч.), то этот положительный ток создает добавочное отрицатель-
ное смещение, и чувствительность значительно упадет. Но даже если
положительного тока сетки и не будет, связь через пространственный за-
ряд уменьшает усиление, что особенно заметно иа волнах короче 20 лп
3) Емкостная связь между сеткой гетеродина и
управляющей сеткой. Связь между сеткой гетеродина и управ-
ляющей сеткой имеет место во всех преобразовательных лампах незави-
симо от связи через пространственный заряд и обусловливается появле-
нием на настроенном контуре в цепи управляющей сетки напряжения с
частотой гетеродина. Емкость между сеткой гетеродина и управляющей
сеткой имеет порядок 0,1 мкмкф у всех типов преобразователей. Так как
на очень высоких частотах полное сопротивление настроенного контур2
цепи управляющей сетки будет для гетеродинной частоты большим, то
напряжение гетеродинной частоты может превысить смещение и вызвать
на сетке положительный ток. Если частота гетеродина выше частоты сиг-
нала, то появляющееся в цепи управляющей сетки напряжение гетеро-
динной частоты будет совпадать по фазе с напряжением гетеродина, что
несколько повысит усиление преобразовательного каскада. Если частота
гетеродина ниже частоты сигнала, получается обратное явление, и в Ре"
зультате усиление преобразовательного каскада уменьшится. Влияние свЯ"
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ
115
Гл._15],
между сеткой гетеродина и управляющей сеткой проявляется значи-
тельно слабее, чем влияние связи через пространственный заряд.
4) Емкостная связь между анодом гетеродина и
управляющей сеткой. Эта связь совпадает по фазе со связью
от пространственного заряда и проявляется только в случае лампы 6А8.
5) Емкостная связь между управляющей сеткой
и анодом. На первичной обмотке трансформатора П. Ч. получается
некоторое напряжение с частотой гетеродина и оно подается через ем-
кость между управляющей сеткой и анодом обратно к управляющей сет-
ке. Это напряжение незначительно у всех ламп, кроме 6А8, но даже и у
ламп этого типа оно очень невелико.
6) Отрицательная обратная связь на часто те с и i -
нала. Так как частота сигнала всегда выше промежуточной частоты,
то первый трансформатор П. Ч. представляет для частоты сигнала емкост-
ную нагрузку. Это обстоятельство вызывает уменьшение сопротивления,
эквивалентного входной активной проводимости, и, следовательно, умень-
шение Q настроенного контура цепи сетки. Это явление проявляется
более заметно на частотах сигнала, близких к промежуточной частоте
(например, на частоте 550 кгц при промежуточной частоте 460 кгц).
Обусловленная этим явлением величина активной составляющей вход-
ного полного сопротивления равна
SCca ’
где С — эффективная емкость сопротивления нагрузки;
S— крутизна характеристики (управляющая сетка — анод при ра-
боте гетеродина; у лампы 6А8 эта крутизна равна примерно
0,7 ма/в);
Сса — емкость между управляющей сеткой и анодом.
На основании сказанного желательно, чтобы конденсатор настройки
первого контура трансформатора П. Ч. имел большую емкость; это осо-
бенно важно при таких лампах, как 6А8, обладающих большой емкостью
между управляющей сеткой! и анодом.
7) Ток сетки, обусловленный временем пролета
Электронов. В лампе типа 6Л7 при высоких частотах наблюдается
появление на управляющей сетке положительного тока, обусловленного
влиянием времени пролета электронов. Ускоряемые положительным пиком
напряжения на сетке с& электроны могут не достигнуть сетки с3 в тече-
ние времени, пока напряжение на ней уменьшается, и поэтому они откло-
няются назад к сеткам с% и Сц Часть их будет перехватываться сеткой
с2> Увеличивая тем самым ее ток, а другие пройдут через сетку Съ
и ири скорости, достаточной для преодоления отрицательного смещения,
Попадут на сетку сц вызывая в ее цепи положительный ток. Этот эффект
°Жно уменьшить, увеличивая смещение на ci, а также увеличивая, если
то возможно, напряжение на С2, для того чтобы крутизна преобразования
тавалась неизменной (только у лампы 6Л7). У лампы 6SA7 в течение
^грицательной части периода частоты гетеродина катод может оказаться
ОтРинательным, чем управляющая сетка; тогда на управляющей
Тел ПОявится ток, если только сетка гетеродина не достаточно отрица-
НепЬНа’ чтобы вызвать отсечку катодного тока. Для устранения этого
Ний СТЙТКа желательно увеличивать возбуждение от гетеродина до значе-
» обеспечивающих достаточное отрицательное смещение.
П6 радиочастоты [ Часть 2
8) Входное сопротивление нагрузки. Нагрузка управляю-
щей сетки активной входной проводимостью лампы, обусловленной вре-
менем пролета электронов, приобретает на высоких частотах большое
значение. Лампа типа 6Л7 создает положительную активную нагрузку на
контур в цепи этой сетки и заметно уменьшает его добротность. Лампы
типа 6А8 и 6SA7 создают на контур отрицательную активную нагрузку
и увеличивают поэтому его добротность, обеспечивая тем самым более
высокое усиление каскада В. Ч. и большее ослабление сигнала зеркаль-
ного канала. Таким образом, получается отрицательное сопротивление
нагрузки у ламп с внутренней модуляцией (6А8, 6SA7) и положительное
сопротивление нагрузки у ламп с внешней модуляцией (6Л7). Увеличение
смещения на управляющей сетке уменьшает влияние этой «нагрузки» у
всех типов ламп. Установлено, что при больших значениях отрицательного
смещения на управляющей сетке отрицательное нагрузочное сопротивле-
ние переходит в положительное.
9) Изменения частоты, а) Изменение частоты вследствие из-
менения напряжения питания. При изменении напряжения питания основ-
ных электродов как смесителя, так и гетеродина во всех преобразовате-
лях происходит также некоторое изменение частоты гетеродина. В этом
отношении наиболее критичными являются напряжения на экранирующей
сетке смесителя и аноде гетеродина. Результирующее изменение частоты
при изменении напряжения источника питания является суммой или раз-
ностью изменения частот от изменений напряжений на каждом электроде.
У лампы 6А8 изменения частоты вследствие изменения напряжений на
отдельных электродах получаются достаточно большими, но так как резуль-
тирующее изменение обычно представляет разность между этими отдель-
ными изменениями, то оно получается меньше каждого изменения в от-
дельности. Лампа типа 6SA7 не имеет отдельного анода гетеродина и
потому в ней влияние изменения экранного напряжения более значи-
тельно. Из упомянутых типов ламп наиболее стабильной в отношении из-
менения напряжения питания является лампа типа 6К8; наименьшей ста-
бильностью обладает лампа 6А8.
Одним из последствий этой нестабильности является тенденция ко
вторичной модуляции. Во избежание этой вторичной модуляции для лам-
пы типа 6А8 питание анодной и сеточной цепей гетеродинной части обыч-
но берется от выпрямителя через гасящее сопротивление с большим бло-
кирующим конденсатором, присоединенным к «земле», что одновременно
дает добавочную фильтрацию фона.
б) Изменение частоты вследствие изменения напряжения смещения
на управляющей сетке. В лампе типа 6А8 изменение напряжения сме-
щения на управляющей сетке вызывает значительное изменение частоты.
Это обстоятельство является причиной, обусловливающей расстройку при
действии А. Р. Ч. во время замирания, и оно особенно неприятно в слу-
чае применения трансформаторов П. Ч. с узкой полосой пропускания,.
У идеального преобразователя частоты напряжение на управляющей
сетке не должно оказывать какого-либо влияния на частоту гетеродина.
В этом отношении лампы 6Л7 и 6SA7 значительно лучше ламп 6А8,
а у лампы 6К8 эти изменения настолько малы, что практически ими
можно пренебречь.
10) Отрицательная крутизна между управляющей
сеткой и анодом гетеродина. В лампе 6А8, как только управ-
ляющая сетка становится более отрицательной, анодный ток гетеродина
возрастает; поэтому крутизна получается отрицательной. Крутизна
в лампе 6А8 между управляющей сеткой и анодом гетеродина бывает
Гл. 15]
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ
117
порядка 0,4 ма)б\ в других типах ламп она практически ничтожна.
Кроме влияния на частоту гетеродина у лампы 6А8 наблюдается еще
явление затягивания, если настройка сеточного контура вызывает рас-
стройку контура гетеродина, и наоборот. Этого явления можно избежать,
применяя отдельный гетеродин.
11) Влияние усилителя П. Ч. Усилитель П. Ч. с узкой поло-
сой пропускания дает хорошие результаты только в тех случаях, когда
частота гетеродина относительно постоянна, например если колебание ее
лежит в пределах + 1,5 кгц. В радиовещательном диапазоне такую ста-
бильность осуществить относительно просто, но в коротковолновом диа-
пазоне это становится уже значительно сложнее. Влияние сравнительно
небольшого изменения частоты можно ослабить, если усилитель П. Ч.
имеет резонансную характеристику с более или менее «плоской верхуш-
кой» и если изменения промежуточной частоты не выходят за пределы
плоской верхушки его резонансной характеристики. Расчет усилителей
П. Ч. с «плоской верхушкой» рассматривается в гл. 17.
12) Шум. Шумы можно разделить на два основных типа: 1) шум,
обусловленный тепловым возбуждением, 2) шум лампы.
Шум, обусловленный тепловым возбуждением, имеет место во вся-
ком сопротивлении, но больше всего этот шум проявляется, когда сопро-
тивление включено во входную цепь первого каскада радиоприемника
или микрофонного усилителя; это объясняется значительным последую-
щим усилением шума. Шум, обусловленный тепловым возбуждением
в настроенном контуре цепи сетки первого каскада радиоприемника, бы-
вает порядка 3 мкв в радиовещательном диапазоне и порядка 1 мкв
в коротковолновом диапазоне.
Шум лампы лучше рассматривать как некое напряжение, получаю-
.щееся непосредственно на ее сетке; для высокочастотного пентода с пе-
ременной крутизной это напряжение получается порядка 1 мкв. Когда
лампа используется в качестве преобразователя, напряжение шума при-
мерно удваивается; например, пентод, применяемый в качестве преобра-
зователя, при идеальных условиях будет давать около 2 мкв шума, от-
несенного к его сетке. Преобразователь пентагридного типа дает шум
порядка 4 мкв, так как конструкция таких типов ламп сама по себе
делает их более шумными, чем пентоды В. Ч. Если напряжение гетеро-
дина' не полностью модулирует ток преобразователя, шум увели-
чивается.
Так как и напряжение шума, обусловленное тепловым возбуждением,
и шум от лампы относятся к сетке, то они могут комбинироваться и в
результате давать напряжение, равное корню квадратному из суммы
квадратов отдельных напряжений шумов. Такой метод определения ре-
зультирующей составляющей шума применим для любого числа комби-
наций напряжений шума.
п Если перед преобразователем включен каскад В.Ч., то шум от сетки
реобразователя можно отнести к сетке лампы В. Ч., разделив его на
нияЛепИеггКаскада Таким образом, при нормальном каскаде усиле-
в * ”. шум преобразователя практически получится ничтожным как
Щи аАИОВеЩательНоМ, так и в коротковолновом диапазонах. Получаю-
Возб^ таким образом результирующий шум, обусловленный тепловым
очепр Дением’ и ШУМ» отнесенный к сетке каскада В. Ч., можно, в свою
Нив ДЬ’ OTJIGCTH к входным зажимам антенны, разделив их на усиле-
°ДнимХ0ДН°й цегш- Поэтому конструкция входной антенной цепи является
чувств и3 ва^а1ейших конструктивных элементов приемника с высокой
118
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
теристика усилителя Н. Ч. влияют
что чем шире полоса пропускания
SM7
Фиг. 15-4.
Отношение сигнала к шуму1 для какой-нибудь данной силы сиг-
нала служит критерием характеристики приемника в отношении шума
и является существенным фактором для приемника с чувствительностью
порядка 1 мкв. Увеличение усиления преобразовательной лампы умень-
шает шум, относимый к его сетке, так как он берет свое начало в анод-
ной цепи. Следовательно, получение максимального усиления каскада
преобразователя весьма существенно.
Усиления последующих каскадов не оказывают никакого влияния на
отношение сигнала к шуму. Избирательность усилителя П. Ч. и харак-
на шум выхода в общем случае так,
частот приемника, тем меньше полу-
чается отношение сигнала к шуму.
В коммерческой связи, где требуется
только ограниченная полоса пропу-
скания, высокие звуковые частоты
обычно срезаются применением
чрезвычайно избирательного каскада
П. Ч., полоса пропускания которого
может изменяться одновременно
с изменением полосы пропускания
усилителя низкой частоты (регули-
рование производится ручным регу-
лятором). Этим достигается умень-
шение шума пропорционально
уменьшению ширины полосы звуко-
вой частоты, по при этом уменьша-
ется разборчивость приема.
15-5. Применение преобразовате-
лей. На фиг. 15-4 приведена типовая
автодинная схема на лампе 6Ж7,
хотя в этой схеме может быть при-
менена и любая другая экранированная лампа или пентод. Если в этой
схеме полное сопротивление настроенного контура входной цепи стано-
вится на частоте гетеродина значительным (как это обычно имеет место
в коротковолновом диапазоне), то на нем появится некоторое напряже-
ние частоты гетеродина, и антенна будет излучать на этой частоте.
Кроме того, напряжение гетеродина между сеткой и катодом умень-
шается, уменьшая тем самым эффективность работы схемы. Поэтому при-
веденная на фиг. 15-4 автодинная схема непригодна для использования
ее на высоких частотах.
На фиг. 15-5 приведена схема с пентагридом-преобразователем, при-
годная для работы как в радиовещательном диапазоне, так и при более
высоких частотах. Приведенные на схеме значения величин элементов
являются типовыми, хотя иногда величина емкости конденсатора в цепи
сетки гетеродина и сопротивление утечки этой сегки несколько отлича-
ются от указанных. В подобных схемах часто между сеткой гетеродина
и управляющей сеткой включается конденсатор, что, как указывалось
выше, улучшает работу на более высоких частотах. Емкость этого кон-
денсатора (С — на схеме) обычно имеет величину от 0,1 до 0,5 мкмкф,
но для получения на и лучших результатов величину его емкости лучше
1 Отношения сигнала к шуму при р'’3”ичных условиях могут сравниваться только
в том случае, если входной сигнал остается постоянным или если напряжение шума
подсчитывается в эквивалентах шума (см. гл. 29).
Гл. 15]
преобразователи частоты
119
подбирать в рабочих условиях. Вследствие изменения частоты, вызывае-
мого в коротковолновом диапазоне напряжением А. Р. Ч., в случае лампы
6А8 предпочтительнее работать с фиксированным смещением, но можно
обойтись и без него, если резонансная характеристика усилителя П. Ч.
обладает плоской верхушкой, что допускает умеренное изменение ча-
стоты. Максимальное напряжение, которое может быть подведено к анод-
ной сетке (анод гетеродина) лампы 6А8, равно 200 в. Если это напря-
жение больше, необходимо включать гасящее сопротивление. Во избежа-
ние вторичной модуляции
анодную сетку часто пи-
тают непосредственно от
цепи накала (или катода)
выпрямительной лампы че-
рез гасящее сопротивление
с достаточно большим бло-
кирующим конденсатором,
подключаемым к низкопо-
тенциальному концу этого
сопротивления. В этом
случае для уничтожения
фона необходима хорошая
фильтрация.
На фиг. 15-6 показана
типовая схема смесителя на
лампе 6Л7 с гетеродином
на лампе 6С5 (или 6Ж7).
Между гетеродином и сме-
сителем возможна непо-
средственная или емкост-
ная связь — разница в
качестве работы смесителя
при том или другом мето-
де получается небольшой.
Для гетеродина может быть применена любая схема, и схема его на
фиг. 15-6 может рассматриваться только как типовая. При очень высо-
ких частотах в случае лампы 6Л7 рекомендуется работать с фиксиро-
ванным смещением и уменьшать сопротивление в цепи сетки до
'минимума. На коротковолновом диапазоне желательно также увеличить
максимальное смещение на первой сетке до —6 в, а для предотвраще-
ния потерь в чувствительности экранное напряжение нужно увеличить до
150 в.
На фиг. 15-7 показана типовая схема с преобразователем на лампе
6SA7. В этой схеме для гетеродина используется трехточечная схема.
На высоких частотах лучшие результаты получаются при применении от-
дельного гетеродина, так как в противном случае трудно получить пол-
ную модуляцию. Нейтрализация, аналогичная применяемой для лампы
оА8, в данном случае не дает каких-либо существенных результатов, НО'
прн отдельном гетеродине она выгодна. В случае лампы 6SA7, обладаю-
*Щей большим внутренним сопротивлением, некоторые преимущества дает
применение трансформаторов П. Ч. с большим эквивалентным резонанс-
ным сопротивлением, но в большинстве случаев такие трансформаторы
не требуются, так как крутизна преобразования обычно получается до-
статочно -большой. • ; . •
120
РАДИОЧАСТОТЫ
[Часть 2
15-6. Формулы для расчета сопряжения контуров супергетеродина.
Для правильного сопряжения частота гетеродина должна быть такова,
чтобы разность се с частотой сигнала оставалась постоянной по всему
+100 в
+15Q8
* Рекомендуется при приеме
на коротких Волнах
Фиг. 15-6.
диапазону принимаемых частот и равнялась промежуточной частоте.
Частота гетеродина не всегда выше частоты сигнала, но когда она выше,
отношение частот диапазона контура гетеродина должно быть меньше,
чем контура, настраи-
ваемого на частоту сиг-
нала.
Если применяется блок
конденсаторов перемен-
ной емкости, у кото-
рого емкости его отд ель
них секций одинаковы
и каждая из них исполь-
зуется для настройки
указанных контуров,то в
этом случае необходимо
скорректировать диапа-
зон изменения емкости
гетеродинной секции.
Обычно это производит-
ся с помощью так назы-
ваемого конденсато-
ра сопряжения,
включаемого последова-
Фиг. 15-7.
тельно с секцией кон-
денсатора настройки (фиг. 15-8). Соответствующим подбором индуктивности
гетеродинной катушки, конденсатора сопряжения и подстроечных конденса-
торов гетеродинного контура можно получить точное сопряжение на трех
Гл- 15]
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ
121
частотах диапазона: двух, лежащих недалеко от концов каждого диапа-
зона, и одной — недалеко от его середины. Кривые сопряжения для ра-
диовещательного диапазона показаны па фиг. 15-9, где кроме кривых
для оптимального значения индуктивности катушки гетеродина показаны
также кривые для больших -
и меньших ее значений. б)
Максимальная ошибка со-
пряжения по диапазону
540—1600 кгц не превы-
шает примерно 3 кгц. Та-
кое отклонение от точного
сопряжения будет незамет-
ным, так как настройку
гетеродина определяет чув-
ВУ.
ствительность приемника;
расстройка же контуров
В. Ч. и антенной цепи, об-
ладающих относительно небольшими избирательными свойствами, мало
влияет на чувствительность приемника.
Прн расчете рекомендуется сначала выбрать значение индуктивно-
сти L\ и емкости конденсатора сопряжения Сг, а затем для проверки
правильности выбора Lv экспериментально проверить сопряжение на
средней частоте. Это необходимо потому, что сопряжение на средней
впрТ0Те можно получить только при правильно выбранном Л, в то
Р КЙК С0пРяжепие на ДВУХ крайних частотах можно получить приЛь
Же значительно отличающемся от его надлежащего значения.
gc к коротковолновом диапазоне условия получаются другими, и в
ПриЬШИНСТВе слУчаев конденсатор сопряжения можно и не применять,
так ОтсУТСТвии конденсатора сопряжения индуктивность Ц выбирается
конц Что°Ь1 Она обеспечивала правильное сопряжение на низкочастотном
Иость Диапазоиа. а подстроечный конденсатор обеспечивал бы правиль-
ь сопряжения на высокочастотном конце диапазона.
122
РАДИОЧАСТОТЫ
[Часть 2
Расчетные формулы
Введем обозначения (фиг. 15-8):
С —(емкость секции блока конденсаторов переменной емкости) 4~
4 (емкость подстроечного конденсатора в контуре В. Ч.);
С2 — емкость конденсатора сопряжения;
Сз — (емкость подстроечного конденсатора контура гетеродина) —
(емкость подстроечного конденсатора В. Ч.);
С4— распределенная емкость индуктивности Lp
Если емкость мала по сравнению с емкостью С* то она может
рассматриваться как часть емкости С3.
Если — резонансная частота контура гетеродина,
f—резонансная частота контура В. Ч„
fn — промежуточная частота,
то для получения точного сопряжения должно соблюдаться равенство
6=f+fn.
Точное сопряжение этих контуров может быть получено только на
трех частотах: Flt F2 и F& из которых Fi и должны располагаться
около концов заданного диапазона (но не на самых его концах), a
около середины диапазона. Пусть при частоте Fo С — Тогда, если L
выражено в мкгн, — в мкмкф н F$—в мггц, то
25 330
Введем обозначения:
а — + ^2 +
^^ЛЛ + Л^з+AFs,
d — а 4“ 2/0,
, /ед__сз
m* = l*+fn + ad — b\
m2
л —(У р2 ____1Л
/1—। р I > t
Случай 1. С4 значительно меньше, чем С2, и рассматривается как
часть б?з (обычный случай). Тогда
г —
Q-----—,
7 _ z А
м — Lni?' с2 •
Гл. 15]
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ
123
Случай 2.
Случай 3.
С3“0. Тогда
Г -
c<rf>
A-pZZ^’
, _,.Л.
L^~L m'i АН-A’
Известно C4. Тогда
]/
r _ С^о _ Cfi
3 A + A’
—'С^С<
Случай 4.
Известно Сз. Тогда
с, = ^-с.,
п*
г С*'В
А- с2_в .
. _, А + А
L^~L’nfi А+А •
Формулы для проверки:
частота гетеродина
/,=„1/55
уравнения для 43, т2 и и2 в значениях элементов гетеродина
ВНД:
п_
АА *
Сз г А+А
имеют
___^L_
А Г> I
А + А
124
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
Приведенные выше формулы дают точные результаты при условии,
что настраиваемые на частоты сигнала контуры не связаны с другими
резонирующими на эти частоты контурами (например, антенная цепь
или анодная цепь усилителя высокой частоты). На практике, однако, это
условие часто нарушается. Если сигнальный контур (вторичная пепь)
связан с первичной цепью (антенной или анодной) и его собственная
резонансная частота равна f1, а коэффициент связи — k, то индуктив-
ность L вторичного контура (сигнального контура) принимает значение
Индуктивность изменяется обратно пропорционально квадрату ча-
стоты сигнала /, и это изменение получается наибольшим на конце за-
данного диапазона, где f наиболее близки к Д. Если f1 меньше, чем f,
L1 будет меньше £, и это расхождение увеличивается по мере прибли-
жения f1 к низкочастотному концу диапазона. Для уменьшения ошибок
сопряжения конденсатор сопряжения в цепи гетеродина берется примерно
Фиг. 15-10. График для определения элементов контура гетеродина.
Нижняя горизонтальная шкала для частот в диапазоне 550—1 500 кгц, верхняя горизон-
тальная -для других частот. Кривые предусматривают максимальную емкость конденса-
тора настройки в 400 мкмк(£; при другой его емкости величины С2 и С3 должны быть
пропорционально изменены, но величина а остается при этом неизменной.
С3 — емкость конденсатора подстройки;
Сд — добавочная параллельная емкость;
_ ___индуктивность катушки гетеродина
индуктивность катушки входного контура *
/ср средняя частота диапазона.
Гл. 15]
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ
на ю—20% меньше расчетного. Когда частота резонанса первичной об-
мотки катушки связи гетеродина лежит вблизи высокочастотного конца
перекрываемого гетеродином диапазона, будет больше £ь Уменьшение
д0 минимума как емкости настройки, так и -емкости конденсатора сопря-
жения обеспечивает достаточную компенсацию увеличения индуктивности.
На практике расчет элементов контура гетеродина по приведенными
выше формулам дает лишь ориентировочные величины; надлежащие же
их значения определяются экспериментально. Нужно следить за тем,
и /1
чтобы отношение^ не лежало между значениями 1,23 и 0,7, что соот-
ветствует ± 2£2). Когда £ — 0,1, отношение индуктивностей
равно 0,98— 1,02. Когда отношение "у близко к единице, L1 может су-
щественно отличаться от £, и тогда почти невозможно получить хоро-
шее сопряжение по всему заданному диапазону частот.
В некоторых случа-
ях Для определения
данных элементов кон-
тура гетеродина можно
пользоваться графиком
на фиг. 15-10.
При расчете или
подборе элементов кон-
тура, настраиваемого на
частоту сигнала, и кон-
тура гетеродина нужно
стремиться к тому, что-
бы разность их резо-
нансных частот как
можно меньше отлича-
лась от заданной или
выбранной промежуточ-
ной частоты. Неточное сопряжение понижает чувствительность приемника,
а при значительных отклонениях от точного сопряжения вместе с чув-
ствительностью ухудшается и избирательность. Наибольшая точность по-
лучается при сопряжении в трех точках диапазона. Влияние на точность
сопряжения индуктивности гетеродинного контура показаны на фиг. 15-9,
а влияние емкости конденсатора сопряжения—на фиг. 15-11.
Отклонение от точною сопряжения контуров можно выразить как
1де —частота гетеродина,
f— частота настройки входного контура,
fn — промежуточная частота.
В точно сопряженных трех точках диапазона s — 0; между этими
чками и по краям диапазона имеется отклонение от точного сопря-
ния. При правильно выбранных элементах контуров максимальные
и Клонения s от точного сопряжения составляют для средневолнового
на ^пНН°ВОЛНОвого Диапазонов 0,5%, а для коротковолнового диапазо-
0,06%, и при этом заметного изменения чувствительности по диа-
126 РАДИОЧАСТОТЫ[Часть J?
пазону не наблюдается. При s — 0,5% АС — 1,25%, т, е. разница в ем-
кости секций блока конденсаторов переменной емкости для разных то-
чек диапазона средних и длинных волн не должна превышать 1,25%,
что в конденсаторах переменной емкости промышленного типа всегда
обеспечивается. При s — 0,06% АС—0,15%. Такого значения АС обычно
применяемые в радиовещательных приемниках конденсаторы не обес-
печивают. Секции блоков конденсаторов переменной емкости обычно
подгоняют с погрешностью 0,5%, и при использовании таких конден-
саторов в коротковолновом диапазоне получается АС —0,2%. При от-
носительно широкой полосе пропускания входных контуров такое зна-
чение АС не окажет существенного влияния на чувствительность. Дей-
ствительно, пусть добротность входного контура Q— 100; тогда на
частоте сигнала 20 мггц полоса пропускания равна
f 20 000
Q— 100 — 200кгЧ>
и расстройка 0,2% составит А/ = 0,002 -20 000 = 40 кгц, т. е. расстройка
не выходит за пределы полосы. На частоте 6 000 кгц полоса равна
60 кгц, и расстройка в 12 кгц лежит в пределах полосы.
Для средних н длинных волн (s = 0,5%) отклонение величины ин-
дуктивности входного контура от расчетной допустимо на 1%, а для
коротковолнового диапазона (5 = 0,06%)— на 0,12%; для гетеродинной
катушки отклонение индуктивности в средневолновом диапазоне допу-
стимо на 0,7%, в длинноволновом — 0,45%, в коротковолновом — 0,1%.
Допустимые отклонения для конденсатора сопряжения определяются
по формуле
дс2
=79sLrC2Pfv 10-12%,
где Li — в мкгн, С2 — в мкмкф, f и — в кгц.
Отклонения емкости конденсатора Сг наиболее сильно сказываются
на диапазоне длинных волн н меньше всего в диапазоне коротких волн.
Ввиду относительно низких избирательных свойств входных контуров на
коротких волнах и малого влияния отклонения емкости конденсатора С2
на сопряжение иногда этот конденсатор из контура гетеродина исклю-
чают. Если же этот конденсатор из коротковолнового контура гетеродина
полностью исключить .нельзя, то можно поставить конденсатор с допу-
ском в ±10% вместо обычно применяемого с допуском ±5%, не сни-
жая этим параметров приемника. Отклонение емкости конденсатора
сопряжения в длинноволновом диапазоне существенно влияет на сопря-
жение контуров. На практике часто не удается получить необходимое
s = 0,5%. В этом случае для обеспечения нужной подгонки емкости па-
раллельно с постоянным конденсатором сопряжения включают подстро-
ечный конденсатор небольшой переменной емкости. Для диапазона сред-
них волн нужен конденсатор сопряжения с допуском ±5%. Увеличение
этого допуска ухудшит сопряжение (s будет пропорционально увеличи-
ваться — фиг. 15-9).
Если в приемнике имеется два входных контура или кроме входного
контура имеется еще усилитель В. Ч. с контуром в анодной цепи, то
для получения тех же условий сопряжения допуски на элементы кон-
туров должны браться примерно- в два раза меньшие.
При определении допустимых отклонений для одного из элементов
контуров предполагалось, что другие элементы имеют строго рассчитан-
Гл. 15]
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ
127
ные значения. Фактически каждый из элементов обладает своей величи-
ной отклонения, и поэтому суммарное влияние отклонений для кон-
денсатора или индуктивности будет больше ожидаемого. Максимальное
значение s для длинноволнового диапазона (при соблюдении указанных
отклонений элементов контуров) может достигать ±2,5%, для средне-
волнового— ±1,5% и для коротковолнового—±0,6%. Такие значения s
вызовут заметное изменение чувствительности по диапазону. Например,
для входящей в длинноволновый диапазон частоты 200 кгц расстройка
входного контура на 2,5% уменьшает усиление и чувствительность вход-
ной цепи приемника в два-три раза с одновременным ухудшением изби-
рательности приемника. Несколько меньшее, но все же нежелательное
ослабление чувствительности и избирательности получается и в средневол-
новом и коротковолновом диапазонах.
Для точной подгонки величины индуктивности катушек в настоящее
время применяют специальные ферромагнитные сердечники или осущест-
вляют подстройку вводимым в катушку медным или алюминиевым ди-
ском. Подстройку емкости конденсатора сопряжения на длинноволновом
диапазоне производят подстроечными конденсаторами. Другие дополни-
тельные емкости контуров также подгоняют подстроечными конденсато-
рами либо используют последние в качестве дополнительных постоянных
конденсаторов.
Применение катушек с подстройкой и подстроечных конденсаторов
позволяет наилучшим образом подогнать параметры контуров и обеспе-
чить хорошую кривую сопряжения.
На отклонение кривой сопряжения существенно влияет изменение
настройки усилителя промежуточной частоты. В приведенных выше поло-
жениях подразумевалось, что частота настройки такого усилителя точно
соответствует заданной величине.
Формулы для определения допусков элементов
сопряжения контуров
Элемент сопрягаемых контуров Формулы для определения допустимых отклонений
С—емкость конденсатора пере- менной емкости контура вход- ной цепи индуктивность катушки вход- ной цепи ^индуктивность катушки кон- тура гетеродина с з конденсатор сопряжения ЬС ( Са \ q — 2s 1 ± q J %, где Са — конденсатор постоянной емкости, подключаемый в неко- торых случаях параллельно конден- сатору С XL -j- — 2s % АЛ, 7 z, ~2s л * = 79^iC2//rlO-12 %, c2 где L\ — в мкгн, С2 — в мкмкф, /и/! —в кгц.
128
РАДИОЧАСТОТЫ
| Часть 2
Глава шестнадцатая
НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ, РАСЧЕТ ИНДУКТИВНОСТИ
И КОНСТРУКЦИИ КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТЕЙ
С МАЛЫМИ ПОТЕРЯМИ
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ
16-1. Настроенные контуры. Реальный колебательный контур со-
стоит из активного сопротивления г, индуктивности L и емкости С.
Свободные колебания в контуре, изображенном на фиг. 16-1, я,
выражаются уравнением
i =z /0^~afcos vntt
где i — мгновенное значение тока;
/0—максимальная ахиплитуда тока;
— 2к/л; fn — собственная частота контура;
г
а=2£ — коэффициент затухания.
Здесь L выражено в гц С — в ф, г—в см и fn—в гц.
Фиг. 16-1.
гч
Если сопротивление г контура равно нулю, резонансная ча-
стота /0 контура определяется из выражения
“"=2,/"=р‘й'
Отношение собственной частоты контура к резонансной частоте равно
fn

где
г — г
реактивное сопротивление катушки
_____при резонансной частоте
последовательное активное сопро-
тивление контура
Гл. 16]
НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ
I2J
Это отношение показывает, на сколько собственная частота контура
отличается от его резонансной частоты. fn будет отличаться от/о' на
1%, если при Qzz:50 частоты fn и /0 различаются на 0,005%.
2л
Если t в уравнении для тока i увеличится на (время одного
периода), то амплитуда тока соответствующего (следующего) периода
будет равна
Г,, 2^
а |Н------------------------
I 01/2
а
[1 — 2тс —
t — 1е °л .
J
i' /ое
Следовательно, отношение амплитуды одного периода к амплитуде по-
V ~ г
следующего периода равно , так как
i
Натуральный логарифм отношения называется логарифми-
ческим декрементом затухания в:
I лг Г
9 =
Последовательное полное сопротивление Z контура, изображенного
(СО \
определяется выражением
Нетрудно видеть, что в таком контуре ток достигает максимума,
когда Z будет минимальным, что будет при ygg, “%» т- е. ПРИ
резонансной частоте.
В контуре с последовательно включенным в него переменным на-
пряжением U ток / равен
Г_У_-U
[/
или /когда w = —= _— условие последовательного
Резонанса.
Напряжения па элементах контура при резонансе равны:
r’I—U— на активном сопротивлении;
u>qLI — на индуктивности;
— на конденсаторе.
Ном Напряжения на индуктивности и конденсаторе при последователь’
резонансе равны и противоположны по знаку, следовательно, они
А. Д. ФролОв.
130
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
взаимно компенсируют друг друга; обычно они бывают большими по
сравнению с напряжением "па активном сопротивлении.
Так как при резонансе / = “, то напряжение па индуктивности
при резонансе равно j -£7, и отношение этого напряжения к подво-
димому к контуру напряжению равно —. Последнее выражение обыч-
но называют Q — коэффициентом добротности катушки
или просто добротностью катушки.
Таким о бра зо id,
О — — J_ *8 /* 1
М г rV С w0Cr’
Если L, С и г соединены последовательно, но переменное напряжение
подводится к зажимам конденсатора С (фиг. 16-1,в), а не включается
последовательно в контур, то ток в ветви £, г будет равен /£~
U
— —?~г--—~== > а в ветви С, K — если потерями в конденса-
/ 4- с
торе пренебречь. Беря сумму этих двух токов в соответствии с их
фазовым соотношением, получим ток в неразветвленной цепи
/ / w£ \ i ( r \2
Когда ~
U и будет равен
ток I будет в фазе с подводимым напряжением

Последнее условие является условием параллельного резо-
нанса и дает минимум тока I при частоте f резонанса; токи же через
конденсатор и катушку будут большими по сравнению с током I в общей
цепи. Это обусловливается тем, что токи конденсатора и катушки на-
ходятся почти в противофазе.
Значение ш, при котором получается параллельный резонанс, равно

С достаточной для практических целей точностью частоту парал-
лельного резонанса можно принять равной^-
1
— , т. е. частоте последовательного резонанса.
Vlc 1
С такой же малой степенью ошибки можно написать следующие про-
стые соотношения для юков при параллельном резонансе:
Гл. 16]
НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ
131
ток I во внешней
,, г UCr ,, 2™ U 1 U
™m = U^ = ~=U^r=^L'Q = R =
- Q
где
(фиг. 16-2)
Токи в катушке и в конденсаторе почти равны друг другу, т. е.
ZL = — 1 с — co0Z, — — “0CtZ
и в Q раз больше тока Z во внешней цепи.
Наиболее важным с практической точки зрения является случай,
изображенный на фиг. 16-2,я, на которой конденсатор С шунтирован
сопротивлением /?. Эго сопротивление 7? учитывает все изоляционные
потери конденсатора, катушки, проводов, переключателей и лампы
вместе с ее входным или внутренним сопротивлением. Последователь-
ное сопротивление г также можно рассматривать как шунтирующее кон-
L b)GL
Денсатор сопротивление = Rp (фиг. 16-2,и 16-2,б). Так какф— — =:
=4/^. ’°
„ L
пз схеме фиг. 16-2,a R включено параллельно с ; следовательно,
Результирующее динамическое сопротивление этой схемы
равно
9*
1 1
Rd~ 1 — J_ Cr_
R +Rp R + L
132
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
Поэтому результирующее динамические з и а ч е н и е Q будет
равно ___
/С_______________1_____________1
Qo — V
RY С+ г У L
-Гь
так как выражение |/ g- равно реактивным сопротивлениям индук-
,/Г
тивности и конденсатора па резонансной частоте, т. е. у =w0£,=:
___
Мы видели, что включенное последовательно с L сопротивление г
L
можно рассматривать как сопротивление , шунтирующее конденса-
тор С. Аналогичным образом можно показать, что шунтирующее сопро-
тивление можно рассматривать как сопротивление g^, включенное
последовательно с г. В этом случае результирующее эквивалент-
ное последовательное с о п ро т и в л е н и е будет равно
г — r + CR.
На частотах /, не совпадающих с частотой резонанса /0, реактив-
ные сопротивления катушки и конденсатора не сбалансированы. Тогда
полное сопротивление Z последовательного контура становится больше,
чем г, а полное сопротивление Z параллельного контура становится
меньше динамического сопротивления . Отношение указанных вели-
чин определяет избирательность или характеристику контура
и связано с Q и f соотношением
к-7=~г = у l+Q %~7j ^q(a~7J’
Kq
если дг 2>Ю, где J(q—усиление на частоте /0, а К— усиление на частоте/.
(Здесь под усилением понимается отношение напряжения на индуктив-
ности или емкости к включенному последовательно в контур напряже-
нию или отношение тока через индуктивность или емкость к току во
внешней цепи при параллельном подключении к контуру напряжения).
Фазовый угол между током во внешней цепи и подводимым
к контуру напряжением может быть выражен соотношением
24
где Л

Гл. 16]
НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ
133
Реактивное сопротивление меняется с частотой/
и равно сопротивлению г или Rd при фазовом угле, равном 45°, или
когда
tg у — 1 и ---}z2.
ь г z
д f
Для значений малых по сравнению с единицей, tg ? равен при-
и напряжение на катушке или на конденсаторе будет
равно 0,7 от напряжения при резонансе. Это получается на двух
частотах —fH и fe , связанных с /0 соотношениями (фиг. 16-3),
А=/о-Д/о>
fe=f0 + ^
Отсюда следует, что
Л-Д = 2Д/0
И
/о средняя частота__________
ширина полосы кривой избирательности
1
ПРН у== от максимума
134
РАДИОЧАСТОТЫ
[Часть 2
Последнее соотношение является основанием эксперименталь-
ного метода определения Q. Ламповый вольтметр с доста-
точно большим входным сопротивлением включается параллельно ка-
тушке или конденсатору. Изменяя подводимую к контуру частоту, от-
мечают уменьшение напряжения до —~ от напряжения при резонансе;
г
соответствующие частоты /0, fH и fB определяются по градуировке
генератора, с которым производятся измерения. Выход генератора
включается в контур последовательно и его напряжение должно быть
таким, чтобы получающееся на катушке или конденсаторе напряже-
ние могло быть измерено вольтметром достаточно точно.
На фиг. 16-4 приведена
типовая схема применяемого
в радиоприемнике высоко-
1 частотного трансфо р-
| матора с настроенной
# U вторичной обмоткой.
J- p[g теорИИ высокочастотных
трансформаторов известно, что
если реактивное сопротивле-
ние первичной обмотки не-
значительно по сравнению
Фиг. 16-4.

с пересчитанным в первичную
<о£лР
обмотку сопротивлением —----- вторичной обмотки при резонансе и если
распределенная емкость первичной обмотки достаточно мала (резонанс-
ная частота первичной обмотки должна быть по крайней мере в десять
раз больше резонансной частоты вторичного контура), усиление лампы
и трансформатора при резонансной частоте вторичного контура опре-
деляется формулой __
^ВЫХ__.гл _ S
SkRd V г-
__ __ I ± Д
RtLi~^^MQt Rt U
^S^MQ2-SkRA/~ Ь
f b2
если
Здесь S—крутизна характеристики лампы, ма/в;
— внутреннее сопротивление лампы, ом\
— индуктивность первичной обмотки, гн\
£3—индуктивность вторичной обмотки, гн\
Д4—взаймоиндуктивность между L\ и Z2, гн\
М
k — коэффициент СВЯЗИ ~ f ;
q2 —
^6^2
Га
Гл. 16]
НАСТРОЕН НЫЕ КОН ГУРЫ
135
(о0_ 2тс X резонансная частота /0 вторичного контура, гц;
Rd—WQLzQ?—динамическое сопротивление вторичного контура, ом.
Если индуктивности L\ и Дэ имеют одинаковые отношения диаметра
к длине (коэффициент формы) и числа витков их равны соответственно
/V! и Л2, т0 1/ ~~ в вышеприведенной формуле можно заменить
г Аз
через дг.
Внутреннее сопротивление лампы /?- пересчиты-
Ri
в а е т с я как сопротивление де • » паРаллельное с на вторичном
контуре.
Фиг. 16-5.
Еслн§.|<20^,
то при определении избирательно-
сти контура необходимо принимать во внимание шунтирующее
действие пересчитанного сопротивления, пользуясь для этого выраже-
нием
где
и
2 1+<?2 f) •
с,______1 _
L ,kl Ь
O'-JL_________1___
V2-Wo£2 - 1 fc2 •
Однако при определении усиления нужно применять Rd и Q2.
Схема фиг. 16-5 является типовой схемой трансформатора
В-Ч. с настроенными первичной и вторичной об мот к а-
м и. Обычно такого типа бывают трансформаторы П. Ч. в супергете-
родинных приемниках.
Можно показать, что усиление схемы фиг. 16-5 при резонансе
равно:
sV~rr2
(J ~ АО
ах
k Q'Qz
136
РАДИОЧАСТОТЫ
[Часть 2
где
и
±_±. 1
R'-Ri + R1
J___ t 1
Q'~ Rt +<?!-
Выражение для определения из бирательности получается в этом
случае достаточно громоздким и сложным и поэтому рекомендуется
обращаться к приводимому ниже графическому расчету.
С увеличением k усиление
Если L\~L2 — L и ^rzrrgzzzr, т. е.
сы между двумя максимумами равна
возрастет, пока &У Q'Q% не
станет равным единице, пос-
ле чего оно уменьшается.
’ 1
Величина k= ------ опре-
деляет критический ко-
эффициент связи.
Когда Q' равно Q> и k
больше критического значе-
ния,в резонансной кривой по-
являются два максимума на
одинаковых расстояниях от
OJn
средней частоты : один
из максимумов получается на
частоте выше /0, а другой—на
частоте ниже /0.
Q’ = Q2 = Qi ширина поло-
~ V 0)^12- kfD \/ 1 —-1— .
2п£ ’0 '° У &Q*
Ширина полосы между точками каждого ската резо-
нансной кривой, находящимися на уровне минимума
средней частоты, в У 2 раз больше полосы между дву
м я максимумами.
Параметры любой точки на резонансной кривой двух сильно связав
ных контуров определяются из cooiношения
Q272 у
“ 1 -f- J
f Го т „ *
где — С и г в обоих контурах предполагаются одинаковыми.
Это выражение легко решается графически.
16-2. Графический метод. Частотная характеристика одиночного
настроенного контура, включенного в анодную цепь лампы в качестве
сопротивления нагрузки, показана на фиг. 16-6, из которой видно, что
на частоте резонанса получается пик, а по обеим сторонам от него
Гл. 16]
НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ
137
усиление падает. Эта кривая может быть получена графическим построе-
нием (фиг. 16-7). Отношение усиления при резонансе к усилению на лю-
бой частоте можно представлять как функцию ослабления каскада
и изображать его вектором. При изменении частоты вектор ОР (фиг. 16-7)
будет вращаться около точки О и конец его будет выходить за линию
ь. /Со
р^р, При резонансе отношение равно единице и имеет наименьшее
значение. Вектор №(), соответству-
ющий резонансу, будет перпендику-
лярен к линии Для любой часто-
ты расстояние Р<Р равно Q 0г—
Где = усиление при резонансе
К = усиление при f
J резонансная частота
ZnfgL
4 К
Фнг. 16-8.
Фиг. 16-7.
/ почти равна /0, резонансная частота Р^Р может быть прибли-
принята равной гДе Vo — / — /о-Таким образом, длина Р^Р
Когда
женно
вблизи резонанса почти пропорциональна величине расстройки.
В случае двух одинаковых настроенных связанных между собой
контуров конец вектора ОР описывает вместо прямой линии параболу
(фиг. 16-8), форма которой зависит от добротности Q катушкн и от
коэффициента связи А; Критерием этой формы служит расстояние ОТ
И 2 -
и может характеризоваться выражением , Когда ОТ <^1^2,
Что соответствует feQ>l, получаются два максимума усиления, соответ-
ствующие векторам ОР' (фиг. 16-8). Если ослабление изобразить функ-
цией Д/о (фиг, 16-9), то из полученных кривых видно, чго в случае двух
вязанных контуров получаются более качественные характеристики,
ем с одним настроенным контуром. Кривые фиг. 16-9 показывают также
зменение ширины диапазона с изменением ОТ, т. е. с изменением AQ.
еобходимо отметить, что форма огибающей кривой практически
тается одинаковой для всех значений kQt
138
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
Если сопротивления и г2 контуров не равны друг
другу, кривая избирательности остается симметричней, но с увеличе-
нием связи величина двух максимумов уменьшается. Если L и С двух
связанных контуров одинаковы, но “=10, то если максимум при кри-
тической связи принять за единицу, при связи в три раза больше кри-
тической значения двух боковых
максимумов будут составлять
приблизительно 0,67 от максиму-
ма при критической связи.
Фиг. 16-10.
Ширина полосы между двумя максимумами определяется вы-
ражением
J- / г2 4-г2
2r.L I / wgM2 — -J-Zt-L ’
I- ° 2
которое может быть приведено к виду
Последнее выражение справедливо также, когда Ц не равно Лг, ио
ЦС = Л2С2 при индуктивной связи. Этот случай очень важен практи-
чески. Можно также показать, что ширина полосы между точ-
ками скатов кривой избирательности, находящимися
на уровне минимума средней частоты (центр седловины
кривой) будет в р 2 раз больше полосы между максимумами.
Когда индуктивная связь становится больше кри-
тической и вместо одного максимума появляются два, последние рас-
полагаются симметрично с каждой стороны от центральной (средней)
частоты и дальнейшее увеличение связи отодвигает эти максимумы на
одинаковые расстояния от центральной частоты. Никакие другие типы
связи (фиг. 16-10—16-14) такими полезными свойствами не обладают
Когда от двух связанных настроенных контуров
необходимо получить наибольшую возможную избира-
тельность без значительных потерь в усилении, связь
между ними нужно уменьшить до 0,5 от критической. В этом случае усИ'
ление будет равно 0,8 от максимально возможного, а избирательность
будет приблизительно равна избирательности, котораи имела бы м>естл
Гл- 161
НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ
139
При разделении двух контуров лампой (предполагая, что Q' и Q2 не
изменяются).
Кроме индуктивной связи могут применяться и другие виды
связи между настроенными контурами, четыре из которых показаны
на фиг. 16-10—16-13. В пятом типе связи—через промежуточное „звено”
Фиг. 16-И.
Фиг. 16-12.
(фиг. 16-14)—относительно небольшая индуктивность связывается с
Д2 — с Л2, a включается последовательно с . Эта схема анало-
гична схеме фиг. 16-13.
Связь на фиг. 16-10 и 16-11 называется высокоомной, а связь
на фиг. 16-12 и 16-13—н и з к о о м н о й. Оба эти типа связи можно рас-
сматривать с общей точки зрения как отношение между возможной
Фиг. 16-14.
Фиг. 16-13.
степенью передачи энергии из контура в контур и энергией, запасенной
в контурах. Применение этого принципа приводит к следующим выраже-
ниям для коэффициентов связи:
высокое мГн о й связи:
У хТх^
k =—у1--
лт
Для низкоомной связи,
где Л® я является реактивным сопротивлением связи, а и X?— одно-
Именные с Хт реактивные сопротивления, которыми настраиваются
к°нтуры.
140
РАДИОЧАСТОТЫ
[Часть 2
При определении и Х2 в случае высокоомной связи Хт нужно
рассматривать как параллельную с и %2 реактивность; в случае же
низкоомной связи Хт нужно рассматривать как последовательную сХг
или Хъ реактивность.
Точные и приближенные формулы для коэффициентов связи схем
фиг. 16-10—16-14 приведены в табл. 16-1.
Таблица 16-1
Схема
к (точное)
к (приближенное)
Фиг. 16-10
Фиг. 16-11
Фиг. 16-12
Фиг. 16-13
Фиг. 16-14
где
/ (O + Cm)(C2 + Cm)
когда Ст
________________
\Lx + Lm){L2 + Lm)
________С\С%
(С] Ст) (С2 + CJ

или
^2
^1 —
Л4Д
когда Lni > (ЛДЛ2)
V" с с
у~ ~ , когда Ст > (С1з Q>)
, когда Lm < (А, А9)
A4jA13 когда индиви-
i/fV’* * дуальные связи
'т I 4^2 малы
kx Л2, когда индивидуальные
связи малы,
Н" ^2
м2
|/ ^2^/и
Если в схемах фиг. 16-10—-16-14 увеличивать связь выше крити-
ческой, то один максимум совпадает приблизительно с первоначаль-
ной средней частотой, соответствующей малой связи, а другой мак-
симум сдвигается в ту или другую от первого сторону. Для всех че-
тырех случаев частота, остающаяся на месте максимума, определяется
выражением
1_____1
Второй максимум соответствует меньшей частоте, чем первый (остаю-
щийся на месте) для связи фиг. 16-10 и 16-14 и большей частоте дня
схем фиг. 16-11—16-13. Теоретически возможно, хотя это практически
Гл. 16]
НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ
141
и неудобно, комбинировать два типа связи (например, фиг. 16-10 и 16-12)
так, чтобы максимумы получались симметричными относительно средней
частоты. Но для получения такой симметрии удобнее применять индук-
тивную связь.
Иногда в высокочастотных каскадах приемника со связанными на-
страиваемыми контурами необходимо обеспечить настройку
в широком диапазоне частот, например в диапазоне 2:1 или
3:1. В этом случае один тип связи не может дать удовлетворительного
результата и необходимо использовать два типа связи: один тип связи
должен обеспечить оптимальную избирательность и усиление вблизи
низкочастотного конца диапазона, другой тип должен обеспечить то же
в высокочастотном конце диапазона. Наилучшие результаты в этом от-
ношении дает комбинация индуктивной связи со связью
через емкость Ст (фиг. 16-12), где результирующее реактивное
сопротивление связи равно
“л,+йЬ
на любой частоте диапазона. Эквивалентный коэффициент связи
равен (для £<0,05)
w £]Z,2
При комбинировании связей фиг. 16-10 и 16-12 эквивалентный коэффи
циент связи равен (для Л<0,05)
< KgA-
VCiC2+ с
Где " " для схемы фиг. 16—10.
—для схемы фиг. 16-12.
Коэффициент связи при данной комбинации изменяется в более
Широких пределах по диапазону, чем в случае комбинации М и
При определении k указанным способом частоты максимумов
к избирательность определяются выражениями, приведенными вы-
ше для индуктивной связи. Если требуется возможно большая избира-
тельность без значительных потерь усиления, рекомендуется брать про-
изведение kQ = 0,5, как и в случае индуктивной связи.
Если два или большее число каскадов усилителя
с одинаковыми характеристиками и значениями дру-
гих параметров включаются каскады о, то результирующие
Или общие усиление и избирательность определяются произведением
Усилений и избирательностей отдельных каскадов. При п каскадах уси-
ление будет равно | К^\п * а избирательность выражается уравнением
К
(1 + QWT12
142
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
при одном настроенном контуре в каскаде и
1
ГК\п____
м ’[(1
QV \2 ( \21
~ 1 + k^j ф v + &Q* J J
при двух связанных контурах.
Когда k2Q2 очень мало, то избирательность попарно связанных
контуров получается почти такой же, как и при 2п одиночных контурах.
Таким образом, имеется предел улучшения избирательности
уменьшением связи попарно связанных настроенных контуров. Соответст-
вующее улучшение избирательности можно получить, увеличивая Q.
Стремление получить очень острую резонансную характеристику при не-
скольких каскадах с одиночными настроенными контурами может значи-
тельно ослабить высшие звуковые частоты модулированного сигнала.
Значительно лучшие результаты получаются в случае попарно связанных
контуров при увеличении их добротности, конечно, при не очень большой
связи между ними.
При относительно больших значениях Q может получиться значи-
тельный провал на средних частотах резонансной кривой и в результате
этого большая неравномерность усиления в пределах полосы. Характе-
ристика считается удовлетворительной, когда отношение усиления на бо-
ковых симметричных максимумах в два-три раза больше, чем на средней
частоте. Для компенсации провала усиления на средних частотах резо-
нансной кривой иногда включают дополнительно каскад с одиночным
настроенным контуром.
16-3. Универсальная номограмма для расчета избирательности. Для
удобства конструирования контуров В. Ч.. и П. Ч. дана универсаль-
ная номограмма для расчета избирательности (фиг.
16-15). Эта номограмма представляет семейство кривых ослабления
А /о
в децибелах в функции от Q уг-, что дает возможность применить эти
кривые дли любого числа контуров. Если один контур подавляет опре-
деленную частоту на 30 дб, то два таких контура будут подавлять эту
частоту на 60 дб и т. д. Так как ослабление настроенных контуров при-
нято выражать отношением напряжений, то в гл. 40 приведена таблица
перевода децибел в отношения напряжений.
Необходимо отметить, что получаемое из номограммы ослабление
является ослаблением на каждой стороне резонансной кривой и почти
не зависит от величины Q, если Q не меньше 25. Однако из обобщен-
ной кривой резонанса фиг. 16-16 видно, что для определенного значе-
ния Q кривая не обязательно будет симметричной относительно резонанс-
ной частоты.
Порядок пользования номограммой следующий. Проводят прямую
от точки, соответствующей данной частоте на шкале к соответ-
ствующей точке на линии „QK. Затем от частоты расстройки на шкале
вД/0“ проводят прямую через точку пересечения первой линии с линией
Д/о
Аа до пересечения с линией яВи в точке, определяющей Q . Идя затем
по наклонной линии к оси абсцисс, по соответствующей оси ординат
Гл. 161
НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ
143
Фиг. 16-15. Универсальная монограмма для определения избирательности. Может быть ис-
пользована для случаев электронной свьзи между контурами (в анодной и сеточной цепях
одиночных контуров) и для случая критической связи между контурами при значении Q,
не меныием 25. Для двух связанных контуров величина ослабления в децибелах на контур
Должна быть умножена на два, а при другом числе связанных контуров надо умножать
на цифру, равную числу контуров. Пояснение см. в примере, приведенном ниже.
отсчитывают ослабление для тех или иных условий. Для связанных
контуров кривая дана для 1; для меньших коэффициентов связи
необходима интерполяция между кривыми для связанных контуров
одиночных. Поэтому кривая для связанных контуров дана как подо-
кна кривой избирательности двух связанных контуров. Для частот
больше 2 мггц величина Q -jr- должна рассчитываться.
проведенные на номограмме линии соответствуют: /0 = 455 кгц>
кгц. Сначала проводится линия из /0 = 455 кгц
Затем через Д/о=5 проводят вторую линию через точку пересе-
Иия первой линии с линией и доводят ее до линии ЯВ\ на ко-
144
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
Фиг. 16-16. Обобщенная резонансная кривая последовательного одиночного колеба-
тельного контура с добротностью Q от 25 до 500. Кривые могут быть использованы и для
случая параллельного резонанса, но тогда вертикальная шкала будет представлять от-
ношение полного сопротивления параллельного ненастроенного контура к полному его
сопротивлению при резонансе, а знаки фазового угла меняются местами.
Д/о
торой определяется величина Q у- ~ 2,2. Тогда ослабление для одиноч-
ного (несвязанного) контура будет равно 13,2 дб, или полное ослабле-
ние при двух контурах с критической связью—19,8 дб.
Когда кривые применяются для нескольких пар
связанных контуров, необходимо помнить, что число конту-
ров удваивается с числом пар.
Таблица 16-2
Общее число конту- ров п Коэфициент ширины полосы да
Л=1,12 дб а k. II 1 to Qi кл сч да о чг 65 •4* со II II Ч S3 Д=2 «=6 дб А-4 а=12 дб Д=7 «—17 дб Д=Ю а=20 дб Д=20 «=2б дб Л=40 «-32’06 Д=70 «=37 дб Д-100 «=40 дб Д-1000 «=60 дб 1 ь § 1 О/ ®
Контуры с одинаковыми резонансными кривыми, очень слабо снизанные или включенные каскадно
в следующих друг за другом усилителях
1 0,51 0,77 1,00 1,73 3,9 6,9 10
2 0,35 0,51 0,64 1,00 1,7 2,2 3 4,4 6,3 8,3 10
3 0,28 0,41 0,51 0,77 1,2 1,7 1,9 2,5 3,3 4,0 4,5 10
4 0,24 0,35 0,44 0,64 1,0 1,3 1,5 1,9 2,3 2,7 3,0 5,5 10
5 0,22 0,31 0,39 0,57 0,86 1,1 1,2 1,5 1,8 2,1 2,3 3,9 6,3
б 0,20 0,28 0,35 0,51 0,77 0,96 1,1 1,3 1,6 1,8 1,9 3,0 4,6
7 0,18 0,26 0,32 0,47 0,70 0,86 0,96 1,16 1,4 1,54 1,65 2,5 3,6
8 0,17 0,24 0,30 0,44 0,64 0,79 0,88 1,06 1,23 1,38 1,47 2,2 3,0
fa. 16 j НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ
Контуры с одинаковыми резонансными кривыми, связанные попарно оптимальной связью
2 (1 пара) 1,01 1,24 1,4 1,9 2,8 3,7 4,5 6,2 9,0
4 (2 пары) 0,84 1,01 1,1 1,4 1,9 2,2 2,5 3,0 3,5 4,1 4,5 8,0
6 (3 пары) 0,75 0,90 1,0 1,2 1,16 1,8 2,0 2,3 2,6 2,8 3,1 4,5 6,6
8 (4 пары) 0,70 0,84 0,93 1,13 1,4 1,6 1,7 1,9 2,2 2,3 2,5 3,5 4,5 СП
146
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
п Ширина полосы
и fg Резонансная частота
Фиг. 16-17.
Параметры двух одинаковых связанных контуров определяются из
графиков фиг. 16-17—16-19. Процесс определения искомых параметров
состоит в следующем:
Д/
1)из фиг, 16 18 определяют Q, k, -j- и Д дб:
/о
2) из выражении тд определяют максимальное усиление. Здесь S—
крутизна характеристики лампы, XL — реактивное сопротивление любой
из катушек трансформатора на резонансной частоте
3) из фиг. 16-19 по значениям Q, k и Д дб находят коэффициент
ослабления усиления, умножая на который найденное максимальное
усиление, получают действительное значение усилении.
4) по фиг. 16-17 определяют усиление в любой части кривой.
Пример 1. Трансформатор П. Ч. на частоте 456 кгц должен работать
С лампой, имеющей крутизну характеристики ма!в> и обеспечи-
Af = Ширина полосы е»
f0 Резонансная частота
Фт. 16-18
вать полосу пропускания 16 кгц. Изменение усиления в пределах полосы
ие должно превышать 1 дб от среднего значения. Индуктивность каж-
дой катушки трансформатора—250 мкгн. Найти необходимые значения
Q, k среднее усиление и ослабление при расстройке на 20 кгц.
Так как ^—4^== 3,51 % и ДМ=1,то из фиг. 16-18 находим
=^70, k --0,028.
sxlq
Максимальное усиление —— = 3-10~8 X 2г. X 456 X Ю3 X 250 X
X 10-6 Ху = 75,2.
10*
148 радиочастоты [Часть 2
Так как изменение усиления задано (1 дб), то из кривой фш, 16-19
определяем среднее значение коэффициента ослабления, разное 0,9.
Тогда среднее усиление в пределах полосы равно 75,2 X 0,9 == 67,7
При расстройке 20 кгц полоса 40 кгц и
Д/ / 40 \
Qf0 (70Х45б) = 6’14’
Qk = 70 X 0,028— 1,96.
Из кривых фиг. 16-17 находим, что ослабление при указанной рас-
стройке равно 18 дб.
Фиг. 16-19.
Пример 2. Необходим трансформатор промежуточной частоты для
работы на частоте 3 мггц с лампой, имеющей крутизну £—5 ма'в.
Индуктивность каждой катушки трансформатора равна 30 мкгн при
добротности Q —200. Определить связь k и усиление на резонансной
частоте при наилучшем компромиссе между усилением и избиратель-
ностью. Найти усиление при ширинах полосы в 10, 25, 50 и 75 кгц.
Хороший компромисс между усилением и избирательностью даем
значение Qk — 0,5; при этом коэффициент ослабления усиления равен 0,8
(фиг. 16-19), а кривая избирательности определяется из фиг. 16-17 для
/ 0,5 \ SXr Q
k 0,0025^Q£ — 0,5 и k = 2qq — 0,0025 к Максимальное усиление —~~ ~
— 283. Усиление при резонансе — 283 X 0,8— 226, или 47,1 дб. Так как
Q 200
зг--— Тлил-— 0,0667, го нз фнг. 10-17 находим:
hj кщ о иии
Гл. 16]
Н АСТРОЕННЫЕ КОН ГУРЫ
149
Л/, лг-ч 10 25 50 75
Q 7 0,667 1,667 3,333 5,000
Ослабление, об ............. 2,2 9,3 19,5 26,0
Усиление (дб) равно 47,1 дб минус ослаб- ление (дб) .............. 44,9 37,8 27,6 21,1
Определить ширину полосы и ослабление при расстройках в случае
нескольких каскадно включенных настроенных контуров
можно по приведенной выше табл. 16-2, которая позволяет определять
для заданного ослабления ширину полосы, если известна резонансная
частота, Q и тип контуров; аналогично можно определить Q контуров
при заданных резонансной частоте, ослаблении и ширине полосы.
В таблице приняты обозначения:
А — ослабление — где — напряжение при резонансе,
пряжение по краям желаемой полосы;
а — ослабление, дб;
U — па-
п — общее число резонансных контуров;
w— коэффициент ширины полосы;
Л ы£ w/п
Q—добротность контура: Q —,
JW
откуда
(I)
/о — резонансная частота всех контуров;
fw—полная ширина полосы для всех контуров, выраженная в тех же
единицах, что и /0.
Примеры:
1. Дан настроенный одиокаскадный усилитель В. Ч.; Q входного
н выходного его контуров равно 100. Определить ширину полосы при
ослаблении 20 дб. Резонансная частота /о~ 1 000 кгц и связь между кон-
турами—-слабая.
Из табл. 16-2 для ослабления 20 дб и п~ 2 находим W —3; затем
ИЗ уравнения (1) находим X 1 000/100 — 30 кгц.
2. Дан усилитель П. Ч. с четырьмя настроенными контурами и а час-
тоту 455 кгц; Qrz90, связь — оптимальная. Требуется определить для
оптимальной связи ширину полосы при ослаблении 40 дб.
Из табл. 16-2 находим w = 4,5 и из уравнения (1)
fw - 4,5 X 455/90 — 22,7 кгц.
3. Одна пара контуров усилителя П. Ч., настроенного на 455 кгц
ПРИ оптимальной связи, должна давать ширину полосы 18 кгц при
ослаблении 20 дб. Определись необходимою величину Q. Из уравнения
0) находим Q~w 4,5 XИЗ
150
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
4. Необходим усилитель с шириной полосы 10 кгц при ослаблении
6 дб и с полосой 60 кгц при ослаблении 60 дб. Определить характер
системы контуров и необходимое значение Q для резонансной частоты
455 кгц.
Очевидно, что на основании уравнения (1) можно написать соотно-
шение
W6o/o р w6 /о w60 р
Q Q w6 ’
где индексы у w обозначают ослабление в дб. Расчетные данные све-
дены в табл. 16-3, из которой видно, что для удовлетворения заданных
условий потребуется шесть отдельных или четыре попарно включенных
контуров. Величину Q для заданного случая нужно определять для
полосы 10 кгц и ослабления 6 dff; тогда из уравнения (I) находим:
w/n 455
С=^=1’4То=64’
Таблица 16-3
Контуры w6 ^60
5 отдельных слабо связанных 0,57 3,9 6,8
6 отдельных слабо связанных 0,51 3,0 5,9
4 попарно связанных контура, оптимальная связь . . 1,4 8,0 5,7
6 попарно связанных контуров, оптимальная связь. . 1,2 4,5 3,8
16-4. График эквивалентного сопротивления. Несовершенный конден-
сатор, т. е. конденсатор с потерями, может быть заменен идеальным (без
потерь) конденсатором с последовательным с ним или с параллельным
ему эквивалентными сопротивлениями, учитывающими фактические по-
тери в реальном конденсаторе.
Соотношение между эквивалентными последова-
тельным и параллельным сопротивлениями определяется
формулой:
Параллельное сопротивление - реактивное^опротив^ени^емкости.
последовательное сопротивление
Аналогичную замену можно сделать и для реальных катушек индук-
тивности, но тогда в приведенном соотношении емкостное реактивнее
сопротивление нужно заменить индуктивным реактивным сопротивлением.
Для определения этих эквивалентных сопротивлений можно пользоваться
графиком фиг. 16-20, используя дли этой цели его шкалы А, В и X
Например, пунктирная линия А соответствует идеальным конденсатору
или катушке с реактивным сопротивлением 2 000 ом с параллельно под-
ключенным к ее зажимам эквивалентным сопротивлением 1 000 000 ом или
с эквивалентным последоватетьным сопротивлением 4 ом.
График фиг. 16-20 может быть использован и для расчетов парал-
лельного настроенного контура при резонансе. Эквивалентная схема обыч-
ного параллельного контура представлена фиг. 16-21, в которой Лу и Хс
Г Л. 16]
НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ
151
Q
-г-1000
Последовательное
сопротивления
в олшх
ЮО-г-
ЗквиВалентное
последовательное
сопротивление
бомах
ЮО-г
Реактивное
сопротивления
XL или Хс
в омах
-г10000
Эквивалентное
параллельное
сопротивление,
в umcue
. -Т&ООО&Ю
-4- юоооо
-±-юо
0Ю
-10000
1000
Фиг. 16-20.
равны. Если бы в этих элементах не было потерь, то сопротивление
Контура на его зажимах было бы бесконечно велико и фазовый угол был
бы равен нулю. Однако в одной или в обеих ветвях имеется последова-
тельное сопротивление, и поэтому контур ведет себя как имеющий со-
вершенные катушку и конденсатор, шунтированные большим сопротив-
лением, которое является эквивалентным сопротивлением параллельного
контура. При резонансе результирующий ток будет в фазе с питающим
Напряжением, и контур будет вести себя как чисто активное сопротив-
ление. Используя шкалы А и В графика фиг. 16-20, можно последова-
тельные эквивалентные сопротивления в ветвях контура преобразовать
8 эквивалентные параллельные сопротивления и, объединив их в одно
параллельное, найти общее паоаллельное сопротивление контура /?эо
(фиг. 16-22).
152
РАДИОЧАСТОТЫ
[Часть 2
В большинстве случаев конденсаторы обладают очень небольшими
потерями и ими можно пренебречь: в этом случае параллельное сопро-
тивление контура будет определятьси только сопротивлением потерь
катушки.
Пример, Пунктирная линия В проведена для катушки с реактивным
сопротивлением 1 000 ом н последовательным сопротивлением 5 ом. Эк-
вивалентное параллельное сопротивление
и параллельного
катушки, а следовательно,
будет равно 200 000 оль Отсюда
следует, что Q катушки яв-
ляется в то же время практи-
чески и Q контура. >
Так как Q катушки не из-
меняется прямо пропорцио-
нально с частотой, как этого
можно было бы ожидать, а
изменяется с частотой очень
медленно из-за компенсирую-
щего действия сопротивления
потерь катушки, возрастающе-
го с частотой, то оценкой ка-
тушек или контуров является
среднее значение Q для диапа-
зона частот. Соотошения между
Q, А и R определяются по шкалам графика фиг. 16-20, обозначенным
соответственными буквами. Например, пунктирная линия С показывает,
что катушка или настроенный контур с последовательным сопротивле-
нием R — 5 ом и реактивным сопротивлением 1 000 ом имеет Q = 200.
Перенеся значение на шкале R на шкалу А и проведя через эту точку
и значение Az прямую до пересечения со шкалой В, определим
валентное параллельное сопротивление катушки или настроенного
тура.
настроенного контура
*ncL
Фиг. 16-21.
Фиг. 16-22. Общий случай
параллельной цепи.
ЭКВИ-
КОН-
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ
РАСЧЕТ ИНДУКТИВНОСТИ
ниже
16-5. Цилиндрические неэкраиированные катушки. Приводимые
методы и формулы являются точными (в определенных пределах) для
катушек из витков бесконечно тонкой ленты, расположенных крав к краю
с ничтожно малым расстоянием между ними. Индуктивность такой ка-
тушки в дальнейшем мы будем условно называть индуктивностью «ли-
стов тока».
В случае витков из круглой проволоки с заметным расстоянием между
ними может быть введен при низких частотах поправочный коэффициент.
На высоких частотах вследствие поверхностного эффекта ток выжимается
к внутренней стороне витков и потому эффективный радиус катушки при-
ближается к радиусу каркаса катушки.
При высоких частотах собственная емкость и другие
распределенные емкости влияют на кажущиеся индуктивность
и сопротивление кадушки. Если такие емкости дают резонанс катушки
на частоте а поведение катущки рассматривается на
^сантиметрах
Со
дмихрамикр^арадах
S/d
1,0б'—
-3
-~г,6
-*-1
го
15
10
9
-8
7
-8
5
ft5
-.^-1
ii-0,9
•jj-zy
1UV
Примечание : когда диаметр D уВеличи-
Ваета или уменьшается е
десять раз.распределенная
емкость должна быть соот-
ветственно увеличена, или
уменьшена
------п
1Ю-~
1г —
13 —
16 --
В--
3~-
9--
10^
7
6
5

8
4*
3
3
s а

з —
Фнг. 16*23.
Другой частоте /, то кажущаяся LK — действительной АХ
1
Т^ГГё И
кажущееся R}, действительному R X
1
2
L1 ЛЛ/
Для определения собственной емкости цилиндрической
катущкп можно воспользоваться графиком иа фиг. 16*23,
а) Формулы для расчета индуктивности
Если: L — индуктивность (в мкгн), эквивалентная цилиндрическому
илисту тока";
Lq — индуктивность (в мкгн) катушки на низких частотах;
k — постоянная, определяемая по кривым фиг. 16-24;
W—общее число витков;
d
~2 =а — внешний радиус (в см) катушки до центра провода
Р — шаг (в см) намотки между центрами витков;
~pN — длина (в см) катушки;
D — диаметр (в см) голого провода;
__D ___ диаметр провода
р ~ шаг намотки—“ Диаметр провода X число витков
на 1 см,
то
L = 0,00985 k-0,0394 k

КА+В) '
naNk
— L — 0,01258tfM4-p£)
(1)
Гл. 161
НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ
155
или
Гр 1
io=£[1-^ И + В) ].
Постоянные А и В определяются из кривых фиг. 16-25.
В практических случаях, когда витки наматываются плотно друг
к другу, отношение диаметра провода к шагу намотки обычно лежит
в пределах 5 — 0,8—0,95 в зависимости от толщины изоляции. В этом
случае А = 0,44; 0,1. Если обмотка состоит более, чем из 10 витков, то
В2=2 0,3 ± 0,035. Поэтому (Л 0,7 при возможной максимальной
погрешности в 20%. Для 5 в пределах 0,5—1,7 постоянная Л —0,7, также
с погрешностью не больше 20%.
Это дает возможность определить отношения р]а или при ко-
торых Lq будет отличаться от L приблизительно на 1%. При принятых
соотношениях получаем:
р Р 0,7
^(л + е)=°-О1^4--зЛТ.о.Т-
откуда следует, что p/а не должно превышать 0,03.
Например, чтобы для катушки с диаметром каркаса 19 мм(а~9,5 мм)
разница между L и Ц была меньше 1%, р должно быть больше 36, т. е.
Кб РЛДИОЧАСТОШ [Часть 2
диаметр провода с эмалевой изоляцией не должен быть больше 0,25 лои.
Катушки, намотанные проводом большего диаметра при меньшем числе
витков па 1 см, будут давать расхождение между £0 и L больше 1% и
оно иногда может доходить до 15%.
Постоянные £, А и В можно определить и по приводимым ниже
формулам:
Д —2,31g 1,735
с погрешностью до 1% для всех значений 5;
/ 2,5 3,8\
/? = о,згбГ1—-^ + 772-)
с погрешностью до 1%, при до 4% при W—4 и до 20% При
ЛГ.-= 3;
k =----{~~d (2)
1 +0,45-у
d
с погрешностью до 1% при <3,0.
Подставляя это значение k для индуктивности „листа тока", полу-
чим:
dW2
£ = 0,0G985
_ dW2 d2№ (Г‘№
~ _ / 7 7 d\ — 45d 4-100/ ~ 22,5a 4-25/ ’ (3)
100/1 14 0,45 r ~
\ 1)
2a
также с погрешностью до 1% для d;/=y <3,0. Как было установ-
лено выше, d и I выражаются в сантиметрах и L получается непосред-
ственно в микрогенри.
2а
Если у = 5, последняя формула дает результат с погрешностью
порядка 4%.
d
Если-у лежит в пределах 0,2—1,5, то
k=—х—г (4)
1 + 0,46 у
с погрешностью до 0,1% для всех значений, и соответствующая ин-
дуктивность „листа тока" равна
/. — 0,00985 __d N ,
d
1 4 0,46 j
(5)
также с погрешностью до 0,1%,
Гл. 16]
НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ
157
Ни одно из вышеприведенных выражений для постоянной k непри-
менимо для очень коротких цилиндрических катушек. Для таких кату-
шек
1
d
I 4-0,45 у -
(6)
(7)
„ d d
с погрешностью до 2% для всех значении у в пределах 0<^у < 20.
Для коротких цилиндрических катушек формула (3) принимает вид
dW*
/ а\
2,54а (9—gyl 4-25,4/
cl
с погрешностью до 2% для всех значений у от 0 до 20. Погрешность
d d d
равна-J-2% при у , равном 2—3,5 и у — 20; при у, равном 10—12
погрешность равна — 2%.
Если задана величина индуктивности и необходимо определить
число витков и длину намотки, то для этих целей можно изменить вид
(но не степень точности) формулы (3), заменяя /V на л/, где п — число
витков на 1 см. Введя обозначение
50,8 12,7
х~ псР ’
получим
N=Lx
22,8б\
aLx2 J'
(8)
н
При намотке катушки с расстоянием между витками наивыгоднейшнй
Диаметр провода при частотах от 4 до 25 мьгц равен 0,7 от шага на-
мотки (см. гл. 16, ч. III: яКонструкция катушек индуктивностей с малыми
потерями*).
б) Кривые для определения индуктивности L
«листа тока*.
Индуктивность L „листа тока“ можно определить с помощью кри-
вых фиг. 16-26 и 16-27. Для определения по L индуктивности Ло на низ-
ких частотах можно воспользоваться кривыми фиг. 16-25 или при-
ближенной формулой
Lq = L — 0,0С87оаЛг мкгн, (9)
ГДе — радиус катушки до центра провода, см;
полное число витков.
. Разница между L и Lq будет меньше 1%, если число витков на
1 см превышает
53 витка на 1 см для диаметра катушки 12,5 мм
35 „ я 1 9 „ „ v 19 мм
26 „ „ 1 „ в м „ 25 мм
и меньше 2% при числе витков на 1 см. вдвое меньшем приведенных
значений,
[S3
Радиочастоты
[ Часть 2
Фиг. 16-26.
Метод пользования кривыми. Кривые фиг. 16-26 приме-
нимы только к катушкам с шагом намотки 4 витка на 1 см. Для дру-
гого шага шкала индуктивности должна умножаться на коэффициент,
определяемый из фиг. 16-27. Диаметр катушки принимается равным рас-
стоянию между центрами провода.
Расчет катушки иа заданную индуктивность L «ли-
ста тока». Определив необходимый диаметр и длину, нз кривых фиг.
16-26 находят индуктивность «листа тока» с шагом 4 витка на 1 см
Для получения заданной индуктивности нужно изменить число витков
На 1 см, и надлежащее число витков определяется из отношения задан-
ной индуктивности и индуктивности, найденной из фиг. 16-26.
Если провод должен наматываться с определенным шагом, то сна-
чала из фиг. 16-27 определяют коэффициент преобразования, па кото-
рый нужно разделить величину заданной индуктивности. Затем по кри-
вым фиг. 16-26 для этой «преобразованной» индуктивности определяют
Диаметр и длину катушки.
Определение индуктивности «листа тока» катушки
"0 заданным размерам. По заданным диаметру и длине катушки
16 4
РАДИОЧАСТОТЫ
[Ч_аеть 2
определяют из кривых фиг 16-26 индуктивность при шаю намогкц
4 витка иа 1 см. Затем in фиг. 16-27 определяют для данного шага
намотки коэффициент преобразования, на который умножают найденную
величину индуктивности.
16-6. Цилиндрические катушки с круглым экраном. Для определения
индуктивности цилиндрической катушки в экране найденные по выше-
приведенным формулам индуктивность L «листа тока» и пндуктивноегь £()
на низкой частоте нужно умножить иа коэффициент зависящий от
относительных размеров катушки и экрана. Обозначая величину индук-
тивности катушки в присутствии экрана через получаем:
где k — коэффициент связи между катушкой и экраном.
А^ определяется по приведенной ниже эмпирической формуле
___2’55 (Л 3
1 + 0,45 ~ '

где da — диаметр экрана;
d — диаметр катушки.
Погрешность определенных по этой формуле значений kQ равна 2%
d d d
при у, равном от 0,5 до 5,0, для значений -у- до 0,6 и 5% при у ,
d
равном 0,2 до 5,0, для значении -, до 0,7.
аэ
' 16-7. Многослойные круглые катушки с прямоугольным сечением.
Индуктивность такой катушки определяется по формулам
d*№ 1
£~ 0,00985 —у-.---------—---------------~ мшн, (11)
I + 0,45 у +0,64у+0,84у
или
д2Д72
£-0,394----------------------------------мкгн, (12)
9л + 1074- 8,4с 4-3,2 —
где размеры g, d, I и с в см указаны на фиг. 16-28. Когда глубина
намотки с очень мала, формула (12) приводится к формуле (3) для
цилиндрической катушки. Формула (12) дает погрешность:
1%‘ для с/а от нуля до 0,05 и 2а/1 от нуля до 3,0;—4% ПРЧ
2а/1 ~ 5,0.
1% для c/g—0,2 и 2 а/l от нуля до 5,0; — 1,9% при 2 g//=10,0
1% для g/g = 0,5 и 2а/1 от нуля до 2,0; + 2,8% при 2 g//= 5,0
1% для с/а=\ и 2 g// от нуля до 1,5; 4-4,7% при 2 g//™ 5,0
Точность формулы незначительна при I < я.
Как и в случае индуктивности «листа тока» в формуле для цилиндри-
ческих. катушек, в многослойных катушках необходима поправка, если
пространство, занимаемое изоляцией, составляет большой процент по or
ношению к сечению обмотки. Эта поправка равна
Ч>=41+» (2’318d+ °-155 )]’
рл> 16] НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ ]61
1 де
k_________I___________________
1+0,9 у +0,32 +о,84у ’
р— шаг намотки между центрами проводов;
D — диаметр провода,
В большинстве практических случаев эта поправка составляет мень-
ше 1%.
Влияние на индуктивность многослойной катушки концентричного
цилиндричного экрана меньше влияния его на цилиндрическую катушку
Фиг. 16-29.
с одинаковыми внешними размерами. При очень небольших глубинах
намотки поправка на влияние экрана почти равна поправке для цилинд-
рических катушек.
Формула для многослойных катушек с очень малой площадью се-
чения обмотки имеет вид:
4 9&
£ — 0,291 &№ 1g -~т~- мкт, (14)
• г с
где размеры в см.
Погрешность этой формулы — около 3% Для случаев, когда (/ + <?)
не больше а, и повышается по мере уменьшения (/ + е)
16-8. Плоская спираль. Приближенная формула для расчета индук-
тивности плоских спиралей имеет вид:
Л =: 0,394 уу- мкгн (15)
фидае^ погрешность до 5% при с > 0,2 а. Размеры а и с указаны на
16-9. Взаимоиндуктивиость. Для двух обмоток, расположенных на од-
каркасе на некотором расстоянии друг от друга, применяется сле-
дующий метод расчета взаимоиндуктивности. Предполагается, что обе на-
ь 0ТкЛ имеют одинаковый шаг и диаметр провода.
' к Пусть пространство между обмотками заполнено непрерывной обмот-
°и, так что получается непрерывная обмотка между концами А и 1)
| 11 А Д. Фролов.
162
РАДИОЧАСТОТЫ
[Часть 2
с отводами в точках В и С (фиг. 16-30). Тогда взаимо индуктивность М
между двумя первоначальными обмотками определяется по формуле.
м ~ ~2 (lad + ^с~ lac ~~ Lbd>’
где Laq — индуктивность между точками А и D; соответственно обоз
начены и другие индуктивности. Все эти индуктивности могут быть
подсчитаны по приведенным выше формулам.
16-10. Катушки индуктивности с сердечником из магнито диэлектриков.
Катушки индуктивности с сердечником из магнитодиэлектриков по срав-
на одинаковых частотах, 3) простотой регулирования индуктивно-
сти в относительно больших пределах без существенного изменения
добротности. К недостаткам катушек с сердечниками следует отнести
сравнительно малую стабильность параметров катушки вследствие влия-
ния времени, температуры и влажности. Катушки с магнито диэлектри-
ком нашли широкое применение в радиоприемниках с диапазоном от
150 кгц до 10 мггц, хотя в последнее время высококачественные магни-
тодиэлектрики применяют й на более высоких частотах. В качестве маг-
нитодиэлектриков используют карбонильное железо, альсифер, магнетит
и др.
Индуктивность катушки с магнитодиэлектриком зависит от величины
магнитной проницаемости последнего, а также от формы катушки и раз-
меров сердечника.
Магнитодиэлектрик, состоящий из мелкого магнитного материала
и наполнителя — диэлектрика, хорошо перемешанных и спрессованных,
обладает потерями на вихревые токи, а также сравнительно большими
диэлектрическими потерями. Величина и соотношение этих потерь зави-
сят от качества магнитного материала, величины его зерен, качества
наполнителя диэлектрика и процесса изготовления магнитодиэлектрика1
Использовать почти полностью магнитную проницаемость можно
только в катушках тороидного типа. В радиоприемниках чаще приме-
няются более простые формы сердечников, которые можно свести к двум
основным типам: цилиндрические (стержневые) и чашеобразные («бро-
невые»). Применяются значительно реже сердечники других типов, на-
пример П-образные, Ш-образные и т. п.
1 Подробные данные о процессе производства и свойствах магнито диэлектрику
можно найти в книге „Магнитодиэлектрики и феррокатушки", Л. П. Рабкин и Н. Н. ПТольи»
Госэнергоиздат, М., 1948 г.
Гл. 16]
НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ
163
Простейшим типом является цилиндрический сердечник. Его влия-
ние на катушку характеризуется эффективной магнитной проницаемо-
стью которая может быть определена, если известны магнитная
проницаемость материала сердечника р и магнитная проницаемость
его формы, зависит от отношения длины / сердечника к квад-
ратному корню из площади 5 (фиг. 16-31). Зная выбранной формы
и р3ф можно определить по формуле
_____У'Ф ft __ [i
^вф~~ ^ + и +1 ~ 1 , «* , 1
,+^+^
Индуктивность L3 катушки с сердечником из магнитодиэлектрика приб-
лиженно определяется по формуле Lg — — Lq-j- AL, где ДД~
~Lo(p3&— 1); Lq — индуктивность без сердечника. Чем более вытянутую
форму имеет сердечник, тем больше его если |х достаточно велико;
при малых значениях ц удлинение формы сердечника не вызывает уве-
личения Для сравнительно короткого сердечника изменение ц в ши-
роких пределах вызывает лишь небольшое изменение Следова-
тельно, для получения высоких сердечнику нужно придавать сильно
вытянутую форму и брать материал с высоким В сердечниках, пред-
назначаемых для работы на более высоких частотах, где необходимо
применять материал с малыми потерями и малым р, сильно вытянутая
форма сердечника не имеет смысла.
Для длинноволновых катушек чаще всего применяют сердеч-
ник диаметром 9—10 мм и длиной 20—30 мм с отношением =5 —
г
— 3 и = 2 — 4; для коротковолновых и ультракоротко-
волновых катушек — с отношением 1 и ^Эф1 > 5 — 2.
Дли д л и н н о в о л н о в ы х и с р е д н е в о л н о в ых катушек маг-
нитодиэлектрик изготовляется из сравнительно крупного зерна карбо-
нильного железа (6—10 микрон) или из соответствующего ему по поте-
рям альсифера (15—20 микрон) с малым содержанием диэлектрика-на-
полнителя (3—8%), т. е. ц~ 10—25. Для коротковолновых и
Ультракоротковолновых катушек магннтодиэлектрик изготов-
ляется из самого мелкого порошка карбонильного железа (3—4 микрона)
с большим содержанием диэлектрика (10—20%), т. е. ja~2 — 3, причем
Для уменьшения диэлектрических потерь в качестве диэлектрика реко-
мендуется применять полистирол. Кривые, иллюстрирующие изменение
индуктивности и добротности катушки (с типовыми намотками и раз-
{ерами сеРдечника) на Различных частотах диапазона представлены на
Границей целесообразного применения магнитодиэлектрических сер-
дечников для увеличения добротности является частота порядка
та 3 м&гЦ- На коротковолновом и ультракоротковолновом диапазонах
«кие сердечники широко применяются лишь как средство подстройки
«Дуктивности при регулировании радиоприемника. Наиболее целесо-
^разной в этом случае является цилиндрическая форма сердечника,
н Змеры которого могут быть короче по отношению к длине катушки
164
РАДИОЧАСТОТЫ
[Часть 2
в меньше ни игношеаию к диалеру. Обычно считается достаточным
когда с помощью сердечника можно изменять индуктивность катушки
на ± 10% (от ее значения при среднем положении сердечника).
При применении магнитодиэлектрических сердечников вмного-
с л о й н*ых катушках получаемая значительно меньше, чем в случае
Фиг. 16-32. Изменение добротности на разных
частотах катушек с магнитодиэлектриком.
Катушки намотаны литцендрато i тремя сек-
циями; общая ширина намотки—И лмт, высо-
та намотки—3 мм, малый экран — цилиндри-
ческий с D = 28 мм и h 42 мм\ большой
экран — квадратный 35X35 мм и h = 40 мм.
Магнитодиэлектрик — карбонильное железо
с бакелитом.
1 — катушка; 2—катушка с сердечником; 3—
катушка с сердечником и щеками; 4 — ка-
тушка с сердечником, щеками и стаканом;
5 — катушка с сердечником, щеками и ста-
каном помещена в большой экран; б — ка-
тушка с сердечником, щеками и стаканом
помещена в малый экран; 7—катушка с сер-*
дечником и щеками помещена в большой
экран; 8—катушка с сердечником и щеками
помещена в малый экран.
цилиндрических катушек, и тем
меньше, чем больше отношение
толщины намотки к ее длине. Для
получения возможно большего
\кэф при многослойных катушках
с большой индуктивностью (на-
пример, в случае трансформато-
ров П. Ч.) всю обмотку разбива-
ют на отдельные секции с таким
расчетом, чтобы каждая из сек-
ций имела квадратное сечение.
Это повышает не только но
также и добротность катушки.
Некоторые данные о форме
сердечника при различных ча-
стотах приведены в табл, 16-4, а
основные данные некоторых маг-
нитодиэлектриков — в табл. 16-5.
16-11. Ферровариометры. Фер-
рО!вариометром называется
устройство, позволяющее получить
с помощью магнитодиэлектриков
относительно большие изменения
индуктивности. Ферроварнометры
часто применяются для настройки
контуров радиоприемников вместо
конденсаторов переменной емкости
Метод настройки контуров ферро-
вариометрами обладает рядом пре-
имуществ, например компактно-
стью, малым [весом, значительно
меньшей опасностью возникногзе-
ния микрофонного эффекта на
коротких волнах и др.
Даваемое ферровариометром
перекрытие по частоте зависит не только от сердечника, но и от разме-
ров каркаса, провода и т, д. Изменения индуктивности ферровариометра
характерпзуются коэффициентом

^макс
^мин
где LMaHC — индуктивность ферровариометра прн введенном сердечнике;
LMttH—индуктивность ферровариометра при выведеном сердеч-
нике.
На фиг. 16-33, а — г приведены кривые зависимости коэффициента^
(для однослойных катушек) от диаметра провода, диаметра каркаса
н отношения шага намотки к диаметру провода. Из кривых фиг. 16-3-3
Гл. 16]_________
НАС ri’OEUIIUE КОНТУРЫ
165
видно, что наиболее существенным фактором, определяющим перекрытие
диапазона ферровариометром, является соотношение между диаметром
намотки и диаметром каркаса. С этой точки зрения к каркасу катушки
предъявляются серьезные требования, а именно: тонкостенность, хоро-
в) г)
Фиг. 16-33. и — провод ПЭЛ —0,17, намотка—виток к витку; б — провод ПЭЛ-17, намотка
— виток к витку; в—провод ПЭЛ — 0,27, намотка— виток к витку; г — провод ПЭЛ — 0,27;
t — шаг намотки; d — диаметр провода.
шая обработка внутренней поверхности, прямолинейность образующей
и, наконец, малые диэлектрические потери.
При помещении ферровариометра в экран перекрытие его во индук-
тивности уменьшается примерно на 50% (при диаметре экрана в 2,5 раза
большем диаметра каркаса) и становится уже недостаточным для пере-
крытия стандартных радиовещательных диапазонов. Для компенсации
этого уменьшения перекрытия рекомендуется вводить между катушкой
и экраном внешний магнитодиэлектрик (в виде охватывающего катушку
Цилиндра). Данные по перекрываемым ферровариометром (альсифер)
Диапазонам для различных случаев приведены в табл. 16-6.
В случае необходимости сопряжения по частоте контуров с ферро-
вариометрами намотка в одном из ферровариометров должна быть с пе-
ременным шагом (по определенному закону).
166
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
Таблица 16-4
Наиболее выгодная форма сердечника для различных частот
Частота Наилучшая форма сердечника Экономически выгодная форма сердечника
150 кгц Шпулевидный сердечник с внешним цилиндром Шпулевидный сердечник с внешним цилиндром
150—*400 кгц Цилиндрический сердечник Цилиндрический сердеч- ник
460 кгц (П. Ч.) Броневой сердечник (гор- шкоооразный) Цилиндрический сердеч- ник
600—1 500 кгц Шпулевидный сердечник Цилиндрический сердеч- ник
1,5 мггц и выше Цилиндрический сердечник Цилиндрический сердеч- ник
Т а б л и ц а 16-5
Основные данные некоторых магнитодиэлектриков
Тип магнито диэлек- трика Температурный коэф- фициент магнитной проницаемости магни- тодиэлектрика Минимальная ве- личина зерна в микронах Средняя величина 1 зерна в микронах Максимальная магнитная прони- цаемость в радио- частотном диапа- зоне Максимальная прони цаемость при низких часто- тах
Карбонильное же- лезо 50—100-10~® 3—4 6—8 20 30
Альсифер .... 100—200-10“® 10—20 30—50 30 60
Магнетит .... 300—1 000-10—6 200—300 400—500 4 7
Таблица 16-6
Данные по перекрываемым ферровариометром
диапазонам (альсифер) для различных
случаев
т
Без экрана.......................
В экране ........... ............
В экране с внешним магнитоди-
электриком ......................
Без экрана с внешним магнитоди-
электриком ......................
10,5
4,6
8,9
12,4
Гл. 16] НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ 167
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ
КОНСТРУКЦИЯ КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТЕЙ
С МАЛЫМИ ПОТЕРЯМИ
(6 -12. Конструкция катушек индуктивностей. Катушки для В. Ч. на-
строенных контуров могут быть разделены на три основных класса:
1) Катушки для частот выше 3 мггц; они обычно представляют
собой намотанные на полом каркасе спирали из круглого сплошного
пре вода (с принудительным шагом для частот выше 10 мггц).
2) Многослойные катушки из одножильного или многожильного про-
вода (литцендрата). Если не используется так называемая «универсаль-
ная» намотка, то катушка обычно подразделяется на две-четыре секции.
Такие катушки пригодны для частот ниже 3 мггц.
3) Однослойные и многослойные катушки, сконструированные спе-
циально для применения их с магнитными сердечниками из материала
с высокой проницаемостью. Такие катушки могут быть использованы для
частот ниже 3 мггц. Катушки же с сердечниками из карбонильного же-
леза, альсифера или аналогичных материалов могут применяться и для
более высоких частот — вплоть до 10 мггц и выше.
Для получения оптимальной конструкции катушек для частот от 4
до 25 мггц рекомендуется следующий порядок выбора конструктивных
элементов.
1) Диаметр катушки и длина намотки выбираются в соот-
ветствии с допустимыми размерами применяемого экрана. Диаметр эк-
рана должен быть в два раза больше диаметра катушки, а концы ка-
тушки должны отстоять от экрана по прямой на расстоянии одного
диаметра катушки.
2) Применение бакелитового каркаса катушки с неглубокой
нарезкой для провода и применение эмалевого провода не вызывают
заметного ухудшения добротности Q. Нарезка не должна быть глубже,
чем это необходимо для получения требуемой жесткости. Если от ка-
тушки требуется хорошая температурная стабильность индуктивности,
каркас катушки должен быть выполнен из высококачественного мате-
риала, например высокочастотного фарфора, и намотка на таком кар-
касе должна производиться горячим проводом. Лучшие результаты дает
вжигание металла в пазы керамического каркаса с последующим гальва-
ническим наращиванием его до необходимой толщины.
3) Число витков определяется из выражения
10254- 45
где 5 — отношение длины к диаметру катушки;
d— диаметр катушки, елц
L — индуктивность, мкгн,
4) Размер провода определяется из выражения
b
£)0 ~ ^у-^ (оптимальный диаметр) см,
где Ь — длина намотки, см.
Отсюда следует, что оптимальный диаметр провода в раза больше
намотки (расстояния между центрами соседних витков).
168
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
Для катушек, работающих на частоте около 15 мггц, рекомендуется
применять провод диаметром 0,5—0,8 мм с эмалевой изоляцией, нама-
тываемой на каркасе диаметром не меньше 25 мм и с шагом иамотки,
раввым удвоенному диаметру провода. Диаметр экрана должен быть не
меньше удвоенного диаметра катушки.
Сравнение катушек одинаковой индуктивности, намотанных на кар-
касах диаметрами 12 и 25 мм, и с экранами с диаметром, равным
удвоенному диаметру катушек, показывает, что у катушки с большим
диаметром величина Q получается в два раза больше. Для катушки
с меньшим диаметром применяется провод диаметром 0,5 мм.
Можно сделать несколько общих замечаний: a) Q возрастает с уве-
личением диаметра катушки; б) Q возрастает с увеличением длины
катушки относительно быстро при небольшом отношении длины катушки
к ее диаметру и очень медленно, когда длина катушки равна или
больше ее диаметра; в) оптимальное отношение диаметра провода
к шагу намотки приблизительно равно 0,6 для любого вида катушки.
В области этого оптимального отношения Q изменяется незначительно
с изменением диаметра провода. Следовательно, ближайший стандартный
размер провода является вполне подходящим для практических целей.
При определении потерь в катушках обычно рассматриваются от-
дельно потери в меди, т. е. в самом проводе, и потери в изоляции. По-
тери в изоляции получаются минимальными при каркасах нз материала
с малыми потерями, а также при форме катушки, обеспечивающей наи-
меньшую возможную собственную емкость. Наилучшей разделяющей
средой между витками является воздух; каркас же должен обеспечивать
только самые минимальные требования для механического поддержания
витков. Многослойная намотка в одной галете обладает большой собст-
венной емкостью, являющейся результатом близкого расположения вы-
соко- и низкопотенциальных концов обмотки. Та же индуктивность, по-
лучаемая при последовательном включении нескольких близко располо-
женных друг к другу галет, будет обладать значительно меньшей соб-
ственной емкостью и связанными с ней потерями в изоляции. Сплошная
пропитка катушки воском плохого качества с высокой диэлектрической
постоянной может внести значительные потери.
Формами катушек, обеспечивающими минимальные потери в меди,
являются: а) однослойные цилиндрические катушки: длина намотки
должна равняться одной трети диаметра; б) однослойные диски (плоская
однослойная катушка): глубина намотки должна равняться ’Д внешнего
диаметра; в) многослойные катушки; любые формы почти одинаково
эффективны. Однако в большинстве случаев можно руководствоваться
приближенным правилом: умноженная на пять глубина на-
мотки плюс утроенная длина намотки должны р а В'
няться внешнему диаметру.
Уменьшение диэлектрических потерь в результате соб-
ственной емкости катушки достигается приданием ей формы, обеспечи-
вающей возможно более отдаленное расположение высокопотенциалыюго
конца катушки от всех низкопотенциальных частей схемы. Эти погери
возрастают с увеличением частоты. Для уменьшения общих потерь
иногда бывает желательно длину цилиндрической катушки увеличить от
одной трети ее диаметра до его половины или до двух третей.
Переменное поле высокой частоты катушки вызывает в металле про-
вода вихревые ток#, которые накладываются на проходящий по ка-
тушке ток. Это прежде всего сказывается на том, что ток концентрируется
преимущественно па внешней поверхности проводника Такое явление
рл. 16] НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ {69
называемое поверхностным эффектом, проявляется в прямых,
отделенных друг от друга проводниках. В катушках, где имеется ряд
смежных витков с токами, это явление значительно усложняется в резуль-
тате взаимного влияния витков. В витках, расположенных вблизи
центра цилиндрической катушки, ток концентрируется на той поверхности
каждого витка, которым он соприкасается с каркасом катушки, т. е. на
наименьшем диаметре. В витках, расположенных на концах катушки,
максимальная плотность тока все еще получается на минимальном диа-
метре, но вытесняется от центра катушки. Таким образом, большая
часть площади проводника не используется током и является как бы
бесполезной. Для уменьшения этого дефекта применяются многожиль-
ные провода или так называемый литцен драт. В таком проводе не-
сколько (обычно 5, 10, 15) жил небольшого поперечного сечения сви-
ваются вместе. Благодаря такому свиванию жил между собой по каждой
из них проходит некоторая часть общего тока, поперечное сечение меди
используется более эффективно и потери в меди уменьшаются. Примене-
ние литцендрата дает наибольшую эффективность на частотах между
0,3 и 3 мггц; за пределами этого диапазона получаемые результаты ста-
новятся сравнимы с результатами, получаемыми с круглыми проводами
сплошного сечения. Это объясняется тем, что на низких частотах поверх-
ностный эффект проявляется значительно слабее, а при высоких .частотах
он будет большим даже при очень тонких жилах.
Изоляция провода и материал каркаса катушки долж-
ны быть обработаны таким образом, чтобы уменьшить, насколько это
возможно, действие на них влаги. Для этой цели можно рекомендовать
просушку катушек в течение примерно часа при температуре, немного
большей 100° Ц с последующей пропиткой ее в воске или лаке. Особенно
восприимчивы к атмосферной влажности многослойные катушки, если они
не тщательно пропитаны: наличие влаги в изоляционном материале соз-
дает благоприятные условия для ионизации растворимых примесей и, мо-
жет быть, самого материала. Это же создает электролитическую прово-
димость между витками и жилами (многожильного провода) и влечег
за собой увеличение потерь в изоляции.
Экраны для катушек всех типов должны делаться из немагнитного
материала с хорошей проводимостью, чтобы уменьшить вносимые им по-
тери, т. е. Q экрана, если его рассматривать как катушку с одним вит-
ком, должно быть по возможности большим. С этой же точки зрения
и связь катушки с экраном должна быть по возможности малой. Поэто-
му диаметр экрана должен быть (по возможности) по крайней мер-2
в два раза больше внешнего диаметра катушки; отношение этих диамег-
ров, меньшее 1,6 : 1, уже дает в контуре большое увеличение потерь.
Конструкция катушек с сердечниками из ферромагнитных
материалов определяется главным образом материалом сердечника и фор-
мой предполагаемой магнитной цепи. Чаще сердечник делается в виде
небольшого цилиндра, который при помощи винта может перемещаться
вдоль оси катушки и заполнять пространство внутри каркаса. Основной
Функцией сердечника в последнем случае является обеспечение настройки
контура, а не улучшение его Q. Последнее достигается применением сер-
дечника из хорошего ферромагнитного материала и его формой, обеспе-
чивающей возможно больший охват сердечника магнитным потоком, что
В предельном случае достигается при замкнутом сердечнике. Наилучшим
компромиссом между стоимостью и качеством катушки является конст-
рукция, при которой три или четыре галеты с малой глубиной намотки
Или секции с универсальной намоткой помещаются в цилиндр нз ферро-
170 радиочастоты [ Часть 2
магнитного материала, а внутрь катушки вводится стержень из такого же
материала. Толщина стенок каркаса катушки при этом делается по воз-
можности малой, достаточной только для поддержания обмотки. Обычно
толщина стенок каркаса при его диаметрах от 6 до 9,5 мм бывает
0,25 — 0,5 мм.
16-13. Замечания о конструкциях катушек индуктивности. В зависи-
мости от диапазона частот и назначения применяют различные конструк-
ции катушек индуктивности.
а) Катушки индуктивности для стандартного длинноволно-
вого диапазона обычно делаются в виде многослойных намоток
типа сотовых или универсальных. Для намотки таких катушек применяют
провод марки ПБД или ПШД диаметром от 0,12 до 0,25 мм\ меньший
диаметр провода заметно уменьшает Q катушки; больший диаметр про-
вода значительно увеличивает ее габариты. Добротность таких катушек
обычно бывает порядка 40—60.
Существенное улучшение добротности дает применение литцендрата.
На практике наибольшее распространение подучил лнтпендрат следующих
типов: 5X0,1 (т. е. 5 жилок диаметром 0,1 мм)\ 5X0,08; 7X0,07;
5 X 0,07; 10 X 0,07; 15 X 0,05: 10 X 0,05. Так как общий диаметр литцен-
драта относительно большой (примерно 0,25—0,35 мм), то изготовленные
из него катушки обычно имеют большие габариты. Для получения наивы-
годнейших с точки зрения большого Q и малой собственной емкости раз-
меров таких катушек намотку их делают секционной и так, чтобы высота
намотки секции равнялась ее длине (квадратное сечение секции); это будет
обеспечивать наибольшую добротность. Добротность контурных катушек,
намотанных из литцендрата 10 X 0,05, имеет величину порядка 80—100
При применении литцендрата для намотки катушек необходимо стро-
го наблюдать за отсутствием обрывов отдельных жил, наличие которых
значительно ухудшает добротность катушки. Поэтому изготовленную ка-
тушку всегда следует проверять на отсутствие обрывов путем измерения
омического сопротивления.
В качестве каркаса для длинноволновых контурных катушек приме-
няют гетинаксовую трубку. Влияние качества материала трубки на доб-
ротность подобных катушек практически незаметно (в нормальных усло-
виях температуры и влажности) Подгонка индуктивности длинноволно-
вых катушек производится или перемещением одной секции (намотанной
на разрезном кольце) по отношению к другим или отматыванием витков
(если их намотано заведомо больше). Иногда для подгонки индуктивности
используют магнито диэлектрики. При комбинированных катушках (пред-
назначенных для средневолнового и длинноволнового диапазонов) такие
подгонки осуществлять не удается; равно трудно их осуществлять и при
индуктивной связи контура с антенной или с лампой, так как при под-
гонке индуктивности может изменяться значительно и величина связи.
Хотя увеличение диаметра катушки и увеличивает ее добротность, но
катушки большого диаметра увеличивают габариты как самой катушки,
так и приемника в целом, поэтому диаметр каркаса контурных длинно-
волновых катушек берется обычно в пределах 20—40 мм. Катушки гете-
родинных контуров этого диапазона имеют значительно меньшую индук-
тивность, чем катушки входных контуров приемника, поэтому их диаметр
бывает равным 10—15 мм В некоторых схемах контуров гетеродина при-
меняется только одна катушка; в таком случае с успехом может быть
применен магиитодиэлектрик, способствующий получению меньших разме-
рОЕ? катушки и возможности подгонки ее индуктивности. В катушках по-
добного рода используется лнтпендрат 5 X 0,05 или 5 X 0,0.?.
рл, 16] НАСТРОЕННЫЕ КОНТУРЫ 171
Катушки связи с антенной или с лампой не требуют большой доб-
ротности и чаще всего наматываются из провода ПБО или ПЭШО 0,1 —
0,12. Больший диаметр провода применять не следует, так как это увели-
чивает общие габариты и трудность получения надлежащей связи и ма-
лой емкости катушки. Если между катушками применяется емкостная
связь, то в этом случае катушки могут выполняться в виде многослойных
катушек с применением магнито диэлектриков цилиндрической и горшеч-
ной формы.
б) Контурные катушки для средневолнового диа-
пазона выполняются как в виде однослойных цилиндрических, так и в
виде многослойных сотовых. Конструкция многослойных катушек в этом
случае применяется такая же, как и для катушек длинноволнового диа-
пазона, причем их диаметр должен превышать — для получения наи-
большей добротности и малой собственной емкости —15 — 25 мм. При-
меняемый для таких катушек литцендрат должен иметь 15 — 30 жил.
Применение магнито диэлектриков и способы подгонки катушки такие же,
как и длинноволновых катушек. Материал каркаса катушки и в данном
случае не оказывает существенного влияния на добротность катушки.
В правильно изготовленных многослойных катушках добротность их ле-
жит в пределах 60—80.
Если для катушек средневолнового диапазона применяется однослой-
ная намотка, то диаметр катушки должен быть не менее 30 мм, а диаметр
провода — 0,3 — 0,8 мм. Добротность подобных катушек достигает 80—100.
В этом случае материал каркаса уже оказывает некоторое влияние на
добротность катушки, и применение вместо высокочастотного гетинакса
с-бычного прессшпана ухудшает добротность катушки на 7-10%.
В контуре гетеродина средневолнового диапазона обычно применяют
катушки с однослойной рядовой намоткой на каркасе диаметром 20—25 мм
проводом ПЭ диаметра 0,16—0,25 мм. Подгонку индуктивности осуще-
ствляют или магнитодиэлектриком или перемещением витков. В последнем
случае катушку наматывают следующим образом: между двумя третями
и одной третью всей намотки делают промежуток 10—15 мм, и измене-
ние индуктивности производят перемещением витков из одной секции в
другую. Катушка связи наматывается тем же проводом и располагается
около конца большей секции.
в) Катушки для трансформаторов промежуточной
частоты Т. П. Ч. имеют различные конструкции в зависимости от их
рабочей частоты, а также от схемы контуров их связи.
Для широко применяемой П. Ч. 460 кгц конструкция катушек анало-
гична конструкции контурных катушек длинноволнового и средневолно-
вого диапазонов. Однако катушки для П. Ч. в большинстве случаев де-
лаются с магнитодиэлектриком. При магнитодиэлектриках цилиндрической
формы диаметр катушки обычно берется 10—15 мм. В трансформаторах
П. Ч. без магнито диэлектрика применяют катушки диаметром 20—25 мм.
В обоих случаях применяют литцендрат в 10 или 15 жил. Так как обыч-
но индуктивность катушек Т. И. Ч. относительно велика (порядка
1000 мкгн)* то при диаметрах каркаса 10—15 мм каждая из катушек
выполняется в виде трех-четырех секций квадратного сечения, равно-
мерно расположенных на каркасе. При больших диаметрах каркаса и без
применения магнитодиэлектриков катушки выполняются в виде одной уз-
кой секции. Добротность подобных катушек обычно порядка 80—120.
Если в Т. П. Ч. применяется емкостная связь, то в этом случае целе-
сообразнее применять магнитодиэлектрик с замкнугой магнитной цепью.
172 РАДИОЧАСТОТЫ [ Чисть 2
При этом размеры сердечника получаются очень малыми, а добротности
контуров — большими.
Для низких П. Ч. применяют многослойные катушки, намотанные
проводом ПЭШО или ПЭБО диаметром 0,1—0,12. Такие катушки имеют
на частоте ПО—120 кгц добротность 30—40.
При очень высоких П. Ч. (телевизионные приемники) катушки нама-
тываются на цилиндрическом каркасе из высококачественного изоляцион-
ного материала, например радиофарфора или полистирола. При этом на-
мотка делается однослойной и укладывается в пазы каркаса, а диаметр
катушек, провода и.шаг намотки выбираются оптимальными.
г) Катушки для коротковолнового диапазона обычно
наматываются на цилиндрических каркасах из высококачественной изоля-
ции (радиофарфора, полистирола или высокочастогиого гетинакса). На-
мотка производится проводом ПЭ диаметра 0,6—1,5 мм в зависимости от
диаметра каркаса и шага намотки. Диаметр каркаса обычно берется
15—20 мм. Добротность таких катушек бывает порядка 120—200. Под-
гонка индуктивности этих катушек осуществляется небольшим перемеще-
нием одного из крайних витков. Катушка связи в коротковолновых ка-
тушках обычно наматывается между витками контурной катушки тонким
проводом (ПЭ—0,1—0,15).
Для всех типов катушек нужно иметь в виду, что малые экраны и
близкое расположение катушек к шасси приемника значительно умень-
шают их добротность. При малых размерах катушек небольшой диаметр
экрана может уменьшить добротность катушки на 70%. При монтаже
катушек необходимо наблюдать, чтобы край катушки отстоял от шасси
по крайней мере на половину се диаметра.
Наибольшие трудности встречаются при монтаже катушек Т. П. Ч.»
так как ничтожные емкости между выводами катушек разных контуров
могут существенно исказить форму его резонансной кривой. Поэтому
нужно всячески стремиться к удалению высокопотеициальных концов как
друг от друга, так и от экрана.
Глава семнадцатая
УСИЛИТЕЛИ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЫ
17-1. Общие сведения. Усилители промежуточной частоты (П. Ч.) по-
зволяют получить дополнительное усиление, требуемую избирательность
и лучшие результаты при использовании А. Р. Ч.
Усилитель П. Ч, может иметь один, два или больше каскадов. Уси-
литель П. Ч. с одним каскадом более прост и дешев и в большинстве
случаев полностью удовлетворяет предъявляемым к приемнику среднего
класса требованиям. К недостаткам приемника с одним каскадом П. Ч.
можно отнесги: малое усиление и избирательность, а также недостаточно
эффективную работу А. Р. Ч.
На стандартных длинноволновом и средневолновом диапазонах обыч-
но не требуется двух каскадов усиления П. Ч., но иногда полезно при-
менить два каскада усиления П. Ч. с малым усилением каждого каскада
вместо одного каскада с большим усилением; эго улучшает избиратель-
ность приемника.
У большинства радиоприемников трансформаторы П. Ч, состоят из
настроенных первичного и вторичного контуров; это выгодно с точки зре-
ния получения хорошей избирательности при сохранении заданной полосы
Гл. 17 j УСИЛИТЕЛИ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЫ
173
//
7-
// Чистая
I / индуктив-
11 кая связь
\ А
другие \ \\
Зады \ Д
связи--\ Д
V
/
/
/
/
¥55 кгц
Фиг. 17-1.
пропускания. Для получения оигимальных результатов первый трансфер*
матор П. Ч. должен конструктивно отличаться от последнего трансформа-
тора П.Ч., питающего диод.
17-2. Избирательность и полоса пропускания. Для обеспечения луч-
шей избирательности и лучшей полосы пропускания необходимо, чтобы:
1) частотная характеристика (определяемая колебательными контурами
приемника) оставалась по возможности неизменной в пределах заданного
диапазона; 2) частотная характеристика обеспечивала хорошее пропуска-
ние полосы 10 кгц для всех
случаев, за исключением мест- Третья
ного приема: 3) ослабление х ГГ хамцшха- 1 Ч
частот, отличающихся от ча- \ X " / //
стоты принимаемого сигнала
па 20 кгц, было максимально
большим.
Для получения большой
избирательности, обычно необ-
ходимой в приемниках коммер-
ческой связи, особенно теле-
графной, иногда применяют
кварцевые фильтры. Такие
фильтры можно применять и
при приеме речи, но только в
этом случае их нужно несколь-
ко расстроить, однако полу-
чаемые при этом искажения
будут довольно значительные.
Иногда для улучшения избирательности применяют положительную
обратную связь, но она дает асимметричную кривую избирательности.
Для получения высокого качества воспроизведения желательно иметь
почти плоскую резонансную кривую в пределах полосы до 20 кгц. Это
можно получить, применяя сильную связь в трансформаторах И. Ч., луч-
ше в комбинации с трансформатором, дающим одногорбую кривую резо-
нанса. Тогда получается результирующая кривая резонанса с тремя гор-
бами на одном уровне. Это достигается надлежащим подбором доброт-
ностей отдельных контуров. Лучшие результаты дает применение боль-
шого числа каскадов с настраивающимися контурами.
17-3. Переменная избирательность. Для получения переменной изби
рательности применим любой метод, обеспечивающий переменную связь
Единственной системой, обеспечивающей сохранение правильной настройю
трансформатора, является переменная индуктивная связь. При ней уве-
личение связи выше критического значения сохраняет положение «седло-
вины» резонансной кривой точно на промежуточной частоте; при всяком
другом виде связи, не содержащем в себе индуктивной составляющей,
только один из двух горбов остается на промежуточной частоте, и при
этом обычно форма резонансной кривой сильно искажается.
Близкое приближение к кривой, получаемой при чисто индуктивной
связи, дает метод включения третьей катушки (фиг. 17-1); число витков
этой третьей катушки может составлять не более 5% витков от основной
катушки настройки с отношением их индуктивностей, меньшим 0,5%.
Симметрия всей кривой обычно получается достаточно хорошей.
Может также применяться и переменная емкостная связь. В этом
случае в качестве емкости связи используется либо небольшой конденса-
тор, включенный между высокопотенциальными концами первичной и вто-
174
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
ричной обмоток («высокопстенциальная связь» или «внешне-емкостная
связь»), либо общий конденсатор, включаемый последовательно как с пер-
вым, так 'и со вторым контурами («низкопотенциальная связь» или «виут-
ренне-емкостная связь»).
Для «высоковотенциальной связи» требуется очень небольшая емкость
и поэтому при ней сильно будет проявляться влияние паразитных емко-
стей, особенно при минимуме связи. Эта связь иногда применяется при
использовании дифференциального конденсатора. В этом случае емкость
дифференциального конденсатора добавляется или вычитается^ из емкости
первичного и вторичного контуров, чем и обеспечивается требуемая на-
стройка. К недостаткам этого устройства следует отнести трудность полу-
чения минимальной связи, а также необходимость наличия нестандарт-
ного конденсатора.
«Внутренне-емкостная связь» дает результат, аналогичный внешне-
емкостной связи, но с тем преимуществом, что ее легче регулировать при
переключениях и что она более устойчива при малых коэффициентах
связи. Для изменения полосы пропускания можно применить переключа-
тель на два или на три положения так, чтобы при изменении ширины
полосы одновременно включались в первичный и вторичный контуры не-
обходимые для их настройки емкости.
17-4. Выбор частоты. Для усилителей П. Ч. в радиоприемниках при-
меняются различные частоты. В длинноволновом диапазоне иногда при-
меняется частота 110 кгц. Это дает чрезвычайно хорошую избирательность,
но одновременно значительное срезание боковых полос. Одно время в при-
емниках радиовещательного диапазона применялась частота 175 кгц, но
она в коротковолновом диапазоне дает очень неудовлетворительные ре'
зультаты. В настоящее время в двухдиапазонных приемниках применяется
(как наилучший компромисс) П. Ч. 450—465 кгц. Для коротковолновых
приемников, не предназначенных для приема на более низких частотах,
можно выбрать промежуточную частоту 1 600 кгц или выше. При такой
относительно высокой промежуточной частоте получается хорошее ослаб-
ление сигналов зеркального канала и улучшаются, условия работы преоб-
разователя, но вместе с гем уменьшается усиление на каскад. Поэтому
при таких П. Ч. для обеспечения достаточного усиления и хорошей работы
А.Р. Ч. необходимо добавлять один или два каскада усиления П. Ч.
В настоящее время в подавляющем большинстве радиовещательных
приемников применяется промежуточная частота 460—465 кгц.
17-5. Стабильность. В усилителях П/Ч. всегда имеет место некото-
рая положительная обратная связь через емкость сетка—анод лампы.
11ри нормальной конструкции трансформаторов П. Ч. эта обратная связь
невелика и потому не вызывает заметной нестабильности работы усили-
теля П. Ч. Дополнительными источниками положительной обратной связи
могут являться: 1) неудачное размещение' проводов цепей сетки и анода;
2) неудачное размещение общих монтажных проводов; 3) слишком близ-
кое расположение трансформатора П. Ч. к тем или иным деталям уси-
лителя, могущим создать паразитную связь. Так как даже слабая обрат
ная связь нарушает симметрию формы кривой и замена ламп может
вызвать склонность схемы к нестабильности, то при конструировании
нужно принимать все необходимые меры к максимальному уменьшению
положительной обратней связи.
17-6. Расстройка, вызываемая действием А. Р. Ч. Известно (см. гл. 7),
что входная емкость усилительной лампы меняется в зависимости от ве-
личины усиления. Поэтому если к лампе подводится напряжение А. Р. Ч.,
то изменяется усиление и изменяется входная емкость лампы, вызывая
Гл. 18 j ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ITS
расстройку включенных в цепь сетки контуров. Этого можно избежать:
1) удалением шунтирующего конденсатора в цепи катода, создавая этим
отрицательную обратную связь; 2) подведением напряжения А. Р. Ч.
только к каскаду с широкой полосой или каскаду с малым усилением;
3) включением последовательно со вторым контуром предыдущего транс-
форматора П. Ч. небольшой части (10—20 ом) незашунтированного со-
противления в цепи катода или 4) применением в сеточных контурах, уп-
равляемых А. Р. Ч, каскадов, больших емкостей.
Первый метод уменьшает как усиление, так и действие автоматиче-
ского регулирования чувствительности в каскаде П. Ч., но он является
простым и эффективным. Второй метод применяется обычно при исполь-
зовании двух или больше каскадов П. Ч. Третий метод требует дополни-
тельной детали в схеме, но дает очень незначительное уменьшение в уси-
лении и в этом отношении более предпочтителен в сравнении с первым
методом. Четвертый метод является компромиссом, дающим ограничение
и усиления и избирательности. Для уменьшения расстройки необходима
емкость 200 мкмкф или больше, хотя в промышленных приемниках при-
меняются емкости от 70 до 100 мкмкф
Наибольшая расстройка наблюдается при сильных сигналах, когда
и напряжение А. Р. Ч. наибольшее. Применение вышеуказанных методов
или применение в сеточных контурах сравнительно больших емкостей в
значительной степени уменьшает расстройку. Следует иметь в виду, что
чем уже полоса частот усилителя П. Ч., тем труднее устранить влияние
А. Р. Ч. на расстройку.
Глава восемнадцатая
ДЕТЕКТИРОВАНИЕ
18-1. Общие замечания. В зависимости от схемы приемника дегектор
может быть включен либо непосредственно на входной контур, либо
после усилителя высокой частоты, либо на выход усилителя промежуточ-
ной частоты (в супергетеродине). В большинстве случаев детектор со
стороны входа включают в цепь колебательного контура (непосредствен-
но или через катушку связи). Выход детектора подается на управляю-
щую сетку лампы усилителя низкой частоты приемника.
К любому детектору предъявляются следующие основные требования:
1) максимальная передача напряжения, 2) минимальные частотные и не-
линейные искажения, 3) максимальное входное сопротивление и 4) ми-
нимальное напряжение высокой частоты на выходе.
Передачей напряжения детектором называют отношение
__ рмплитуда напряжения низкой частоты на выходе детектора
А коэффициент модуляции X амплитуда несущей частоты сигнала
Этот коэффициент показывает, насколько полно используется подво-
димый к детектору модулированный сигнал. Иногда для сеточного и анод-
ного детектора коэффициент К называют коэффициентом усиле-
ния или усилением детектора.
Искажения в детекторе могут быть как частотные, так и нелинейные.
Если К зависит от частоты, то имеют место частотные искаже-
п и я, которые выражаются тем, что усиление на более высоких моду-
лированных частотах меньше, чем на низких гли средних. Нелинейные
искажения в детекторе заключаются в том, что выходное напряже-
ние низкой частоты на его выходе не соответствует по форме огибающей
Модулированного напряжения на его входе.
176
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
Входным сопротивлением детекюра называемся отношение
подводимого ко входу детектора напряжения сигнала к входному току
детектора на этой же частоте. Чем больше входное сопротивление детек-
тора, тем меньше его шунтирующее действие на контур, с которого
снимается переменное напряжение сигнала и тем, следовательно, выше
избирательность этого контура. Так как детектор обладает собственной
емкостью, то в общем случае входное сопротивление его является ком-
плексным, представляя собою цепь из параллельно включенных сопро-
тивления и емкостей.
На выходе детектора полезным напряжением является только напря-
жение низкой (звуковой) частоты. Проникающие на выход детектора
токи В. Ч. являются
А
вредной нагрузкой для
лампы низкочастотного
усилителя и, кроме того,
попадая в цепи усили-
теля Н. Ч., эти токи мо-
гут создать паразитные
обратные связи и, как
результат, самопроиз-
вольную генерацию. По-
этому токи В. Ч. на вы-
ходе детектора всегда от-
фильтровываются.
Существует четыре
основных вида детекти-
рования: 1) диодное,
фиг’ 38-3 • 2) сеточное, 3) анодное,
4) рефлексное.
18-2. Диодное детектирование. Простейшая схема диодного детектора
представлена на фиг. 18-1. Напряжение высокой часюты сигнала на за-
жимах контура Z4C2 подается на вход детектора АВ; напряжение низкой
частоты снимается с сопротивления нагрузки диода (точки EF), состоя-
щего из сопротивления шунтированного конденсатором Cj. Элементы
детектора следует выбирать с учетом удовлетворения вышеуказанных тре-
бований. Коэффициент передачи напряжения возрастает с увеличением
сопротивления Однако брать очень большим нельзя, так как со-
противление конденсатора С( при токах звуковой частоты станет сравни-
мым с fli, и частотная характеристика в области верхних звуковых частот
спадает. Этого можно было бы избежать, уменьшая емкость конденса-
тора Сь но в этом направлении далеко иттп нельзя по следующим сооб-
ражениям.
Поступающее на вход детектора напряжение В. Ч. разделится обратно
пропорционально величинам емкостей Сд (емкость диода) и Cj. Если
емкость С, будет мала по сравнению с емкостью С$, то на диоде напря-
жение В. Ч. будет мало, детектирование будет неэффективно, а следова-
тельно, будет недостаточно и напряжение звуковой частоты из-за низ-
кого коэффициента передачи. Емкость Сд применяемых нормально дио-
дов бывает порядка 5 мкмкф> поэтому величина С\ должна быть не ме-
нее 50 мкмкф. При слишком малых значениях Я] получаются большие
нелинейные искажения, малое входное сопротивление и низкая передача
напряжения. Большие нелинейные искажения при малом обусловли-
ваются кривизной детекторной характеристики, выражающей зависимость
Гл. 18]
ДЕТЕКТИРОВАНИЕ
177
выпрямленного тока от амплитуды подводимого к нему напря-
жения В. Ч.
На фиг. 18-2 представлены детекторные характеристики для трех зна-
чений /?|. Из кривых фиг. 18-2 видно, что при большом Я] детекторная
характеристика приближается к прямой, и при равном нулю, она
имеет наибольшую кривизну. Чем меньше /?], тем меньше входное со-
противление детектора, зависящее от амплитуды входного напряжения.
Практически сопротивление нагрузки всегда намного больше внутрен-
него сопротивления диода, и теоре-
тически в этом случае входное со-
противление /?ЛХ = 0,5 Отсюда
следует, что при сравнительно ма-
лом 2?! Rex получается очень малым,
и его шунтирующее действие сильно
понизит избирательные свойства кон-
тура.
Яусилителю Нч
Фиг. 18-3
Приведенная на фиг. 18-1 схема диодного детектирования на прак-
тике почти не применяется. Более распространенной схемой диодного
детектора является схема, приведенная на фиг. 18-3. Назначение отдель-
ных элементов схемы следующее: конденсатор Cj создает замкнутую цепь
детектора для токов высокой частоты; сопротивление /?2 и конденсатор С2
(а также конденсатор С\) составляют фильтр, защищающий основное со-
противление Ri нагрузки детектора от проникновения в него токов В.Ч.
(иногда конденсатор С2 исключают); конденсатор С3 совместно с сопро-
тивлением составляют фильтр цепи автоматического смещения; кон-
денсатор С4 служит для защиты управляющей сетки лампы усилителя
Н.Ч. от попадания на нее постоянного напряжения (возникающего на
сопротивлении Я] при наличии несущей частоты сигнала); сопротивле-
ние /?4 — регулятор громкости.
Как видно из фиг. 18-3, сопротивление нагрузки такого детектора—•
комплексно, его сопротивления постоянному и переменному току звуковой
частоты могут сильно отличаться, что служит причиной нелинейных иска-
жений, которые тем значительнее, чем больше разница в нагрузочных
сопротивлениях детектора. На фиг. 18-4 приведен график (для 100%-ной
модуляции) зависимости нелинейных искажений от отношения сопротив-
1 Ленин нагрузки детектора постоянному току к сопротивлению нагрузки
। Переменному тэку. Принимая, что нелинейные искажения детектора при
12 А. Д. Фролов.
178
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
100%-ной модуляции не должны превышать 5%. из графика на фиг. 18-4
следует, что разница в значениях нагрузочных сопротивлений детектора
(постоянному и переменному току) не должна быть больше 20%. В дей-
ствительности глубина модуляции нормально ... оп
Сопротивление еагрузни постоянному тону R
Сопротивление ыззрузки переменному току'
Фиг. 18-4.
не превышает 80—90%, и
потому искажения детек-
тора соответственно бу-
дут составлять 2—3%,
что вполне допустимо.
Для определения со-
противления нагрузки де-
тектора переменному н
постоянному токам схему
фиг. 18-3 можно не-
сколько упростить. Прак-
тически конденсаторы
и С2 имеют относительно
малые емкости, т. е. их
сопротивления звуковой
частоте значительно
больше сопротивления
поэтому их шунти-
рующим действием мож-
но пренебречь. Сопротив-
ление для токов звуко-
вой частоты конденсато-
так что его влияние так-
ра С3 мало по сравнению с сопротивлением RSi
же несущественно; по тем же причинам можно не считаться и с сопро-
тивлением конденсатора С4. В результате, не делая больших ошибок:, схе-
му нагрузочного сопротивления можно представить в виде, изображенном
на фиг. 18-5, где пунктиром со значком R показана цепь для постоянного
тока, а знаком R'—цепь для переменного тока. Очевидно, для посто-
янного тока сопротивление на-
грузки будет равно R = 7?! 4-
4- Для переменного тока
звуковой частоты
п> - ЪЯ*
* “Яо+ЯГ
Полное сопротивление нагруз-
ки всей цепи детектора для
переменного тока можно оп-
ределить как
р я-я>_______*_
*~~R+R’~R •
Я' + '
Когда R R, сопротивления нагрузки для переменного и постоян-
ного тока почти одинаковы, и нелинейных искажений в детекторе на-
блюдаться не будет. Это будет в том случае, когда величины сопротив-
лений регулятора громкости R± и фильтра А. Р. Ч.—Rs будут очень
большими. Однако, как выяснится в дальнейшем, R3 и /?4 имеют значе-
ния не больше 1—2 мгом. Поэтому при приеме' сигналов с глубокой моду-
ляцией в детекторе всегда будут иметь место нелинейные искажения,
Гл. 18]
ДЕТЕКТИРОВАНИЕ
173
величина которых будет зависеть от отношения и искажения будут тем
значительнее, чем больше (см. кривую фиг. 18-4). Пусть в схеме
фиг. 18-3 Q “ С2 ~ ЮО мкмкф, — 50 ком, Ry — 0,3 мгом, /?3 — —
— 2 мгом. Тогда Z? — 0,35 мгом и/?'~1 мгом. Из фиг. 18-4 находим,
R
что для p?zz0,35 нелинейные искажения составляют приблизительно
10%—величина слишком
большая для детектора.
Но модуляция принимае-
мого сигнала не все вре-
мя равна 100%. Поэтому
полезно знать допускае-
мую детектором и не
вносящую заметных ис-
кажений среднюю вели-
чину модуляции. Кривые
на фиг. 18-6 показывают
зависимость допустимой
модуляции для различ-
ных значений R, пола-
гая, что R' можно ме-
нять, а кривые на фиг.
18-7 — для различных от-
ношений сопротивления
нагрузки переменному
Фиг. 18-6.
току к сопротивлению постоянному току, полагая, что можно менять
величину R. Для приведенного выше примера из этих графиков следует,
что небольшие нелинейные искажения будут наблюдаться при модуляции
100
I
90
30
А=0.35
А=0,75
А=0.07
й
в*
70
А =0.50
60
50
Сопротивление
на грузки перемен ~
> нОму току = ,
Сопротивление нагруз-
ки постоянному току
0^0,25
О 50 100 150 200 250 300 350 400 .К-
R
Фиг. 18-7.
Ниже 85%. В действительности же детектор будет работать почти без
Искажений, так как средняя модуляция принимаемых сигналов в боль-
шинстве случаев ниже 85%.
Из сказанного вытекает следующий основной вывод: все цепи,
Подключаемые к основному сопротивлению R\, должны
По возможности иметь большие сопротивления.
12*
РАДИОЧАСТОТ^
[ Часть 2
Интересная схема, противодействующая влиянию шунтирования пере-
менной сопротивляющей, приведена на фиг. 18-8. В этой схеме к аноду
диода подводится положительное смещение так, чтобы оно было всегда
пропорционально амплитуде несущей частоты на входе диода. Неизмен-
ное положительное смещение не даст нужных результатов, так как оно
будет эффективно только при одном уровне несущей частоты. Наиболее
подходящей величиной для Rs будет максимум 0,25 мгом.
Характеристики диодов в отношении искажений и полосы пропуска-
ния получаются достаточно хорошими при условии, что входное напря-
жение сигнала будет относи-
1 л
тельно большим и что шунти-
рование переменной состав-
ляющей напражения на его
сопротивлении нагрузки будет
сведено к минимуму. Все ви-
ды детекторов при низких
уровнях сигнала на их входе
дают большие искажения, но
диод имеет в этом отношении
то преимущество, что напря-
жение сигнала на входе мо-
жет быть увеличено до очень
высокого уровня и вместе с
увеличением уровня сигнала
будут уменьшаться искажения
без какого-либо возникновения
перегрузки, как это имеет ме-
сто у других типов детек-
торов^
влияет не только на нелинейные,
схеме фиг. 18-3 емкость С\ отно-
Сопротивление нагрузки детектора
но и на частотные искажения. Пусть в
сительно велика и ее сопротивление при высоких звуковых частотах со-
измеримо с сопротивлением Тогда при этих частотах напряжение на
RiCi будет меньше, чем при низких звуковых частотах, когда сопротив-
ление конденсатора возрастает. Эта зависимость сопротивления конден-
сатора Ci от частоты и является причиной возникновения частотных ис-
кажений. Они тем значительнее, чем больше емкость конденсатора Q
и чем больше сопротивление
Частотные характеристики детектора для различных значений сопро-
тивления нагрузки R\ показаны на фиг. 18-9. Искажения становятся за-
метными только при сопротивлениях свыше 2 мгом.
На фиг. 18-10 показана схема, в которой диодный детектор несет
кроме своих основных функций еще и дополнительные. С сопротивлений
нагрузки Ri, Rz снимается постоянное напряжение для А.Р.Ч. О сопро-
тивлении снимается также постоянное напряжение на управляющий
электрод индикатора настройки; параллельно этому же сопротивлению
включается регулятор громкости. Все эти дополнительные элементы, по-
вышающие достоинства приемника, усложняют цепь сопротивления на-
грузки детектора и ухудшают соотношение сопротивлений постоянному
и переменному токам.
Основным сопротивлением нагрузки детектора в схеме фиг. 18-10 яв-
ляется сопротивление R\, величина которого подбираетси в пределах
0,2—0,5 мгом. Меньшие значения встречаются в схемах приемников бо-
лее высокого класса, где число дополнительных элементов диодного де-
Гл. 18]
ДЕТЕ КТИРОВ АНИЕ
181
Фиг, 18-9.
7V7.7.
Л инёикцтору настройки $Е5
Фиг. 18-10.
•тектора всегда больше; несколько пониженная эффективность, обуслов-
ленная малым значением сопротивления, в данном случае не имеет суще-
ственного значения, так как в подобных приемниках этот недостаток
компенсируется большим усилением по высокой частоте до детектора.
В приемниках низшего класса требуется большая эффективность детек-
поэтому сопротивление берется в 0а5 В таких приемниках»
182
РАДИОЧАСТОТЫ
[Часть 2
с одной стороны, к вносимым детектором искажениям предъявляются
менее строгие требования, а с другой стороны, меньшее количество до-
полнительных элементов в схеме его «нагрузки» само по себе благопри-
ятно сказывается на уменьшении искажений.
В качестве сопротивления /?2 применяют сопротивления типа ТО —
0,25 вт. Сопротивление /?2 составляет элемент фильтра /?2СЬ защищаю-
щего усилитель низкой частоты от токов П. Ч. Величина /?2 обычно равна
15—20% от Большее значение /?2 улучшает фильтрацию и уменьшает
нелинейные искажения, однако при этом падает коэффициент передачи
напряжения, так как часть полезного напряжения звуковой частоты, вы-
деляющаяся на сопротивлении /?2 как на части сопротивления нагрузки
детектора, не попадает на усилитель Н. Ч. (как видно из схемы, напря-
жение звуковой частоты снимается только с сопротивления R\). Емкость
слюдяного конденсатора выбирается в пределах 50—200 мкмкф.
Напряжение низкой частоты с сопротивления Ri через конденсатор
С4 подается на потенциометр R4 регулятора громкости. Сопротивление потен-
циометра должно иметь возможно большую величину, так как малое зна-
чение снижает сопротивление нагрузки детектора переменному току и
создает нелинейные искажения. R4 обычно лежит в пределах 0,5—2 мгом.
Потенциометр с сопротивлением 0,5 мгом чаще всего применяется в не-
сложных массовых приемниках; в приемниках среднего и высшего класса
применяют сопротивления порядка 2 мгом. Сопротивлений больших зна-
чений не применяют, потому что наличие в цепи управляющей сетки
потенциометра с сопротивлением больше 2 мгом ухудшает устойчивую
работу усилителя Н. Ч. Разделительный конденсатор Ci имеет обычно
емкость 0,005—0,01 мкф. Хотя величина этой емкости определяет характе-
ристику в области низкочастотного ее участка, брать ее больше 0,01 мкф
не имеет смысла, так как возможное улучшение частотной характеристики
не будет ощутимо.
Сопротивление R3 и конденсатор Сг составляет фильтр А. Р. Ч. Сопро-
тивление /?з, так же, как и сопротивление R4 и по тем же причинам,
должно иметь возможно большее значение. На практике значение R3 бе-
рется в пределах 0,5—2 мгом. Емкость конденсатора С3 связана с вели-
чиной сопротивления R3, так как они вместе определяют постоянную вре-
мени срабатывания А. Р. Ч. Поэтому если в схеме даны определенные
значения /?3 и С3, их можно изменять при условии, чтобы постоянная
времени осгавалась неизменной. Обычно емкость С3 равна 0,1—0,05 мкф\
рабочее напряжение и сопротивление изоляции его несущественны.
Включенные параллельно сопротивлению R\ сопротивления R$ и R&
служат делителем напряжения для индикатора настройки. Такой делитель
используется чаще в приемниках первого класса, имеющих каскад уси-
ления В. Ч. Большое усиление сигнала до детектора создает возможность
появления на сопротивлении постоянного напряжения, могущего пере-
грузить лампу индикатора настройки, для предотвращения чего и при-
меняется подобный делитель. По соображениям, приведенным выше, со-
противления /?5 и Яб берут порядка 2—3 мгом каждое.
При указанных значениях сопротивлений нагрузки детектора его вход-
ное сопротивление получается порядка 0,1—0,2 мгом. Такое сопротивление
снижает добротность контура, в который включен детектор, почти в два
раза, а коэффициент передачи напряжения составляет около 0,7—0,85,
т. е. при 100%-ной модуляции сигнала амплитуда низкой частоты будет
составлять 0,7—0,85 амплитуды сигнала.
Рассмотренные схемы диодного детектора широко применяются в су-
пергетеродинах.
Гл. 18] ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ] 83
18-3. Сеточное детектирование. Теория работы сеточного детектирова-
ния по существу та же, что и теория диода, за исключением того, что
триод выполняет дополнительно функции усиления. Происхождение детек-
тора с утечкой сетки из комбинации диода и триода показано на
фиг. 18-11. Безразлично, как включаются конденсатор и сопротивление
Фиг. 18-н.
утечки сетки, так ли, как показано на фиг. 18-11 (как обычно и при ди-
оде), или в точке х той же фигуры. Во всяком случае, диод непосред
ственно связывается с триодом, и поэтому напряжение звуковой частоты,
получающееся на диодном детекторе (на его сопротивлении нагрузки),
попадает на сетку триода. Но вместе с этим напряжением получается и
смещение от постоянного напряжения на том же сопротивлении, анало-
гичному тому, как это получается при
А. Р. Ч. Следовательно, при увеличении
несущего напряжения рабочая точка
триода перемещается вдоль кривой от
нулевого напряжения на сетке в область
отрицательных напряжений на ней. По
действию это идентично тому, что полу-
чается при удалении диода (фиг. 18-12),
так как сетка и катод триода работают
так же, как и диод, и дают такие же
результаты. Приведенная иллюстрация
имеет целью только показать пропсхож
дение одной схемы из другой, а не яв-
ляется практически видом схемы детек-
тора, так как оставление в схеме диода
никаких преимуществ не дает.
Нетрудно установить, что рабо-
чая точка на характеристике переме-
щается в пределах между нулевым сме-
щением и точкой отсечки анодного тока
(фиг. 18-13). При сеточном детектировании всегда имеется определенный
Уровень сигнала, дающий наиболее качественное детектирование; при бо-
лее низких или более высоких уровнях несущей детектирование будет
ухудшаться ввиду изменения рабочих условий. Если при данном вход-
ном напряжении несущей смещение на сетку будет равно ОА, то точка,
соответствующая максимальному значению модуляции, будет В, где ОВ рав-
но удвоенному ОА. Если точка В находится на криволинейном участке
характеристики или — в крайнем случае—в точке отсечки тока, то по-
лучаются очень большие искажения. Лампа с малым и малой S eno»1
134
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
собиа работать при более высоком уровне несущей, чем лампа с лучшими
характеристиками, но при этом усиление в детекторном каскаде будет
меньше. Анодный ток сеточного детектора прн отсутствии сигнала или при
очень слабом сигнале может быть чрезвычайно большим, и если приме-
няется трансформаторная связь, это может повлечь за собой тяжелый
режим лампы или в значительной степени ухудшить работу трансформа-
тора, если не уменьшить анодное напряжение. При применении связи на
сопротивлениях или параллельного питания эффективность детектора
уменьшается. Как и при диодном детектировании, при низких уровнях
сигнала сеточный детектор дает большие искажения, обусловленные нели-
нейностью «диодной характеристики», но в отличие от диода перегрузка
получается уже при относительно низком напряжении несущей. Вслед-
ствие указанных причин применение рассматриваемого метода детектиро-
вания в значительной степени ограничено.
18-4. Мощное сеточное детектирование. Мощное сеточное детектирова-
ние является одним из вариантов сеточиого детектирования и имеет иден-
тичную с ним схему, но его рабочий режим выбирается так, чтобы лампа
могла работать без перегрузки при более высоких напряжениях несущей
частоты. Для получения небольшой постоянной времени утечки емкость
конденсатора и сопротивление утечки уменьшаются, чем достигается улуч-
шение воспроизведения высоких звуковых частот. При оптимальных усло-
виях величина искажения мощного сеточного детектора имеет такой же
порядок, как и у диода. Точка перегрузки у мощного сеточного детек-
тора получается при более высоком напряжении сигнала, чем при обыч-
ном сеточном детектировании, но все же при значительно меньшем уров-
не, чем при диодном детектировании.
Все виды сеточного детектирования, особенно «мощное сеточное де-
тектирование», ухудшают вследствие наличия сеточного тока добротность
сеточного контура, что ухудшает в свою очередь чувствительность и из-
бирательность. Сеточное детектирование, таким образом, похоже на диод-
ное детектирование в том, что оно вносит затухание во входной контур.
Но оно имеет перед диодным детектированием то преимущество, что в се-
точном детекторе получается усиление, которое может быть еще более
увеличено, если между детекторным и следующим каскадом применить
трансформаторную связь, если, конечно, внутреннее сопротивление лампы
невелико.
Вышеприведенные сравнения между диодом и сеточным детектором
относятся только к самому детектору. В современных конструкциях ламп
диод часто находится в одном баллоне с усилителем напряжения и по-
этому при использовании такой комбинированной лампы общее усиление
получается достаточно большим.
18-5. Анодное детектирование. Анодное детектирование или «детекти-
рование на анодном изгибе» характеристики лампы заключается в том,
что рабочая точка выбирается так, что при подведении к сетке напряже-
ния сигнала изменение анодного тока происходит по нелинейному закону,
вследствие чего и получается детектирование. Вследствие небольшой кри-
визны характеристики лампы детектирование обычно получается неэффек-.
тивным, но так как одновременно с процессом детектирования фактш
чески происходит и усиление, то это в некоторой степени компенсирует
неэффективность детектирования. Недостаточная кривизна характеристики
обусловливает значительные искажения при малых входных напряжениях,,
ио и при максимальных входных напряжениях, т. е. перед перегрузкой,'
получаются искажения, увеличивающиеся при глубоких модуляциях. Су-
щественным преимуществом анодного детектирования щдается то, что при
Гл. 18]
ДЕТЕКТИРОВАНИЕ
185
нем в сеточный контур не вносится никаких затуханий, и детектор поэто-
му, как иногда говорят, имеет бесконечно большое входное сопротивление,
хотя это выражение и не совсем правильно.
При использовании пентодов можно получить анодное детектирование
как на нижнем изгибе характеристики, как у триодов, так и на верхнем
изгибе. Это является особенностью пентодов. Аналогичное детектирование
можно получить и с триодами, но только в области положительных на-
пряжений на сетке и поэтому оно не может быть использовано для
анодного детектирования. При детектировании на верхней кривизне ха-
рактеристики пентода желательно работать с анодным током лампы при-
/ \
мерно равным 0,95 XI “/Г7/ ^очное положение рабочей точки для опти-
мальных условий зависит от входного напряжения.
Анодные детекторы-пентоды особенно ценны, так как они позволяют
получить большое усиление. При использовании связи на сопротивлениях
большого усиления получить не
удается, поэтому обычно приме-
няют дроссельную связь; при этом
дроссель --------- ------ '
большую
получения в этом случае более
равномерной частотной характери-
стики обычно дроссель шунтируют
сопротивлением.
Для всех видов анодных де-
текторов наиболее критической
величиной является смещение,
а так как различные лампы
должен иметь очень
индуктивность. Для
Фиг. 18-14.
одного и того же типа тре-
буют несколько различных смещений, то не рекомендуется применять
фиксированное смещение, а задавать его большим сопротивлением в цепи
катода—таким, чтобы лампа была почти заперта (фиг. 18-14). Тогда при
смене ламп или при старении лампы рабочая точка автоматически будет
поддерживаться вблизи оптимального значения. Очень успешно в течение
ряда лет применились экранированные лампы и пентоды в качестве анод-
ных детекторов с автоматическим смещением. Но так как они дают срав-
нительно большие искажения, то в настоящее время они применяются
только в дешевых приемниках. Такой детектор, однако, является вполне
допустимым дли некоторых случаев коротковолнового приема и для люби-
тельской связи, так как большое сопротивление его входной цепи обес-
печивает более высокую чувствительность и избирательность. Шунтирую*
щий конденсатор в цепи катода (С2 — фиг. 18-14) должен пропускать как
высокие, так и звуковые частоты. Иногда для получения лучших резуль-
татов желательно включать электролитический конденсатор 25 мкф
параллельно со слюдяным конденсатором 500 мкмкф.
18-6. Рефлексный детектор. Рефлексный детектор по существу являет-
ся анодным детектором с отрицательной обратной связью, которая
может принимать любые значения от 0 до 100%. При увеличении обрат-
ной связи уменьшаются искажения, но уменьшается и усиление каскада,
и при 100%-ной обратной связи усиление будет очень близким к еди-
нице. Рефлексный детектор обладает более высоким входным сопротив-
лением, чем анодный детектор, и поэтому в некоторых случаях его при-
менение весьма желательно. При некоторых определенных условия?
186 радиочастоты [Часть 2
входное сопротивление рассматриваемого детектора может быть и отри-
цательным.
Степень обратной связи выбирается с точки зрения получения необ-
ходимого усиления, однако при этом нужно иметь в виду, что с увели-
чением усиления возрастают и искажения, н поэтому если минимум
искажений является основным требованием, то усиление ограничивается
значением примерно 2—4, даже при использовании пентода. При макси-
мальной отрицательной обратной связи искажения получаются только
немного меньшими, чем в случае диода при тех же значениях входного
иаприжения, но преимущество рефлексного детектора перед диодным за-
ключается в его большем входном сопротивлении.
Одно из применений рефлексного детектора, которое, казалось бы,
должно было бы иметь большое значение, — это использование его
в приемниках прямого усиления. Но так как рефлексные детекторы не
позволяют обеспечивать А. Р. Ч., то они не нашли применения в обычных
радиовещательных приемниках- Применение в супергетеродинном прием-
нике усиленного А. Р. Ч. в комбинации с рефлексным детектором дает
возможность получить хорошие его характеристики. Одним из недостат-
ков рефлексного детектора является недопустимость подачи на его вход
больших напряжений ввиду появления сеточных токов, что равносильно
уменьшению входного сопротивления, т. е. увеличению затухания при-
соединенных к цепи сетки контуров и увеличению искажений. При уве-
личении анодного напряжения (или напряжения на экранирующей сетке)
порог появления тока сетки возростает, что допускает и некоторое уве-
личение входного напряжения.
18-7. Выходное напряжение звуковой частоты. Амплитуду выход-
ного напряжения звуковой частоты диодного детектора (фиг. 18-3) можно
определить из выражении
Uh4
Rr+Rf
где UH4—амплитуда напряжения звуковой частоты на сопротивлении
нагрузки;
Un4 — амплитуда напряжения промежуточной частоты;
/С—коэффициент передачи напряжения;
М — коэффициент модуляции.
Остальные обозначения — в соответствии со схемой фиг. 18-3.
Глава девятнадцатая
АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
19-1. Определение. Автоматическим регулированием
чувствительности (А. Р. Ч.) или автоматическим регулированием
громкости (А. Р. Г.) называется система, поддерживающая в приемнике
постоянство — в определенных пределах — уровня принимаемого сигнала.
Действие системы А. Р. Ч. основано на применении в каскадах В. Ч.
приемника ламп с переменной крутизной характеристики. На управляю-
щие сетки эти# лдмп подается отрицательное смещение, снимаемое
Гл. 19] АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ 187
с сопротивления нагрузки диодного детектора. Известно (см. гл. 18), что
напряжение на этом сопротивлении пропорционально амплитуде несущей
частоты сигнала. Увеличение отрицательного смещения снижает крутизну
и понижает коэффициент усиления ламп. Поэтому, например, при возра-
стании на входе приемника сигнала усиление его будет соответственно
снижаться настолько1, что уровень сигнала на выходе приемника будет
оставаться неизменным.
Системы А. Р. Ч. бывают простые и так называемые А. Р. Ч. с за-
держкой.
19-2. Простая система А. Р. Ч. Простейший способ применения системы
А. Р. Ч. в приемнике заключается в том, что конец сопротивления на-
Фиг. 19-1.
грузки диода, имеющий по отношению к земле отрицательный потенциал,
соединяется с управляющими сетками включенных перед детектором ламп
с переменной крутизной характеристики. Но так как на сопротивлении
нагрузки детектора кроме постоянного напряжения имеется и напряжение
низкой частоты, цепи сеток ламп должны быть защищены «фильтром
А. Р. Ч.», состоящим из сопротивления и конденсатора.
Простая схема А. Р. Ч. приведена на фиг. 19-1. Фильтр А. Р. Ч.
в этой схеме состоит из последовательно соединенных конденсатора С4
и сопротивления R^ произведение величин которых называется постоян-
ной времени фильтра. Чем меньше постоянная времени, тем короче
время заряда и разряда конденсатора С4, и наоборот. Если /?4 выражено
в мгом, а С4 — в мкф, то постоянная времени будет выражаться в се-
кундах. Например, постоянная времени для /?4 = 1 мгом и С4 = 0,25 мкф
равна 0,25 сек.
Требования, предъявляемые к отдельным деталям подобной схемы,
рассматривались выше в главе о детектировании.
Очевидно, что амплитуда напряжения на диоде равна — при 100%-ном
коэффициенте передачи — напряжению А. Р. Ч. (см. гл. 18). Но в силу
всегда имеющих место потерь напряжение А. Р. Ч. будет несколько мень-
ше амплитуды напряжения несущей частоты, и так как вообще для
А. Р. Ч. требуется более высокое напряжение, чем для детектирование
то это является пределом для простой системы А. Р. Ч.
188
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
У контуров П. Ч. с критической связью и одинаковыми 1, С и Q
напряжение на вторичном контуре будет равно напряжению на первич-
ном. Если трансформатор с критической связью сконструирован для ра-
боты на малое сопротивление нагрузки и применяется для питания
сигналом диода, то в этом случае отношение напряжения на вторичном
контуре к напряжению на первичном может уменьшиться до 0,7 или
даже до 0,5, так как добавочная нагрузка на вторичный контур умень-
шит связь и сделает ее зна-
чительно ниже критической.
Простая схема А. Р. Ч.
начинает срабатывать при
относительно слабых сигна-
лах. Характерно, что даже
при отсутствии сигнала бла-
годаря наличию контактной
разности потенциалов меж-
ду электродами диода и
всегда имеющемуся на со-
противлении /?2 напряжению
шумов создается некоторое
постоянное напряжение, ко-
’ торое приходящий сигнал
будет увеличивать. Поэтому
может случиться, что А. Р. Ч.
начнет действовать н при
относительно низких уров-
6X6
Фиг. 19-2. нях сигнала, т. е. тогда,
когда в этом не будет не-
обходимости.
19-3. А. Р. Ч. с задержкой. Чтобы обеспечить срабатывание А. Р. Ч.
только при определенном уровне сигнала, применяют схему с задержкой *.
Такай схема на лампе с двумя диодами и раздельными катодами (6X6)
представлена на фиг. 19-2. Здесь один из диодов (Di) используется как
детектор и А. Р. Ч., другой (Р2) выполняет функцию задержки. Катод
диода D2 соединяется с какой-либо точкой, имеющей необходимый отри-
цательный потенциал по отношению к земле. Ток этого анода, проходя
по сопротивлениям /?2 и /?4, создает на их концах потенциалы с поляр-
ностью, указанной на фиг. 19-2. Так как Ri во много раз больше Лэ
(Т?4 = 1,5—3 мгом, а $2 = 0,2—0,5 мгом), большая часть напряжения,
создающего на катоде диода D2 отрицательный потенциал, будет падать
на сопротивлении /?4, а меньшая часть—на R2. Величина отрицательного
напряжения на катоде диода D2 обычно не превышает 3 в. Тогда — прн
/?4=2 мгом и /?2=0,2 мгом—на R4 падение напряжения будет равно при-
мерно 2,7 в, а на /?2 — 0,3 в. Следовательно, начальной величиной отри-
цательного смещения для управляемых А. Р. Ч. ламп будет напряжение
— 2,7 в. При таком режиме! для сигналов с уровнем на диоде Di ниже
0,3 в приемник будет «заперт» и начнет работать только тогда, когда
напряжение сигнала достигнет уровня выше 0,3 в; при этом напряжение
на R2 будет возрастать и, суммируясь с начальным (—2,7 в), повысив
отрицательное смещение А. Р. Ч. Смысл схемы заключается в том, что
наряду со слабо слышимыми станциями не будут приниматься И различ--
} Здесь „8~.держкрв означзет^за^ержку напряжения, а времену.
Гл. 19] АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ 189
ные шумы (атмосферные и индустриальные помехи и пр.), создающие
на Di напряжения менее 0,3 в.
На фиг. 19-3 представлена схема А. Р. Ч. о задержкой на лампе типа
6Г7. Эта схема будет реагировать и на слабые сигналы. В ней отрица-
тельный потенциал, создающий задержку, подается на анод диода D2-
Изменяя значение этого потенциала, можно регулировать порог срабаты-
вания А. Р. Ч. Для увеличения напряжения А. Р. Ч. анод D2 включен не
на второй контур трансформатора П. Ч., а на первый. В приведенной
Фиг. 19-3.
схеме влияние фильтра А. Р. Ч. на работу детектора значительно ослаб-
лено, и нелинейные искажения последнего будут меньше, хотя влияние
фильтра полностью не устраняется. Некоторые нелинейные искажения, об-
условленные изменением величины нагрузки первого контура из-за про-
хождения тока через D2, могут возникнуть при колебаниях уровня сигна-
ла. Более значительные искажения могут получаться при воздействии
фильтра А. Р. Ч. на рабочий детектор Di (как это имеет место в схеме
фиг. 19-2). Конденсатор С7 берется емкостью 50—100 мкмкф. Этот кон-
денсатор должен отвечать оссбо серьезным требованиям в части сопро-
тивления изоляции. Величина его изоляции не должна быть ниже Ю3-/??.
Применение А. Р. Ч. с задержкой дает при слабых сигналах 2.5—4°/о
дополнительных нелинейных искажений. Поскольку это наблюдается только
при относительно слабых сигналах, подобные искажения несущественны.
19-4. Методы питания управляемых каскадов. К сеткам управляемых
ламп напряжение А. Р. Ч. может подаваться или через высокочастотные
катушки — схемы «с последовательным питанием», или непосредственно —
схемы «с параллельным питанием».
Схема с последовательным питанием приведена на фиг. 19-4. В такой
схеме, чтобы иметь возможность заземлять блок конденсаторов перемен-
ной емкости, необходимо включить в высокочастотные контуры дополни-
тельные конденсаторы С?» CG. Обычно емкости Св и Св берут от 0,0025
до 0,1 мкф, так как включение небольших слюдяных конденсаторов сни-
зит перекрытие диапазона. Сопротивления Re и берутся по 0,1 мгом.
103
Радиочастоты
[ Часть 2
Сочетания указанных конденсаторов и сопротивлений создают развязы-
вающие фильтры.
Когда напряжение А. Р. Ч. подаетси на лампы усилителей высокой
и промежуточной частот, то применение для каждого контура отдельных
конденсаторов с сопротивлениями необязательно, и в этом случае схема
Фиг. 19-4.
Фиг. 19-6.
принимает вид, изображенный на фиг. 19-5, где для всех каскадов при-
менен один фильтр из сопротивления и конденсатора С& Но недостат-
ком такой схемы является необходимость изоляции блока конденсаторов
переменной емкости от земли.
Схема параллельного питания показана на фиг. 19-6. В этой схеме
блокирующий конденсатор А. Р. Ч. отсутствует, а напряжение А. Р. Ч.
подается на сетки через сопротивления утечки (порядка 0,5 мгом).
Эта схема требует применения конденсаторов и сопротивлений в цепи
сеток. Малые сеточные сопротивления ухудшают добротность контуров,
но при величине их не менее 0,5 мгом и нормальных контурах ухудше-
ние получается незначительным. Наблюдаемое ухудшение контуров П.Ч.
Гл. 19] автоматическое Регулирование чувствительности i$i
можно устранить применением комбинированных последовательно-парал-
лельных схем питания А. Р. Ч.
При любых схемах питания А. Р. Ч. сопротивления в цепи сеток ламп
не должны превышать определенных значений. Рекомендуются следующие
максимальные значения сопротивлений:
для одного управляемого каскада.................3 мгом
и двух управляемых каскадов..................2,5 „
н Трех я ......................2
Величины этих сопротивлений должны соответствовать измеренным
сопротивлениям меж'ду сеткой и катодом любой лампы.
Усилитель , и
промежуточной Второй детектор
частоты н 4РУ
Фиг. 19-7.
На фиг. 19-7 показана схема простой системы А. Р. Ч. с тремя управ-
ляемыми каскадами и с использованием двойного диода-триода (типа
6Г7), у которого для упрощения катод соединен с землей, а смещение на
управляющую сетку получается от включенного в ее цепь большого со-
противления (10 мгом), сводящего до минимума шунтирующее действие
сопротивления диодной нагрузки. В катодах всех управляемых ламп вклю-
чены сопротивления смещения, обеспечивающие на сетках нормальные
напряжения при слабых сигналах.
На фиг. 19-!8 приведена схема усиленной А.Р.Ч. Отдельная лампа Л2
служит для дополнительного усиления промежуточной частоты. Ее анод-
ная цепь связана с отдельным диодом, являющимся источником напря-
жения А. Р. Ч. Благодаря большой подводимой к диоду А. Р. Ч ампли-
туде действие схемы весьма эффективно.
Для всех приведенных выше схем постоянная времени должна лежать
в пределах:
для высококачественных приемников.........0,25—-0,5 сек.
„ приемников среднего класса ....... 0,1 —0,3 „
» двух- трехламповых приемников.........0,1 —0,2 „
При приеме коротких волн для смягчения влияния замирания тре-
буется меньшая постоянная времени, но она несколько снижает усиление
в области низких частот.
19-5. Применение А. Р. Ч. В радиовещательном диапазоне обычно
А. Р. Ч. в преобразовательных каскадах применяется независимо от типа
192
РАДИОЧАСТОТЫ
J Часть 2
лампы. В коротковолновом диапазоне некоторые типы преобразователей
дают вполне удовлетворительную работу с А. Р. Ч., в то время как при
Других типах возникают некоторые трудности. При отсутствии каскада
В. Ч. применение в преобразователе А. Р. Ч. весьма существенно; при на-
личии же до преобразователя каскада В. Ч. часто оказывается выгодной
работа для большинства типов ламп при фиксированном смещении. Лампа
типа 6SA7 может применяться с А. Р. Ч. на всех диапазонах.
В приемнике с каскадом В. Ч., преобразователем и одним каскадом
П. Ч. А. Р. Ч. обычно подается ко всем трем каскадам. Если необходимо
Дополни тельный
усилитель /7 Ч
Фиг. 19-8
ДиоШ.Ч
~^Фильтр
X АРЧ
и 2 Место
+ вхлюче-
а- пин на-
пряжения
^'задержки

g
е
уменьшение подъема модуляции (см. § 19-8), то предпочтительно, чтобы
каскад П. Ч. работал примерно при половинном напряжении всего сме-
щения А. Р. Ч. или чтобы его экранирующая сетка питалась через гася-
щее сопротивление. Если А. Р. Ч. подводится к каскаду В. Ч. и к преоб-
разователю на всех диапазонах, то на каскад П- Ч. его можно не пода-
вать; при этом эффективность системы А. Р. Ч. уменьшится незначитель-
но, но возрастание модуляции также будет незначительно.
В приемнике без каскада В. Ч. трудно избежать перегрузки при силь-
ных входных сигналах, и поэтому А. Р. Ч. подводится к обоим каскадам,
даже если это сопровождается увеличением модуляции при очень боль-
ших входных сигналах. Для обеспечения максимального управления уси-
лением напряжение на экранирующую сетку лампы П. Ч. должно пода-
ваться от делителя напряжения.
В приемнике с двумя каскадами П. Ч. желательно, чтобы второй кас-
кад работал при фиксированном смещении; это уменьшит увеличение мо-
дуляции. Так как эффективность управления любым каскадом пропорцио-
нальна усилению от его сетки до диода А. Р. Ч., то, очевидно, что с точки
зрения регулирования управление каскадом В. Ч. более существенно, чем
управление последним каскадом. Оконечный усилитель П. Ч., работаю-
Гл. 19] АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ 193
щий при фиксированном смещении, фактически можно рассматривать как
усилитель для напряжения А. Р. Ч., и в большинстве случаев работа его
аналогична усилителю А. Р. Ч., за исключением того, что в этом случае
усиление предшествует выпрямлению. Поэтому при двух каскадах П. Ч.
второй обычно работает при фиксированном отрицательном смещении.
Когда во втором каскаде П. Ч. применяется лампа, работающая при нуле
смещения (это иногда имеет место при использовании ламп с непосред-
ственным накалом у батарейных приемников), то все же желательно и
в этом случае дать небольшое отрицательное смещение, чтобы избежать
сеточного тока. Иногда включают между ее сеткой и землей сопротив-
ление в 1 мгом; тогда проходящий через него ток сетки создает добавоч-
ное смещение. В указанных случаях экранирующая сетка должна пи-
таться через гасящее сопротивление.
19-6. Усиленное А. Р. Ч. Существует ряд методов усиления (до или
после выпрямления) подводимых к сеткам управляемых каскадов напря-
жений.
1) Можно образовать отдельный канал усиления А. Р. Ч. с отдельным
выпрямителем, работающий параллельно с каналом сигнала. Если общее
усиление усилительного канала А. Р. Ч. получается больше общего уси-
ления эквивалентной секции канала сигнала, то можно считать, что имеет-
ся система усиленного А. Р. Ч. Эта система более эффективна, чем обыч-
ное устройство с одним каналом, так как она сохраняет полное усиле-
ние канала А. Р. Ч. при всяких условиях. Другим преимуществом этой
системы является ее гибкость, так как при разделении двух каналов
канал А. Р. Ч. можно рассчитать на любую желаемую характеристику
усиления и избирательности.
2) Если для усиления А. Р. Ч используется общий канал П. Ч., то
в этом случае можно добавить каскад П. Ч. с фиксированным смещением
(только для А. Р. Ч.) и с отдельным выпрямителем А. Р. Ч. Такое устрой-
ство позволяет избежать искажений, происходящих из-за дополнительного
шунтирования сопротивления нагрузки диода.
3) Для усиления выпрямленных напряжений можно использовать
усилитель постоянного тока. Недостатком этого метода является труд-
ность получения усилителя постоянного тока с удовлетворительной
и устойчивой характеристикой.
19-7. А.Р.Ч. по низкой частоте. А.Р.Ч. по низкой частоте применяет-
ся совместно с А. Р. Ч. в В. Ч. и И. Ч. каскадах .и служит для выравни-
вания характеристики А. Р. Ч. Это достигается подведением всего или
части напряжения А. Р. Ч. к усилителю звуковой частоты, обладаю-
щему характеристиками, аналогичными усилителям на лампах с перемен-
ной крутизной. Обычные системы подобного рода вносят значительные
искажения звуковой частоты, в особенности если уровень сигнала отно-
сительно большой. Поэтому рассматриваемая система не получила широ-
кого применения. При разработке приемника с использованием А. Р. Ч.
по низкой частоте желательно сначала получить возможно наилучшие ха-
рактеристики отдельно от усилителя звуковой частоты, а затем подвести
к нему такое напряжение А. Р. Ч., которое делает характеристики послед-
него достаточно плоскими.
19-8. Увеличение глубины модуляции. Когда модулированная несущая
частота усиливается лампой с непрямолинейной характеристикой, то
коэффициент модуляции увеличивается, что проявляется в увеличении ис-
кажений звуковой частоты на выходе, главным образом за счет увеличе-
ния второй гармоники (увеличение модуляции на 20% увеличивает вто-
рую гармонику примерно на 5%). Практически увеличение модуляции
13 А. Д. Фролов
194
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
получается в оконечном каскаде П. Ч. Увеличение модуляции при фикси-
рованном смещении чрезвычайно мало даже у ламп с переменной кру-
тизной. Еще лучшие результаты дает работа с эквивалентной лампой»
имеющей характеристику с острой отсечкой. Возрастание модуляции можно
в некоторой степени ослабить, подавая на каскад не все напряжение
А. Р. Ч., а только часть его. Можно ослабить возрастание модуляции, по-
давая на экранирующую сетку напряжение через гасящее сопротивление.
Последний способ рекомендуется для схем с каскадом В. Ч. и одним кас-
кадом П. Ч. Увеличение модуляции можно уменьшить, увеличив усиление
между сеткой оконечной лампы П. Ч. и диодом А. Р. Ч., что аналогично
повышению напряжения А. Р. Ч. до входного напряжения в усилителе
П.Ч. Применение схем А.Р.Ч. с задержкой (фиг. 19-2 и 19-3) умень-
шает возрастание модуляции. Увеличение модулиции можно уменьшить
улучшением управления предыдущих каскадов, например уменьшением
экранирующего напряжения на В. Ч. или преобразовательной лампе до
значений, при которых получается более ранняя отсечка ее тока. Однако
получаемые при этом результаты похожи на результаты от перекрестной
модуляции, когда приемник находится вблизи от мощной станции.
19-9. Специальный случай использования простой системы А. Р. Ч.
При простой системе А. Р. Ч. с лампами типа двойной диод-триод или
двойной диод-пентод, работающих при автоматическом смещении, нижний
конец сопротивления нагрузки диода получает потенциал на 2—3 в выше
потенциала «земли». Поэтому для обеспечения минимума смещения на
сетки управляемых каскадов необходимо включить добавочное отрица-
тельное напряжение.
19-10. Характеристики А. Р. Ч. Характеристики А.Р.Ч. удобно нано-
сить на 6-периодную логарифмическую бумагу (фиг. 19-9). Для снятия
Гл. 19] АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ igg
этих кривых уровень входа обычно меняется от 1 до 106 мкв (до 1 в).
Выход обычно показывается в децибелах при произвольном нуле. Такие
кривые очень ценны для конструктора радиоприемника не только потому,
что они показывают эффективность А. Р. Ч., но и потому, что дают на-
глядное представление о возрастании модуляции при больших сигналах,
а также указывают величину входного напряжения, при котором А. Р. Ч.
начинает работать.
Для расчетных целей также полезно нанести на эти же графики:
а) кривую искажений в зависимости от изменения входного напряжения
для 30%-ной модуляции при 400 гц, б) кривую изменения напряжения
А. Р. Ч. в зависимости от входного напряжения и в) кривые общих на-
пряжений смещения управляемых каскадов в зависимости от входного
напряжения. Если применяется минимальное фиксированное смещение,
кривые б) и в) будут отличаться только на величину напряжения сме-
щения. При использовании автоматического смещения они будут отли-
чаться на минимальное напряжение смещения; при отсутствии входного
напряжения и при большом входном напряжении будут стремиться слить-
ся в одну линию. О методах измерения см. гл. 29.
На фиг. 19-9 показано несколько кривых А. Р. Ч., каждая из которых
соответствует определенным условиям. Прн снятии этих кривых были ис-
пользованы два отдельных диода, чтобы поддержать постоянными нагруз-
ку трансформатора и другие условия. Контактная разность потенциалов
в диоде дает небольшое увеличение установленного смещения управляе-
мых ламп, но не влияет на напряжение задержки.
Кривая А представляет собой характеристику «без управления»,
т. е. кривую зависимости выхода от уровня входного сигнала при отсут-
ствии в приемнике А. Р. Ч. Эта кривая является прямой линией с крутиз-
ной 20 дб (выхода) на 10-кратное изменение входного напряжении.
Кривая В является характеристикой А. Р. Ч. при задержке — 9 в.
От 3 до 18 мкв экспериментальная кривая следует точно за линией «без
управления», а затем резко отклоняется при входе примерно 18 мкв. От
18 до 500 000 мкв кривая идет приблизительно по прямой линии при об-
щем наклоне 3,25 дб на 10-кратное изменение входного напряжения.
Выше 500 000 мкв кривая круто поднимается, указывая на сильное воз-
растание модуляции.
Кривая С является характеристикой А. Р. Ч для задержки — Зе.
Из этой кривой видно, что А. Р. Ч. вступает в работу при малом уровне
входного напряжении, и средняя крутизна получается больше, чем при
большем напряжении задержки. Однако в обоих случаях переход от ли-
нии «без управления» получается резким.
Кривая D является характеристикой А.Р.Ч. при нулевом напря-
жении задержки при соответствующей компенсации влияния контактной
разности потенциала.
Кривая Е является характеристикой при типовой системе А. Р. Ч.
по звуковой частоте. В пределах диапазона входных напряжений от 100
до 500 000 мкв общее увеличение выхода составляет только 3 дб.
Кривая В была снята обычным способом, при котором регулятором
громкости выходное напряжение устанавливалось равным половине макси-
мального его значения при напряжении на входе 1 в. Кривые С и D
были сняты без всякого регулирования громкости. Вследствие незначи-
тельного влияния изменения напряжения задержки на усиление прием-
ника кривые С и D проходят при входе в 1 в несколько ниже линии
нулевого уровня выхода. Кривая Е была снята так же, как кривая С,
так как обе имеют одинаковое напряжение задержки. Однако регулятор
13*
196
РАДИОЧАСТОТЫ
[Часть 2
громкости для кривой Е был установлен в положение большего усиления.
Необходимо отметить, что здесь по относительным наклонам кривых А. Р. Ч.
нельзя сделать каких-либо заключений. Характеристики сняты обычно
применяемым для этой цели методом, так как положения регулятора
громкости неизвестны.
19-11. Улучшенная форма характеристики А. Р. Ч. Обычные характери-
стики А. Р. Ч. не дают всех необходимых данных о работе А. Р. Ч. Улуч-
шенные формы характеристик, дающие более полное представление о ра-
боте А. Р. Ч., приводятся ниже. Вместо обычного начала отсчета, т. е. при
выходе в 1 в и при установке регулятора громкости, дающем на выходе
0,25 или 0,5 максимальной выходной мощности при 30 %-пой модуляции,
в нижеописываемом методе отсчеты начинаются с малых напряжений вхо-
да при установке регулятора громкости на максимум.
Процесс измерения состоит в следующем. Входное напряжение увели-
чивается до тех пор, пока выход не станет равным приблизительно 0,25
от максимума, после чего регулятор громкости переводится в положение,
при котором выходная мощность уменьшается до 0,1 предыдущего отсче-
та. Этот процесс повторяется до тех пор, пока вход не достигнет 1 в
(или максимального значения, который может обеспечить генератор стан-
дарт-сигналов).
Полученные таким методом кривые А. Р. Ч. приведены на фиг. 19-10.
Измерения поризводились с тем же приемником, который использовался
и для получения кривых фиг. 19-9. Шкала выходной мощности в ваттах
определяет выход, который был бы получен при установке регулятора
громкости в положении максимума. Предполагается, что входное напря-
жение имеет глубину модуляции 30% и что в усилителе Н. Ч. не полу-
чается перегрузки. Анализ этих кривых позволяет установить:
1) наличие остаточного уровня шума приемника (это особенно за-
метно у приемников с очень низкой чувствительностью);
Гл. 19] АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ 197
2) определить непосредственно из кривых чувствительность (в мкв)
приемника для любого уровня выхода (например, 50 нли 500 мвт). Не-
обходимо заметить, что выход в этом случае будет включать в себя
и шум;
3) получить выходную мощность, соответствующую любому выбран-
ному входному напряжению н любому положению регулятора громкости.
Например, при задержке — 3 в А. Р. Ч. начинает работать при уровне
выхода несколько больше 3 вт при 30 %-ной модуляции входного сигнала
и при регуляторе громкости на максимуме. Для той же кривой при вход-
ном напряжении в 1 000 мкв выход равен примерно 75 вт при входном
сигнале с 30%-ной модуляцией и при максимальном положении регуля-
тора громкости. Чтобы получить 3 вт при входном сигнале со 100%-ной
модуляцией, необходимо регулятор громкости установить в положение,
отвечающее условию
1 /7 30 \2 7з~\ г____-
|/ (тбо) х(?5 1=0,3/0.04 = 0,06
или приблизительно 1/16,7 от положения максимальной громкости;
4) определить из известных: усиления звуковой частоты и к. п. д. де-
тектора напряжение на детекторе (н напряжение’ смещения А. Р. Ч., если
цепь последнего питается от вторичной обмотки трансформатора П. Ч).
Из снятой описываемым методом характеристики А. Р. Ч. по низкой
частоте (фиг. 19-10) можно получить очень много полезных данных. Изгиб
этой кривой характеристики А. Р. Ч. проходит примерно на 9 дб ниже
кривой для такой же задержки (—3 в). Эта потеря усиления происходит
в усилителе звуковой частоты в результате применения лампы с малым
усилением. Разница между этими кривыми возрастает до 22 дб при вхо-
де 500 000 мкв, что указывает на регулирование по низкой частоте, выра-
жающемся количественно в 22—9=13 дб. В данном частном случае выход
будет равен 3 вт (при входном сигнале с 30 % -ной модуляцией) +2 дб
при изменении входного сигнала от 30 до 500 000 мкв.
Описанный метод дает возможность получать большую точность при
очень низком уровне входных сигналов, так как выходная мощность по-
лучается достаточно большой и может быть легко отсчитана по шкале
типового выходного прибора. При обычно же применяемом методе выход
при вышеуказанном входе получается слишком малым для возможности
его точного измерения стандартным прибором на выходе.
Из кривых фиг. 19-10 нетрудно заметить, что при низких уровнях
входа выход получается большим, чем у линии «без управления», что
указывает на наличие шума. При чрезвычайно низких уровнях выхода
точные отсчеты крайне затруднительны вследствие неустойчивости пока-
заний прибора.
19-12. Приложение. Постоянная времени в секундах = сопро-
тивление в омах X емкость в фарадах = сопротивление в мегомах X ем’
кость в микрофарадах.
Постоянная времени—время в секундах, необходимое для заряда
конденсатора до потенциала, равного^!——^=0,632 подведенного по-
тенциала.
Аналогично, постоянная времени — время в секундах, необходимое для
разряда конденсатора до потенциала, равного — = 0,368 начального по-
тенциала.
198
РАДИОЧАСТОТЫ
[Часть 2
На фиг. 19-1 полное сопротивление в течение разряда равно + ^2,
а постоянная времени—(/?4 +Q- В течение заряда ток пропускает
диод, и общее сопротивление цепи равно приблизительно /?4, а постоян-
ная времени приблизительно равна /?4С4 (сопротивлением Ri пренебре-
гают по сравнению с сопротивлением /?4).
Постоянная времени схемы фиг 19-4 в комбинации со схемой
фиг. 19-1 равна:
2 каскада:
постоянная времени при заряде
fli (G + С4 4 Сб) + (Q + Q) 4- /? А;
постоянная времени при разряде
с5 (Т?5 + /?4 4 X J Q (/?4 4 /?з) +- СХ (/?! + Я4) + С2/?2.
3 каскада:
постоянная времени при заряде
(С2 4 с4 + С5 + С6) + Г>4 (С4 4 С5 4- С6) + /?5СБ 4 /?6С6;
постоянная времени при разряде
Q № + /?4 + /?2) 4 Q (/?5 + Я4 + /? J +
+ С4 (/?4 4- Я2) + СХ (/?! + /?2) + С2/?3.
Глава двадцатая
АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ
20-1. Общие замечания. Значительным шагом вперед в смысле повы-
шения удобства управления радиоприемником является автоматиче-
ская настройка (А. Н.). В приемниках с А. Н. настройка на одну
из заранее выбранных волн производится только простым нажатием
кнопки.
На практике применяются приемники либо только с системой А. Н.,
либо эта система комбинируется с ручной настройкой. В последнем слу-
чае переход от автоматической настройки к ручной часто осуществляется
нажатием кнопки «ручная настройка».
Точность установки частоты гетеродина, даваемая системой А. Н.,
должна быть высока, и эта точность должна возрастать с увеличением
частоты. Поэтому А. Н. на коротких волнах применяется редко. Требова-
ния к устойчивости частоты гетеродина также повышаются при примене-
нии А. Н., так как дополнительная коррекция настройки при уходе часто-
ты гетеродина невозможна. Поэтому в приемниках А. Н. применяют спе-
циальные меры для повышения устойчивости частоты гетеродина.
Кроме систем с А.Н. очень часто применяют систему автоматиче-
ской подстройки (А. П.), цель которой состоит в поддержании на-
стройки приемника неизменной, если по каким-либо причинам частота
его гетеродина будет изменяться.
Для любой системы А.Н. или А-П. необходимы: 1) дискриминатор
частоты, 2) переменное реактивное сопротивление.
20-2. Дискриминатор частоты. Дискриминатор частоты должен обес-
печивать управляющее напряжение для электронного реактивного сопра-
Гл. 20]
АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ
199
тивления. Когда цепи частоты сигнала настроены точно, выходное напря-
жение от дискриминатора должно быть таким же, как и напряжение при
отсутствии сигнала, т. е. реактивное сопротивление должно иметь свою
нормальную величину. На частотах выше и ниже правильной частоты
управляющее напряжение дол-
жно быть соответственно вы-
ше или ниже напряжения, со-
ответствующего точной на-
стройке. Обычно дискримина-
тор включается в цепь усили-
теля П. Ч. приемника и состоит
из специального вида цепи с
двумя диодами, имеющей ре-
зонансную кривую, показан-
ную на фиг. 20-1.
Обычно применяются две
схемы:
1) Схема фиг. 20-2 имеет
два В. Ч. контура, один из
которых настроен на частоту
несколько выше, а другой —
на частоту несколько ниже
П. Ч. Каждый контур имеет
свой собственный диод, сопротивления
току включены навстречу друг другу.
нагрузки которых по постоянному
При правильной П. Ч. результи-
рующее напряжение на комбинированных сопротивлениях нагрузки дио-
дов будет равно нулю или будет возрастать или уменьшаться в зависи-
Фиг. 20-2.
мости от того, будет ли получающаяся в преобразователе или смесителе
П. Ч. равна частоте настройки контуров П. Ч. или будет выше или
ниже этой частоты.
2) Схема фиг. 20-3 использует разность фаз между напряжениями,
подводимыми на диоды от первого контура и от второго контура.
Когда подводимая к двум слабо связанным контурам частота равна
их резонансной частоте, разность фаз на этих контурах равна 90°. При
изменении частоты этот фазовый угол будет меняться. Потенциалы на
каждом Конце вторичной обметки по отношению к среднему отводу
200
РАДИОЧАСТОТЫ
[Часть 2
Фиг. £0-3.
этой обмотке будут отличаться на 150°. Если средний отвод вторичной
обмотки присоединить к одному из концов первичной обмотки, потенциалы
между другим концом первичной обмотки и каждым из концов вторичной
обмотки будут достигать максимума — один на частоте выше, а другой —
ниже средней частоты. На
средней частоте результирую-
щая разность потенциалов
будет равна нулю. Схему фиг.
20-3 легче налаживать, так
как все ее цепи настраивают-
ся точно на промежуточную
частоту. При отсутствии гене-
ратора с частотной модуляцией
Фиг. 20-4. 1—преобразователь частоты; 2 —уси-
литель П. Ч.; 3— детектор; 4—переменное ре-
активно сопротивление; 5 — усилитель и. дис-
криминатор.
Фиг. 20-5.
дискриминатор может быть
настроен приблизительно на
правильную частоту по мини-
муму на выходе приемника.
В дискриминаторе фиг. 20-3
напряжение звуковой частоты
можно снимать и с сопротив-
ления нагрузки одного диода.
Избирательность до ди-
скриминатора вообще не дол-
жна быть слишком большой;
достаточна, например, такая
же, как и для П. Ч. Если же
требуется высокая избиратель-
ность, то в этом случае ка-
налы усиления П. Ч. и дискри-
минации должны быть разде-
лены (фиг. 20-4).
20-3. Электронное реактив-
ное сопротивление. Управляю-
щая лампа, или электронное реактивное спротивление, может иметь -одну
из трех ниже приведенных схем.
1) На фиг. 20-5 изображена схема, в которой параллельно контуру
гетеродщщ включается цепь из последовательно соединенных конденса-
Гл. 20]
АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ
201
тора н сопротивления, роль которого выполняет лампа. Так как в этой
схеме параллельно контуру гетеродина подключается большая нагрузка,
то применение ее не рекомендуется.
2) В схеме фиг. 20-6 цепь сетки гетеродина питается от его анода
через реактивное сопротивление, создающее разность фаз между напря-
жениями на сетке и аноде почти на 90°. Внутреннее сопротивление лам-
пы представляет в данном случае сопротивление нагрузки, параллельное
контуру. В подобных схемах
в качестве управляющей лам-
пы может быть использована
лампа 6Ж7, включенная как
пентод.
3) Работа схемы фиг.
20-7 основана на использова-
нии изменения входной емко-
сти триода при изменении его
усиления. Вследствие наличия
междуэлектродкой емкости и
распределенной емкости в
анодной цепи входная емкость
лампы шунтируется входным
сопротивлением.
Все электронные реактив-
ные сопротивления „ управля-
ются изменением напряжения
на сетке, т. е. изменением
крутизны лампы. Схема фиг.
20-7 наиболее проста и имеет
широкий диапазон управления.
В схеме фиг. 20-6 ее реактив-
ное (в данном случае — ин-
дуктивное) сопротивление из-
меняется в широких пределах
и при том равномерно, что
дает возможность получить
хорошее управление по всему
необходимому диапазону на-
стройки.
20-4. Коррекция «ухода»
частоты. В большинстве супергетеродинных приемников через некоторое
время после их включения частота гетеродина изменяется, вследствие
чего необходима новая подстройка приемника. Это особенно заметно на
коротковолновом диапазоне в его высокочастотном конце. Изменение
частоты обычно происходит в сторону уменьшения, и чаще всего это
объясняется увеличением температуры в приемнике. «Уход» частоты
на высоких частотах приблизительно пропорционален кубу частоты.
Вообще причина «ухода» частоты достаточно сложна, но, например,
установлено, что влияние самой лампы (без цоколя) сравнительно неве-
лико, и обычно им можно пренебречь. «Уход» частоты в цепи гетеродина
вызывается большей частью плохими диэлектрическими материалами, на-
пример такими, как лакированный кембрик, резина и т. п. Приемник мож-
но сделать стабильным, исключив, насколько это возможно, в нем все
плохие диэлектрические материалы (которые обычно обладают положи-
202
РАДИОЧАСТОТЫ
[Часть 2
тельным температурным коэффициентом), а остающийся после этого не-
большой «уход» частоты может быть скомпенсирован применением кон-
денсаторов с отрицательным температурным коэффициентом. Для этой
цели обычно используются тикондовые конденсаторы.
Глава двадцать первая
РЕФЛЕКСНЫЕ УСИЛИТЕЛИ
Рефлексные усилители по сравнению с другими типами обладают не-
которыми преимуществами в экономическом отношении. В таком усили-
теле одна лампа (фиг. 21-1 и 21-2) одновременно усиливает П. Ч. иН. Ч.
Фир. 21-1.
Фиг. 21-2.
Гл. 21 ]
РЕФЛЕКСНЫЕ УСИЛИТЕЛИ
203
или В. Ч. и П. Ч. (если
имеется значительная раз-
ница между В.Ч. и П.Ч.).
Для рефлексного усиления
могут быть с успехом при-
менены такие комбиниро-
ванные лампы как 6Г7 и
6В8, но могут применяться
и обычные пентоды типа
6К7, 6Ж7, 2К2М или
2Ж2М.
Схемы на фиг. 21-1 и
21-2 являются типовыми.
Несущая FL Ч. подводится
К управляющей сетке, а
усиленная несущая П. Ч. по-
ступает к диодному выпря-
мителю от трансформатора
П. Ч. 7г. Появляющаяся
после прохождения через
фильтр Ci, /?1, С2 на регу-
ляторе громкости R? Н. Ч.
подводится через фильтр
С3, Re, С5 обратно к управ-
ляющей сетке, где она уси-
ливается в лампе одновре-
менно с П.Ч. и появляется
вновь на сопротивлении
нагрузки звуковой частоты
Rs, откуда поступает на
дальнейшее усиление.
Существенно важно,
чтобы емкости С5, Сс обес-
печивали удовлетворитель-
ное прохождение несущей
П. Ч. в точках А и В без
какого-либо заметного ос-
лабления высших звуковых
частот. Типовой величиной
для С5, С6 является ем-
кость 100—500 мкмкф.
Когда к управляющей сет-
ке подается большое на-
пряжение несущей частоты,
рефлексный усилитель вно-
сит серьезные искажения,
причиной которых является
кривизна характеристики
управляющей сетки. Поэто-
му характеристика управ-
ляющей сетки должна быть
линейной в достаточно ши-
роком диапазоне амплитуд
напряжений как несущей
Фиг. 21-3.
204
РАДИОЧАСТОТЫ
[ Часть 2
П. Ч.» так и низкой частот. Обеспечить такой режим доста-
точно трудно, поэтому обычно имеет место выпрямление усилитель-
ной лампой. Выпрямление несущей П. Ч. до диодного детектора дает на
сопротивлении нагрузки звуковой частоты составляющие Н. Ч., которые
проходят непосредственно к выходной лампе. В этом случае сигнал мо-
жет быть слышен даже при регуляторе громкости Н. Ч. в положении
«выключено». Обусловленные вышеуказанными причинами искажения
быстро возрастают с увеличением смещения на сетке. Поэтому примене-
ние А. Р. Ч. в рефлексном усилителе невозможно.
При осуществлении рефлексной схемы большие трудности встреча-
ются в тех случаях, когда одна н та же лампа используется для усиле-
ния двух частот, не сильно отличающихся друг от друга, например если
лампа одновременно используется для усиления П. Ч. 460 кгц и частоты
сигнала в диапазоне 150—300 кгц. Лучшие результаты получаются в слу-
чае использования одной лампы для усиления П. Ч. и звуковой частот,
причем чем выше П. Ч., тем легче осуществить рефлексную схему.
Если для усиления частоты сигнала или П. Ч. одновременно со зву-
ковой частотой используется выходная лампа, то в этом случае может
иметь место также и модуляция фоном. Во избежание этой модуляции
илн для значительного ее ослабления необходимо, чтобы лампа работала
в строго прямолинейном участке, т. е. выходная лампа должна работать
в режиме класса А и с относительно малым коэффициентом ее исполь-
зования по мощности.
Обычно при использовании для указанных целей лампы 6Ф6 в ре-
жиме, соответствующем максимальной ее отдаче (2—2,5 вг), в рефлексной
схеме с нее можно снять только 0,4—0,6 вт. Из этого следует, что при
лампе 6Ф5 при нормально установленных для нее напряжениях на ано-
де и сетках амплитуда звуковой частоты на сетке должна допускаться не
10—12 в, а только 4—5 в.
Одна нз схем использования батарейных ламп для усиления П. Ч. и
звуковой частоты показана на фиг. 21-3. Здесь усилитель П. Ч. на лампе
2Ж2М одновременно используется и в качестве усилителя напряжения
звуковой частоты. В этой схеме П. Ч. равна 1 600 кгц. Схема интересна
также и тем, что оконечный усилитель на такой же лампе 2Ж2М также
используется дважды; по анодной цепи она работает как диодный детек-
тор, а по цепи экранирующей сетки — как выходной каскад.
Рефлексные усилители находят применение в приемниках, где перво-
степенное значение имеет дешевизна, малые вес и расход питания от
батарей. Там же, где применение добавочной лампы существенной роли
не играет, всегда предпочтителен усилитель обычного типа.
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
ВЫПРЯМЛЕНИЕ, ФИЛЬТРАЦИЯ И ФОН
Глава двадцать вторая
ВЫПРЯМЛЕНИЕ
22-1. Выпрямители. Выпрямительные лампы могут быть подразделены
на следующие группы:
1) Высоковакуумные: а) с большим внутренним сопротивле-
нием (например, 5V3) и б) с малым внутренним сопротивлением (на-
пример, 5V4).
2) Газонаполненные (преимущественно пары ртути): напри-
мер, В Г-129.
в) Двухполупериодные (например, 82, 83).
Кроме того, каждое из указанных подразделений может быть разде-
лено на лампы с прямым накалом и подогревные.
Выбор наиболее соответствующей для каждого случая выпрямитель-
ной лампы зависит от рода работы. Ниже приводятся типовые практи-
ческие случаи использования выпрямительных ламп.
В радиоприемниках с питанием от переменного тока, имеющих на
выходе мощный каскад класса А, обычно применяют в выпрямительной
части высоковакуумный двухполупериодный кенотрон (например, 5V3,
6U4, 5Ц4С, 30Ц6С).
В радиоприемниках с питанием от переменного тока, имеющих на вы-
ходе мощный каскад класса ABi, обычно применяют в выпрямительной ча-
сти: а) при автоматическом смещении — высоковакуумный двухполуперн-
одный кенотрон (например, 5Ц4С, 5V3, 5U4, 5V4), б) при фиксированном
смещении — высоковакуумный двухполупериодный кенотрон с малым вну-
тренним сопротивлением (например, 5V4).
В радиоприемниках с питанием от переменного тока, имеющих мощ-
ный каскад класса В или АВ2, обычно применяют высоковакуумный двух-
полупериодный кенотрон с малым внутренним сопротивлением (например,
5V4), или двухполупериодный ртутный выпрямитель с защитой от радио-
помех (например, 82, 83).
В радиоприемниках, предназначенных для питания от сети перемен-
ного и постоянного тока (иногда их называют бестрансформатор-
ными приемниками), обычно применяют высоковакуумный кенотрон с ма-
лым внутренним сопротивлением типа 30Ц6С.
В радиоприемниках, работающих на батареях с использованием не-
синхронного вибратора, обычно применяют высоковакуумный двухполупе-
риодный кенотрон с малым внутренним сопротивлением (например, 6X5G).
Для питания усилителей применяются такие же выпрямители, как и
Для радиоприемников, за исключением того, что в мощных усилителях
более широко применяются ртутные выпрямители.
206 ВЫПРЯМЛЕНИЕ, ФИЛЬТРАЦИЯ И Фон [Часть 3
Вакуумные выпрямители имеют целый ряд преимуществ перед мало-
мощными ртутными выпрямителями: 1) большой срок службы; 2) вслед-
ствие наличия фильтра с конденсаторным входом возможно применять
трансформаторы с более низким напряжением для получения одного и
того же выпрямленного напряжения и 3) вследствие их относительно
большего сопротивления — самозащита от случайных перегрузок.
Наименее эффективные вакуумные выпрямители, т. е. выпрямители
с большим внутренним сопротивлением, более способны к само-
защите, чем более эффективные типы. Однако использование их
ограничивается случаями, когда на выходе приемника имеется уси-
литель класса А.
У выпрямителей с непосредственным накалом желательно один из
его зажимов (в данном случае — с положительным потенциалом) присо-
единять непосредственно к нити накала, а не усложнять схему цепи на-
кала устройством «средней точки».
Выбор системы фильтра определяется типом лампы выпрямителя и
требуемой степенью регулирования
Обычно на входе фильтра предпочитается конденсатор, так
как при нем получается более высокое выходное напряжение постоянного
тока, но регулирование при этом неудовлетворительно. Ртутные выпря-
мители обычно не могут использовать фильтров с конденсаторным вхо-
дом, так как при этом получаются очень большие пики тока. Обычно ем-
кость первого, т. е. входного, конденсатора фильтра берется в пределах
от 2 до 8 мкф. В случае однополупериодных выпрямителей для получе-
ния высокого рабочего напряжения постоянного тока и лучшего регули-
рования применяются емкости до 32 мкф (как, например, в приемниках
с бестрансформаторным питанием).
Фильтр с дросселем на входе обычно применяется в слу-
чае ртутных ламп; фильтр с дроссельным входом применяется также для
получения хорошего регулирования при вакуумных выпрямителях. Индук-
тивность дросселя должна быть не меньше 20 гн. Иногда для обеспече-
ния лучшего регулирования применяется дроссель с качающейся ин-
дуктивностью. В этом случае сердечник дросселя находится в со-
стоянии насыщения при больших токах нагрузки на выпрямитель- и ин-
дуктивность его уменьшается; при меньших нагрузках индуктивность его
возрастает; такими образом, получаются условия, близкие к условиям ра-
боты входного конденсатора при соответствующем возрастании напряже-
ния (см. гл. 23).
Указанные выше типы вакуумных выпрямителей допускают парал-
лельную работу, но чаще предпочитают аноды двуханодной выпря-
мительной лампы соединять вместе, а для двухполупериодного выпрями-
теля использовать вторую такую же лампу. В выпрямителях с малым
внутренним сопротивлением (например, 30Ц6С), применяемых в прием-
никах с бестрансформаторным питанием, желательно ограничить пик тока,
для чего в анодную цепь их включают сопротивление. Когда две части
кенотрона соединяются в параллель, для получения равномерного распре-
деления нагрузки между ними последовательно с каждым анодом долж-
но быть включено сопротивление 100 ом.
1 Под термином регулирование в дальнейшем подразумевается способность
выпрямительного устройства поддерживать неизменным выходное напряжение при из.ме-
нении тока в его нагрузочном сопротивлении.
Гл. 2$]
ВЫПРЯМЛЕНИЕ
207
Ртутные выпрямители можно
соединять параллельно только в
TOM’ случае, если включенные по-
следовательно в анодные цепи
сопротивления обеспечат падение
напряжения на них порядка 25 в.
22-2. Регулирование. Регу-
лирование 1 выпрямителя и
фильтра определяет собой по-
стоянство выходного напряжения
при всех значениях выход-
ного тока. Ртутный выпрямитель
обладает более постоянным паде-
нием напряжения, чем вакуум-
ный, и поэтому обеспечивает луч-
шее регулирование. На регулиро-
вание также влияет регулирую-
щая способность трансформатора
[сопротивление первичной обмот-
ки, сопротивление вторичной об-
мотки, индуктивность рассеяния
и сопротивление дросселя (или
дросселей) фильтра]. Регулирова-
ние данного выпрямительного
устройства, особенно при фильт-
ре с дроссельным входом, улуч-
шается при включении парал-
лельно нагрузочному сопротивле-
нию добавочного балластного со-
противления, потребляющего
обычно от 10 до 30% тока на-
грузки. Величина минимальной
индуктивности дросселя входа
фильтра для обеспечения хоро-
шего регулирования определяется
в гл. 23.
22-3. Процесс выпрямления.
Диаграмма а на фиг. 22-1 изоб-
ражает синусоидальное напряже-
ние с амплитудой UaM и эффек-
тивным значением и9$ф. При
идеальном однополупе-
риодном выпрямлении и
Фиг. 22-1.
омическом сопротивлении нагруз-
ки без фильтра верхние полуволны будут представлять также ток на-
грузки, нижние же полуволны будут подавляться; среднее напряжение
показано линией Ucp. п^.пер и равно 0,45 иэфф. При двухполупе-
риодном выпрямлении ток через сопротивление нагрузки будет
одинаковым каждые полпериода (нижняя половина представлена на
фиг. 22-1,а пунктирной линией). Среднее напряжение показано линией
1 Регулирование может быть определено как отношение изменения напряжения
оФИдОпределенном изменении тока) к начальному напряжению; оно часто дается в про-
208
ВЫПРЯМЛЕНИЕ, ФИЛЬТРАЦИЯ И ФОН
[ Часть 3
Ucp. двух, пол-tiep. и оно Равно 0,9 U^. Для однополупериодного выпрям-
ления среднее напряжение постоянного тока за период будет равно
половине среднего напряжения при двухполупериодном выпрямлении
при тех же условиях.
На диаграмме б фиг. 22-1 показано идеальное двухполупериодное
выпрямление с конденсатором на входе фильтра’. Напряжение на пер-
вом (входном) конденсаторе Ci фильтра следует за линией АВА'В'; кон-
денсатор заряжается в период времени между А — В, а разряжается
в период В — А'\ средний уровень АВА'В' является действующим' напря-
жением постоянного тока. Заштрихованная площадь между кривой АРВ
и кривой AQB представляет собой часть напряжения, на которую напря-
жение трансформатора превышает напряжение на конденсаторе С. Ток
в анодной цепи выпрямителя проходит только в интервалах А — В,
А'—* В', потому что в другие части периода напряжение трансформатора
меньше напряжения на конденсаторе Сь Форма тока через выпрямитель,
показанная на диаграмме в, аналогична форме кривой разности напряже-
ний между кривыми АРВ и AQB. Напряжение пульсации может быть
определено из кривой АВА'В', а основная частота и гармоники пульса-
ций могут быть определенье при помощи рядов Фурье. Предполагая, что
кривая напряжения пульсации имеет правильную симметричную трех-
угольную форму, анализ дает следующие эффективные значения состав-
ляющих:
напряжение основной частоты пульсации 0,575(7л
« третьей гармоники „ О,О64£/Л
„ пятой . „ 0,023/7л
„ седьмой « „ 0,0117/7л>
где Un —пик амплитуды напряжения пульсации.
При увеличении сопротивления нагрузки линия В А' приближается
к горизонтальной линии и площадь АРВ будет уменьшаться, пока напря-
жение постоянного тока не станет равным амплитуде напряжения (когда
сопротивление нагрузки равно бесконечности).
Этот графический метод можно применить к любому выпрямителю
с конденсатором на входе, за которым следует дроссель с большим пол-
ным сопротивлением, предполагая, что ток через индуктивность остается
постоянным. Последнее дает возможность считать линии АВ, ВА' и т. д.
прямыми.
На диаграмме г показаны условия для случая, когда на входе филь-
тра включен дроссель с очень большим полным сопротивлением. При
обычных дросселях будет иметь место определенная пульсация тока в на-
грузочном сопротивлении.
22-4. Выходное напряжение ртутиых выпрямителей. У ртутных вы-
прямителей при токе нагрузки выходное напряжение получается постоян-
ным, и на лампе во всех случаях падение напряжения равно приблизи-
тельно 15 в. Выходное напряжение постоянного тока равно среднему
напряжению переменного тока или 0,9 его эффективного значения. По-
1 В предположении, что полное сопротивление все л цепи устройства (включая
выпрямитель) может быть представлено постоянным эквивалентным сопротивлением и
что ток нагрузки проходит через дроссель фильтра, обладающий большим индуктивным
сопротивлением.
Гл. 22] выпрямление 209
этому выходное напряжение (постоянного тока) для любого двухполупе-
риодного ртутного выпрямителя равно
I5) «<
где — эффективное значение напряжения на одном аноде.
22-5. Соотношения токов и напряжений в выпрямителе. Приводимые
ниже (табл. 22-1) соотношения относятся к идеальным выпрямителям при
синусоидальном напряжении на входе, при нулевом падении напряжения
на лампе, без фильтра и при омическом сопротивлении нагрузки. В этой
таблице напряжение переменного тока (эффективное значение) равно эф-
фективному значению напряжения трансформатора на лампе.
22-6. Максимальные нормы. Для любого применения выпрямителей
должны указываться максимальные нормы. Максимум напряжения пере-
менного тока для вакуумных выпрямителей обычно дается или как эф-
Таблица 22-1
Соотношение напряжений
Однополупериод- ное выпрямление Двухполупе риод- ное выпрямление
Среднее напряжение (постоянного тока) 0,45 0,9
Напряжение переменного тока (эффек- тивное значение)
Напряжение переменного тока (эффек- тивное значение) 2,22 1,11
Среднее напряжение (постоянного тока)
Пик обратного напряжения 3,14 3,14
Среднее напряжение (постоянного тока)
Среднее напряжение (постоянного тока) 0,318 0,318
Пик обратного напряжения
Пик обратного напряжения 1.41 2,82
Напряжение переменного тока (эффек- тивное значение) ♦
Напряжение переменного тока (эффек- тивное значение) 0,707 0,3535
Пик обратного напряжения
14 АД. Фролов.
210
ЁкПРЖйЕЙИЕ, ФИЛЬТРАЦИЯ И ФОН
[ Часть 3
Продолжение табл. 22-1
Соотношения токов при дроссельном входе фильтров
Однополупериод- ный Двухполупе рио д- ный
Средний ток одного анода 1,о 0,5
Общий ток нагрузки постоянного тока
Пик тока одного анода 2,0 2,0
Средний ток одного анода
Пик тока одного анода 2,0 1,0
Общий ток нагрузки постоянного тока
фективное напряжение нли как пик обратного максимального напряжения.
Эти нормы не должны превышаться. Для однофазного) выпрямления пик
обратного напряжения принимают равным 2,8 эффективного напряжения,
что соответствует двухполупериодной работе при синусоидальном входе.
Для вакуумных выпрямителей с малым внутренним сопротивлением
и для ртутных выпрямителей даются нормы максимальных пиков анод-
ного тока. У фильтров с большой входной индуктивностью пик тока будет
не намного больше среднего тока, но при малой индуктивности (дроссель
с «качающейся» индуктивностью) или при конденсаторном входе допусти-
мый пик тока, возможно, будет превышаться и из предосторожности его
необходимо проверять (см. гл. 23).
22-7. Коэффициент формы кривой. Коэффициент формы кривой пред-
ставляет собой отношение эффективного значения к среднему значению.
Типовыми коэффициентами формы кривой переменного тока являются:
Двухполупериодная квадратная форма кривой 1,00
Полуволна выпрямленной квадратной формы
кривой ....... ........................ . .
Двухполупериодная (равнобедренная) треуголь-
ная форма кривой...........................
Полуволна выпрямленной треугольной формы
кривой ....................................
Двухполупериодная синусоидальная форма кри-
вой .......................................
Полуволна выпрямленной синусоидальной формы
кривой ....... ............................
Двухполупериодная выпрямленная синусоидаль-
ная форма кривой...........................
1,15
1,63
1,11
2
л3
4
/6
л
2Vf
1,57 — ~
п
1.11 ——7^
Гл. 22]
ВЫПРЯМЛЕНИЙ
211
Нетрудно видеть, что коэффициент формы кривой двухполупериодной
выпрямленной волны тот же, что и для 'Первоначальной формы кривой
переменного напряжения, а для полупериода выпрямленной волны он
в 1,41 раза больше.
22-8. Как пользоваться рабочими характеристиками выпрямительных
ламп. На фиг. 22-2 приведены рабочие характеристики некоторых выпря-
мительных ламп, позволяющие определить с достаточной точностью выход-
ное напряжение при любом напряжении трансформатора или нагрузке
постоянного тока. Указанные характеристики применимы к трансформа-
торам с напряжениями 300, 350, 400 вит. д., а когда требуется опреде-
лить выход для промежуточного напряжения, например 385 в, то это
можно сделать простой интерполяцией. Для напряжения 385 в более близ-
кими являются характеристики для 400 в (разность между ними будет
15 в), по которым и определяют выходное напряжение для заданного! тока
нагрузки и вычитают из него разность между 400 и 3-85 в, т. е. 15 в.
Изменение напряжения с изменением нагрузки (регулирование) опре-
деляют аналогичным способом, беря отсчеты средних нагрузок постоян-
ного тока при максимуме и при минимуме сигнала.
22-9. Нагрев трансформатора. Вследствие изменения формы кривой
выпрямленного тока нагрев обмоток трансформатора получается иным,
чем при эквивалентной нагрузке без выпрямления. При однофазном двух-
полупериодном выпрямлении, использующем вторичную обмотку транс-
форматора с отводом, каждая половина обмотки работает на однополу-
периодный выпрямитель. Если применяется фильтр с дроссельным
входом, эффективное значение тока в каждой обмотке будет равно1
75% от общего постоянного тока нагрузки. Если применяется фильтр
с конденсаторным входом, эффективное значение тока меняется
с сопротивлением нагрузки, емкостью и регулированием, но для большин-
ства радиотехнических установок оно' может быть принято равным при-
близительно 112% от общего постоянного тока нагрузки. Такое чрезмер-
ное нагревание объясняется плохим коэффициентом формы кривой вы-
прямленного тока.
(Вольт-амперы (ва) первичной обмотки при дроссельном
входе фильтра приблизительно в 1,8 раза больше мощности постоянного
тока в ваттах. Если трансформатор кроме выпрямителя питает и нити
ламп, то часть его нагрузки является чисто активной и, следовательно,
вольт-амперы первичной обмотки будут более близки к общей выходной
мощности вторичной обмотки.
О конструкции силовых трансформаторов см. гл. 26.
w 22-10. Упрощенный расчет выпрямителя. Ниже приводится упрощен-
ный расчет выпрямителя, дающий сравнительно точные данные для мно-
гих случаев практики.
Для схем с высоковакуумныМ'И лампами анализ приводимого ниже
расчета основан на подтверждаемом опытом предположении, что высоко-
вакуумная выпрямительная лампа может быть заменена в эквивалентной
схеме постоянным сопротивлением и последовательно с ним включенным
синхронным выключателем. Величина эквивалентного сопротивления зави-
сит от того, определяются ли максимальные, средние или эффективные
значения токов или напряжений. Максимальное сопротивление RiMaKC
выпрямительного диода определяется как отношение максимального на-
пряжения на аноде диода к соответствующему ему максимальному зна-
точно* с^пЩю™cenpaK™K0™ соответству,от ср<“дним Условиям и потому не всегда
14*
212
бНПРЯМЛЕНПЕ, ФИЛЬТРАЦИЯ и фон
[Часть 3
чению анодного тока. Среднее сопротивление RiCp диода определяется
как отношение среднего анодного напряжения за период прохождения
тока к среднему анодному току за этот же период. Наконец, эффективное
сопротивление Ri3 диода определяется как отношение мощности, рассеи-
ваемой анодом диода, к квадрату эффективного значения анодного тока.
В случае высоковакуумных диодов соотношения между этими тремя со-
противлениями по существу не зависят от амплитуды тока и постоянных
схем и с точностью до 5% определяются следующими соотношениями
Ri3 - l,075J?z MGKC; R; со = 1,14/?; MQK. (1)
Приведенные ниже кривые для коэффициента пульсаций и эффек-
тивного анодного тока построены для эффективного эквивалентного
сопротивления Ria. Однако ошибка, вводимая применением R.g взамен
RiMaKC, не превышает вероятной ошибки при отсчете по кривым. По-
этому ради упрощения расчета в дальнейшем взамен величины Rig
можно пользоваться величиной сопротивления R-lMaKC Сопротивления
RiMaKC для Различных высоковакуумных выпрямительных ламп можно
определить по кривым фиг. 22-2.
Для схем с ртутными выпрямительными приборами анализ обычно
основывается на эквивалентной схеме, в которой диод заменен неболь-
шим постоянным сопротивлением и противоэлектродвижущей силой,
равной потенциалу зажигания лампы, включенными последовательно
с синхронным включателем. Три значения эквивалентных сопротивлений
ртутных выпрямительных ламп одинаковы и для малых выпрямительных
ламп равны приблизительно 4 ом каждое. Противоэлектродвижущую
силу, равную для малых выпрямителей приблизительно 10—15 в, можно
учесть при расчете выпрямителя, вычитая это напряжение из постоян-
ного напряжения, вычисленного в предположении, что противоэлектро-
движущая сила равна нулю. Получающаяся при этом ошибка невелика,
если амплитуда переменного напряжения больше 50 в.
На фиг. 22-3 приведены кривые отношения постоянного выходного
напряжения Z70 к амплитуде переменного напряжения Um для двухполу-
периодного однофазного выпрямителя с конденсаторным фильтром. Кри-
вые отношений эффективных и амплитудных значений анодных токов
к постоянному току в сопротивлении нагрузки приведены на фиг. 22-4,
а кривые коэффициента пульсации — на фиг. 22-5. На фиг. 22-3 и 22-4
RH обозначает сопротивление нагрузки; ш —2я/, где f—частота источ-
ника напряжения; = Rt макс + и Ricp = Rt cp + Rs, где R's-сумма
всех сопротивлений схемы, включенных последовательно с каждым ано-
дом, включая сопротивление линии, сопротивления обмоток трансфор-
матора и последовательные сопротивления, включаемые для ограничения
максимального анодного тока диодов. Так как желаемое выходное на-
пряжение можно обычно получить при помощи входного трансформа-
тора, то логично расчет выпрямителя основывать на заданном допусти-
мом коэффициенте пульсации, а не на заданном отношении напряжений
Up г, ,
При отсутствии входного трансформатора, как это имеет место
ит
в удвоителях напряжения, желаемое выходное напряжение можно полу-
чить за счет некоторого увеличения емкости С сверх значения, необ-
ходимого для заданной фильтрации. Для обеспечения хорошей стабиль-
Гл. 22]
ВЫПРЯМЛЕНИЕ
213
мости напряжения величина <*>RHC при полной нагрузке должна лежать
вправо от колена соответствующей кривой отношения напряжений
на фиг. 22-3.
Рекомендуется следующий, порядок расчета.
1. По данному току нагрузки определяют средний (за период)
ток диода на каждый анод. В случае однополупериодного выпрями-
теля или двухполупериодного удвоителя напряжения средний ток каж-
дого анода диода равен постоянному току в сопротивлении нагрузки.
В случае же двухполупериодного выпрямителя он равен половине тока
в сопротивлении нагрузки.
2. Максимальный ток диода берут равным четырехкратному значению
среднего тока диода.
3. а) В случае применения высоковакуумного диода максимальное
напряжение на диоде, соответствующее принятому значению максималь-
ного тока диода, определяется по кривой фиг. 22-2 для применяемого
типа лампы. Отношение максимального напряжения на диоде к макси-
мальному его току дает максимальное сопротивление диода RjMaKC.
Фиг. 22-3.
Величина Rt ср определяется по формуле (1). Последовательное сопро-
тивление обмоток трансформатора (обычно порядка 125 ом для каждой
половины вторичной обмотки) и прочие дополнительные сопротивления
Р микс и ср и находят Rs и R9Cpi после чего опреде-
р Г) р
*^8 ср
ляют отношения р— и - р ,
б) В случае применения ртутного выпрямителя Rs и R,
r
равным (7?\у 4“ 4) ом и затем определяют значения и
4. Из кривой фиг. 22-5, соответствующей найденным выше значе-
ниям Rs, можно определить значение v>RHCt снижающее коэффициент
пульсации до значения, равного или меньщего допустимой его величины,
'9ср полагают
ср
•
nujCRH
Фиг. 22-4.
216
ВЫПРЯМЛЕНИЕ, ФИЛЬТРАЦИЯ И ФОН
[ Часгь 3
5. В случае высоковакуумного выпрямителя определяют из фиг. 22-4
более точно взятое раньше приблизительное значение максимального
анодного тока и затем повторяют п, 3 и 4, Фиг. 22-4 обычно дает зна-
чения максимального анодного тока, не очень отличающиеся от пов-
торного приблизительного его значения. Если желательно, можно сделать
третье приближение, но обычно оно не требуется.
6. После этого из соответствующих кривых фиг. 2-3 можно найти
UG
отношение у?—. Если необходимо, можно увеличить величину u>RHC
до значения, соответствующего пологому участку кривой отношения
напряжений. При отсутствии входного трансформатора Um ограничи-
вается напряжением источника питания. Из отношения напряжений
определяют величину Z70. В случае ртутного выпрямителя найденное
значение Z70 уменьшают на 10—15 в. Если величина Z70 задана, то чтобы
обеспечить его получение, обычно необходимо применять входной транс-
формато) соответствующим коэффициентом трансформации.
7. После выбора входного трансформатора определяют активные
сопротивления его обмоток, и если значения этих сопротивлений будут
значительно отличаться от принятых ранее их значений, соответственно
исправляют расчет по п. 4—6.
Гл. 22]
ВЫПРЯМЛЕНИЕ
217
8. Найденные из кривых фиг. 22-4 максимальные и средние значения
токов и максимальное обратное напряжение сравнивают с их макси-
мальными допустимыми для данной лампы значениями—первые не должны
превышать последних. Максимальное обратное напряжение равно при-
близительно удвоенной амплитуде переменного напряжения UaM (при
малой нагрузке), из какового значения и исходят при расчете выпрямителя.
В качестве иллюстрации изложенного метода расчета выпрямителя
ниже приводится пример.
Пример. Выпрямитель должен обеспечить выпрямленное напря-
жение £/о=5ОО в прн полном нагрузочном токе /о = 50 ма и при коэф-
фициенте пульсации не больше 0,01. Выпрямитель работает от сети
с напряжением 120 в и 50 гц, Схема выпрямителя—двухполупериодная
на выпрямительной лампе 5V4.
1. Принимаем, что сопротивление R's состоит только из сопротивле-
ний обмоток трансформатора и равно /?' = 12$ ом. Сопротивление на-
Uq 500
грузки Q Q5 = 10 000 ом. Средний ток каждого анода выпря-
0,05
мительной лампы равен —%— — 0,025 а.
2. Полагаем максимальный анодный ток равным 4*0,025=0,1 а.
3. Из фиг. 22-2 находим максимальное анодное напряжение равным
• об; RiMaKC~- 16/0,1 = 160 ом, Rs = 125+ 160 = 285 ом, Тогда р—=
= 285/10 000 = 0,0285.
4. Для этого значения отношения сопротивлений и коэффициента
Rs
пу. ьсаций, равного 0,01, находим из фиг. 22-5 (где параметр Д = р-^ =
= 0,0285) значение vRHC равным приблизительно 66.
5. Из фиг. 22-4 находим отношение максимального анодного тока
к среднему его значению равным приблизительно 7 (заметим, что
л = 2). Второе временное значение максимального анодного тока равно,
следовательно, 7*0,025 = 0,175 а. Находим из кривых фиг. 22-2 соответ-
ствующее значение максимального анодного напряжения равным прибли-
зительно 25 в, откуда получаем:
^1макс— 143 0М и #s = 268 ОМ.
R,
Новое отношение сопротивлений равно =0,0268, что не настоль-
Кн
ко сильно отличается от принятого ранее значения 0,0285, чтобы дать
заметное расхождение в значениях vRHC и в отсчитанных по кривым
отношениях токов
R3Cr) 125+143-1,14
10 000 = 0,0288‘
6. Из фиг. 22-3 видим, что для •‘р —0,0288 и —66 отноше-
(70
ние напряжения - ргвно 0,89 и что это значение &RHC со .ответствует
218
ВЫПРЯМЛЕНИЕ, ФИЛЬТРАЦИЯ И ФОН
[Часть 3
точке на пологой части кривой, обеспечивая тем самым хорошую ста-
бильность напряжения (пока R's не очень мало, ошибка вследствие
(То
использования взамен Ra сп при определении уу— будет незначи-
тельной). Эффективное напряжение для каждой половины вторичной
обмотки трансформатора должно равняться 0,707-500/0,89 — 400 в. Кон-
денсатор фильтра должен обладать емкостью, равной
66-106
2-П-50-10 000 —21 мк$’
7. Максимальный и средний анодный токи и максимальное обратное
напряжение лежат в допустимых для данной лампы пределах.
Глава двадцать третья
СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ
23-1. Расчет фильтра. Можно рассчитать с достаточной степенью точ-
ности фильтры для любого ослабления напряжения пульсации. При та-
ком расчете удобно рассматривать фильтр по секциям, сначала входную
секцию, а затем последующие секции (секцию).
У фильтра с конденсаторным входом входная секция со-
стоит только из одного конденсатора. Получаемое от такой секции сгла-
живание показано на фиг. 23-1 и оно зависит от емкости конденсатора
и сопротивления нагрузки RH. График фиг. 23-1 построен на основании
формулы
напряжение пульсации (эффективное значение) основной частоты_j/"2
выходное напряжение постоянного тока ы#нс'
График дает хорошую точность для пульсаций приблизительно не
выше 10%. Хотя этот график построен для частоты пульсации 100 гц, что
соответствует основной частоте пульсации двухполупериодного выпрям-
ления, работающего от сети переменного тока с частотой 50 гц, его мож-
но применить и для других частот, умножая найденные из него емкости
на отношение 50 к заданной частоте. Его можно также применить к полу-
периодному выпрямлению, умножая найденные нз графика значения ем-
костей на 2.
При фильтре с дроссельным входом нужно пользоваться гра-
фиком фиг. 23-2. Можно получить любое сглаживание при одной секции
фильтра, состоящей из включенной последовательно индуктивности L\ и
параллельной емкости Ci (фиг. 23-6), но часто оказывается более эконо-
мичным конструировать фильтр с двумя секциями (фиг. 23-7): первая
секция (LiCj) регулирует пик анодного тока и дает некоторое предвари-
тельное сглаживание, вторая секция (Л2С2) дает полное заданное сгла-
живание. Расчет первой секции фильтра с дроссельным входом удобнее
производить следующим образом. Задаются каким-либо подходящим на-
пряжением пульсации на выходе первой секции и затем проверяют регу-
лирование и пик анодного тока. Линиями на фиг. 23-2 можно поль-
зоваться независимо от других линий, лишь бы была выбрана комбинация
L\ и Ci, обеспечивающая желаемое напряжение пульсации. Для проверки
регулирование необходимо определить, будет ли рабочая точка
Гл. 23]
СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ
219
Емкосгпь^мхф
Фиг. 23-1. График для определения напряжения пульсации Un в процентах
от напряжения постоянного тока для первого конденсатора С (на входе
фильтра) при двухполупериодиом выпрямлении переменного тока с часто-
той 50 гц.
указанных линиях лежать выше кривой сопротивления нагрузки. Если со-
противление нагрузки непостоянно, то расчет нужно вести на максималь-
ное сопротивление. Если рабочая точка окажется ниже максимального
сопротивления нагрузки, то нужно увеличить L\ или добавить балластное
сопротивление, чтобы уменьшить результирующее R . Иногда Ц настраи-
вают (с помощью подключенного к ее зажимам конденсатора) на основ-
ную частоту пульсации. Это дает увеличение полного сопротивления на
основной частоте, но не на гармониках пульсации, и поэтому необходимо
включение второй секции фильтра. В этом случае первая секция сглажи-
вает преимущественно основную частоту, а вторая секция—-ее гармонику.
При настраивающейся L\ она может иметь сравнительно малое полное
сопротивление, что обеспечит некоторый экономический эффект, но при
этоМ настройка должна производиться достаточно точно при минимуме
тока нагрузки. Появляющаяся незначительная расстройка в результате
изменения индуктивности при нормальном токе нагрузки существенной
роли не играет.
Если необходимо хорошее регулирование в пределах широкого диа-
пазона изменения сопротивления нагрузки, то можно применять дроссель
220
ВЫПРЯМЛЕНИЕ, ФИЛЬТРАЦИЯ И ФОН
[Часть 3
с «качающейся» индуктивностью. Такой дроссель обладает большой ин-
дуктивностью при малых нагрузках, т. е. при малом проходящем через
него токе, и значительно меньшей индуктивностью на больших нагрузках
(из-за частичного насыщения сердечника). График 23-2 дает возможность
определить максимальную и минимальную индуктивности для обоих край-
них значений сопротивлений нагрузки.
23-2. Пик тока. При необходимости проверить фильтр на пик тока
можно воспользоваться для этой цели табл. 23-1, составленной на осно-
вании формулы
где L — в гн;
Ci — в мкф\
к— и^ф_________
К- 110’
ивфф— эффективное значение напряжения трансформатора на лампе, в;
Iмп„г — пик анодного тока лампы, а.
Таблица 23-1
Значения К
к
Тип лампы 82 В Г-0,25/ 1500 (83) ВГ-129 ВГ-130
^макс 0,4 0,8 1,0 5,2
Uэфф* в
300 0,672 0,336 0,27 0,054
400 0,896 0,4^8 0,36 0,072
500 1,12 0,56 0,45 0,09
750 — — 0,675 0,135
1000 — — 0,9 0,18
1 250 — — 1,125 0,225
1 500 — — 1,35 0,27
1 750 .— — 1,575 0,315
2 000 — — 1,8 0,36
2 500 — — 2,25 0,45
3 000 — .— 2,70 .—
3 500 — — 3,15 —
Из табл. 23-1 находят значения К для данных типов ламп и напря-
жений трансформатора, и затем на фиг. 23-2 находят ближайшую пря-
мую, соответствующую найденному К. Для обеспечения надлежащего
ог раничения пика тока необходимо, чтобы рабочая точка находилась сле-
ва и выше соответствующей кривой К.
23-3. Вторая секция фильтра. Расчет первой секции фильтра опреде-
ляет подаваемое на вход второй секции напряжение пульсации. Опреде-
ление необходимых L2 и С2 второй секции для получения заданного про-
цента пульсации Un2 на выходе этой секции при подводимой к ней пуль-
рл 23] СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ
221
Фиг. 23-2. График для определения напряжения пульсации Un\ в процентах от напряже-
ния постоянного тока для первой секции (IiQ) фильтра с дроссельным входом при двух
полупериодиом выпрямлении переменного тока с частотой 50 гц. Этим графиком можно
пользоваться независимо от сопротивления нагрузки и кривых К. Чтобы убедиться в
удовлетворительности регулирования напряжения, необходимо проверить, находится ли
рабочая точка выше кривой, соответствующей сопротивлению нагрузки. Чтобы убедиться
в правильности выбора величины пика тока, необходимо по значениям К для применяе-
мых типов ламп и напряжения трансформатора (табл. 23-1) проверить, находится ли
рабочая точка слева или выше от кривой К.
сации или проценте пульсации (линия £/л1) производится по графику
фиг. 23-3. При добавлении третьей секции метод расчета остается тем же.
График фиг. 23-3 построен на основании Формулы
Цл2 1
Uni ~^LC— 1 ’
по которой может быть произведен любой расчет.
23-4. Примеры расчета фильтра. 1. Фильтр с конденсаторным
входом. Фильтр (с конденсаторным входом), в котором С = 8 мкф,
й~20 гн и Ci — 8 мкф (фиг. 23-4), используется с двухполупериодным
вакуумным выпрямителем при частоте питающего напряжения 50 гц.
Выход по постоянному току равен 260 в, 65 ма. Найти процент пуль-
сации напряжения.
222 ЁНПРЯМЛЕЙИЕ, ФИЛЬТРАЦИЯ и фон [Часть 3
Фиг. 23-3. График для подсчета пульсации Un% на выводе второй или последующей
секции фильтра Z2C£, если известно напряжение пульсации Упл на входе этой секции
(для двухполупериодного выпрямления при частоте питающего напряжения 50 гц). Эти
кривые применимы и для конденсатора входа, а также для первого дросселя и для
последующего конденсатора (ZjCj) (фиг. 23-4).
Действующее сопротивление нагрузки равно 260/0,065 — 4 000 ом.
Из фиг. 23-1 видно, что кривая для 4 000 ом пересекает линию 8 мкф
при UnX — 7%. Это соответствует пульсации на входе второй секции
фильтра. Во второй секции произведение — 20X8 = 160 и £/nlrz7%.
Пересечение прямых А2С3=:160 и 4/л1=х7% на фиг. 23-3 соответствует
Un2 = 0,11%, что и является пульсацией на выходе. Если необходима
дальнейшая фильтрация, можно добавить вторую цепь (фиг. 23-5),
и пульсация напряжения определяется попрежнему из графика фиг. 23-3.
2. Фильтр с дроссельным входом. В выпрямителе на лам-
пе типа 83 применяется трансформатор с напряжением 2 X 500 в для
питания мощного усилителя, потребляющего 160 ма при отсутствии сиг-
нала и 200 ма при максимуме сигнала. Требуется рассчитать для этих
условий фильтр.
Гл. 231
СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ
223
Фиг. 23-4.
Фиг. 23-5.
Выходное напряжение постоянного тока равно .(0,9X500)—15=435 в.
Сопротивление нагрузки 7?л ~ 435/0,16 или 2 720 ом при отсутствии сиг-
нала и 435/0,2 = 2 175 ом при максимуме сигнала. Так как изменения
тока сравнительно малы, то вполне достаточным будет регулирование,
обеспечиваемое хорошим дросселем на входе фильтра (фиг. 23-6). Выби-
раем индуктивность дросселя Li, например Ц = 20 ан, и следующую за
ним емкость Ci — 8 мкф. Из фиг. 23-2 видно, что пульсация напряже-
ния при этих условиях равна 1%. Полагаем такое сглаживание удовле-
творительным или что за первой секцией следует второй каскад фильтра.
Теперь необходимо произвести проверку на регулирование и на пик анод-
Фиг. 23-6.1
ного тока. Так как выбранные значения Ц и Ci определяют рабочую точ-
ку на кривых фиг. 23-2 значительно выше линии 2 175 — 2 720 ом, то
опасность плохого регулирования из-з
падает. Из табл. 23-1 находим, что ве
500 в эфф равна 0,56. Очевидно, что
выше кривой для К — 0,56, и поэто-
му выбранные условия удовлетво-
ряют пику тока.
Итак, выбранные L\ и Ci дают
пульсации напряжения 1% и удовле-
творяют условию хорошего регули-
рования и пику тока. Если сглажи-
вание почему-либо окажется недоста-
1 недостаточной индуктивности от-
шчина К для лампы типа 83 при
рабочая точка находится левее и
Lt
точным, можно добавить вторую сек-
цию (фиг. 23-7). Пусть она состоит
С2 = 8 мкф и Ь2 = 20 гн. Из
фиг. 23-3 находим, что для L2C2 — 160
до£/л2 =0,016%.
Фиг. 23-7.
пульсация уменьшится от£/л1 =1 %
Но даже такое сглаживание может оказатьсч недостаточным для
предварительных каскадов в усилителе. Тогда можно осуществить доба-
224
ВЫПРЯМЛЕНИЕ, ФИЛЬТРАЦИЯ И ФОН
[Часть 3
вочную фильтрацию, применяя фильтр с емкостью и сопротивлением
(фиг. 23-9).
3. Дроссель с «качающейся» индуктивностью. Усили-
тель с каскадом класса В требует 50 ма при отсутствии сигнала и
250 ма — при максимуме сигнала. На анодах ламп этого усилителя, рабо-
тающих при нуле смещения, напряжение равно 400 в. Рассчитать для
Фиг. 23-8. График для определения сглаживающего действия фильтра,
состоящего [из сопротивления и емкости, для двухполупериодного выпрям-
ления при частоте напряжения питания 50 г и,.
Выбираем выпрямительную лампу типа 83 и максимальную величину
напряжения трансформатора 2X500 в эфф (без нагрузки). Выпрямлен-
ное входное напряжение будет равно (0,9 X 500)—15 = 435 в, что обес-
печивает падение напряжения в силовом трансформаторе, в сглаживаю-
щем дросселе и в выходном трансформаторе в 35 в. Для получения воз-
можно лучшего регулирования рекомендуется применить дроссель с «ка-
чающейся» индуктивностью.
рл 23] СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ 225
Сопротивление нагрузки равно 435/0,05 — 8 700 ом при отсутствии
сигнала и 435/0,25 — 1 740 ом при максимуме сигнала. Конденсатор Ci
берем равным 8 мкф, а минимальную индуктивность при максимальном
токе нужно определить. Согласно табл. 234 величина К равна 0,56.
Нужно выбрать Ц, которая с емкостью Cj = 8 мкф обеспечит на рабо-
чей точке или несколько выше ее К = 0,56. Если Li взять равной 2,5 гн,
пульсация напряжения будет равна 10%, а рабочая точка будет лежать
выше линии == 1 740 ом. Следовательно, значение Li можно считать
удовлетворительным.
Проверим условия при минимальной нагрузке. При /?н=8 700 ом и
Ci = 8 мкф минимальная величина индуктивности, обеспечивающая хоро-
шее регулирование, должна быть 9,3 гн, так что индуктивность в 10 гн
даст некоторый запас. В некоторых случаях предпочтительнее применять
нагрузочное балластное сопротивление для уменьшения RH при отсутствии
сигнала; это позволит взять меньшее значение Lj.
Вторую секцию фильтра рассчитывают аналогично примеру 2.
23-5. Фильтры из емкости и сопротивления. Во многих случаях мож-
но применять фильтры из емкости и сопротивления, особенно в первых
каскадах усилителя. Примером такого фильтра являются гасящее сопро-
тивление и шунтирующий конденсатор в цепи экранирующей сетки пен-
тода со связью сопротивлениями. Приближенная формула для подсчета
сглаживающего действия такого фильтра имеет вид
____1____
£/л1
и дает достаточно точные результаты для произведения прибли-
зительно равные 10 000 мкф X ом. Для малых значений произведений
CRH она непригодна. На основании этой формулы построен график
фиг. 23-8. Схема фильтра из сопротивлений и емкостей, обеспечивающая
почти полное затухание на какой-либо заданной частоте, приведена
на фиг. 23-9. В этой схеме затухание заданной частоты осуществляется
подбором сопротивления RB и надлежащей установкой ползунка на со-
противлении /?4. При несколько большей частоте затухание уменьшается,
но при более высоких частотах оно вновь возрастет, хотя при этих
более высоких частотах оно получается все же меньше, чем при пра-
вильно выбранной форме фильтра. В некоторых случаях достаточно
хорошее затухание можно получить подключением сопротивления RB
к одному из концов сопротивления
15 А. Д. Фролов.
226
ВЫПРЯМЛЕНИЕ, ФИЛЬТРАЦИЯ И ФОН
[ Часть 3
ром или дросселем; 4) высокочастотной
теле, питающем приемник; 5) наличием
Фиг. 24-1.
250 в). Увеличение G до 16
0,06 в эф (0,027%)- Указанные
Глава двадцать четвертая
ФОН
24-1. Основные причины фона и меры борьбы с ними. Фон в прием-
нике или усилителе обусловливается рядом причин: 1) отсутствием удов-
летворительной фильтрации; 2) наведением в данной цепи токов высокой
частоты соседними проводниками; 3) электромагнитной связью силового
трансформатора или дросселя фильтра с низкочастотными трансформато-
генерацией в ртутном выпрями-
вблизи лампы магнитного поля;
6) емкостной связью между ни-
тями подогрева и другими
электродами; 7) утечкой через
изоляцию нить подогрева —
катод.
Меры борьбы с фоном,
обусловленным недостаточной
фильтрацией, очевидны. На-
пряжение пульсаций в цепи
отфильтрованного питания в
типовом радиоприемнике при
Ci — 8 мкф, катушке подмаг-
ничивания громкоговорителя
с сопротивлением 2 000 ом и
выходном конденсаторе Сг ~
~ 8 мкф получаются поряд-
ка 0,1 в эф (0,04%) при
напряжении постоянного тока
гф уменьшает пульсацию до
>1 пульсации относятся к эффек-
тивным значениям при частоте 100 гц и всех ее гармониках. Так как
гармоники находятся в постоянном соотношении с основной частотой, то
при таком фильтре несущественно, измеряется ли напряжение пульсации
как ее общее эффективное значение или только как эффективное значе-
ние на основной частоте. Индуктивность катушек подмагничивания громко-
говорителя, имеющих сопротивление обмотки 2 000 ом, бывает порядка
15 гн. Катушки с меньшим сопротивлением обычно имеют и меньшую
индуктивность и получение удовлетворительной фильтрации при таких
катушках затруднительно. В таких случаях нужно добавлять к фильтру
вторую секцию, индуктивность дросселя которой может быть небольшой
(см. гл. 23).
Из экономических соображений рекомендуется определить каскад или
каскады, в цепи которых наиболее выгодно уменьшить фои и только
в этих цепях увеличивать фильтрацию. Если напряжение питания велико,
а ток мал, то удовлетворительную фильтрацию можно получить с филь-
тром из емкости и сопротивления. Иногда имеет место нейтрализм'
ция некоторой части фона: добавочное сглаживание в одном из
каскадов не уменьшает, а наоборот, увеличивает общий фон. Иногда
оказывается возможным сбалансировать значительную часть напряжения
фона тщательной подгонкой фильтра. Однако такая нейтрализация может
нарушиться какими-нибудь случайными причинами, например старением
ламп и т. п.
Очень интересный метод нейтрализации фона показан на фиг. 24-1»
где определенное напряжение фона подается к экранирующей сетке пеи-
DiJM]ФОН__________________________________________227
-года усилителя через емкостный делитель напряжения; следовательно,
оно будет сдвинуто по фазе от напряжения фона в анодной цепи па 180°.
Такая схема применима, когда экранирующая сетка питается через высо-
коомное гасящее сопротивление или через делитель напряжения.
Часто последовательно со звуковой катушкой включается антифон-
ная катушка таким образом, чтобы вносимый ею фон был противо-
положен по фазе действующему в громкоговорителе фону. Однако даже
при тщательном регулировании антифонная катушка не может полностью
уничтожить фон вследствие всегда имеющейся разности фаз и наличия
гармоник.
Особенно неприятен фон, наводимый соседними цепями,
так как он содержит в себе большое количество гармоник высшего по-
рядка, к которым ухо более чувствительно, чем к основной частоте. Обыч-
но наводимый фон обусловливается емкостной связью и избавиться от
него можно только улучшением изоляции или хорошим экранированием.
Высокочастотные помехи, создаваемые ртутным
выпрямителем, можно устранить помещением лампы выпрямителя в
экран и включением в каждую цепь анода экранированного В. Ч. дросселя.
В силу такого рода помех ртутные выпрямители в приемниках не приме-
няются, но они очень широко используются в усилителях и передатчиках.
Лампа с высоким усилением не должна располагаться вблизи маг-
нитного поля, например вблизи силового трансформатора, дросселя
фильтра или катушки подмагничивания громкоговорителя. Барретор (ко-
торый имеет железную нить) также должен располагаться вдали от маг-
нитного ПОЛЯ-
Емкостная связь между ножкой нити подогрева лампы, несу-
щей переменный ток, и ближайшей ножкой сетки оказывается достаточ-
ной, чтобы в усилителе с большим усилением вызвать фон. Этот фон
можно уменьшить, заземляя ножку нити подогрева, ближайшую к ножке
сетки. Этот вид фона почти полностью отсутствует в лампах с выводами
сетки наверху лампы.
Фон, обусловленный утечкой нить подогрева — катод, мож-
но уменьшить хорошим шунтированием или присоединением катода непо-
средственно к шасси.
24-2. Модуляция фоном. Модуляция фоном появляется только тогда,
когда приемник настроен на несущую частоту сигнала. Такая модуляция
Может вызываться целым рядом причин, например: 1) отсутствием удовле-
творительной фильтрации; 2) связью с сетью питания (обычно через си-
ловой трансформатор); 3) плохим заземлением приемника; 4) утечкой
нить подогрева — катод в преобразователе или в лампе усилителя В. Ч.
Всегда рекомендуется применять между первичной и вторичной об-
мотками силового трансформатора электростатический экран. Если эта
мера окажется недостаточной, можно включить в цепь сети питания си-
ловой фильтр. Фильтр должен быть помещен в металлическую коробку,
которую нужно заземлять отдельно от приемника; провода между филь-
мом и приемником также должны быть экранированы и заземлены.
В современных супергетеродинных приемниках модуляция фоном мо-
жет происходить из-за недостаточной фильтрации питания анода гете-
родина, особенно когда анод питается через фильтр с емкостью и сопро-
тивлением от иити накала выпрямительной лампы.
24-3. Меры устранения фона: 1) шунтирование катода на землю;
2) включение потенциометра на нить подогрева лампы, наиболее подвер-
женной фону, и заземление подвижного контакта этого потенциометра;
3) шунтирование на землю обоих концов такой нити подогрева; 4) при-
15*
228 выпрямление, фильтрация и фон [Часть 3
менение отдельного шасси для мощного усилителя и блока питания и от-
дельного для всех остальных элементов приемника; 5) применение для
шасси немагнитных материалов; 6) применение в каскадах, вносящих
фон, отрицательной обратной связи; 7) электростатическое экранирование
для предотвращения влияний через емкость. Отдельное экранирование
различных узлов и деталей приемника более выгодно по сравнению
с экранированием проводов, так как в последнем случае создается зна-
чительная емкость, которая может серьезно влиять на чувствительность
или частотную характеристику; 8) электромагнитное экранирование (мас-
сивный стальной чехол или несколько таких чехлов один внутри другого)
для предотвращения индуктивного влияния на низкочастотные трансфор-
маторы и т. п. Заметное улучшение дает уменьшение индуктивности рас-
сеяния силового трансформатора, дросселя фильтра, трансформаторов низ-
кой частоты и т. п.; 9) расположение монтажных проводов, обеспечиваю-
щее минимум индукции. Применение коротких и жестких проводов;
10) скручивание проводов, несущих переменный ток; 11) если в качестве
заземления используется шасси, катоды и нити подогрева должны при-
соединяться к шасси отдельно, а шунтирующие экранирующие сетки кон-
денсаторы должны присоединяться непосредственно к катоду на цоколе
Нельзя применять для заземления общую шину; 12) все холодные пайки
должны тщательно проверяться; 13) экранирующие сетки и подобные це-
пи надо шунтировать у цоколя лампы, а не на общем отводе делителя;
14) экран лампы должен иметь хороший контакт с шасси; 15) исполь-
зование нейтрализации фона добавлением напряжения, находящегося
в противофазе с напряжением фона.
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ
УЗЛЫ И ДЕТАЛИ ПРИЕМНИКА
Глава двадцать пятая
ДЕЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ И ГАСЯЩИЕ
СОПРОТИВЛЕНИЯ
Для получения необходимых напряжений на экранирующих сетках
ламп в каскадах В'. Ч. и П. Ч. приемника часто применяют делитель на-
пряжения или гасящие сопротивления. Каждый из этих способов имеет
свои преимущества и свои недостатки, но общего правила, позволяю-
щего находить правильное решение о целесообразности использования
той или иной схемы, не имеется. В усилителях В. Ч. желательно напря-
жение для питания цепи экранирующей сетки получать от источника н е-
изменного постоянного напряжения1. Это дает возможность
получить более эффективное действие А. Р. Ч. и устраняет перегрузку и
искажение в усилителе П. Ч. В батарейных приемниках это напряжение
можно получать от соответствующего или ближайшего большего к нему
отвода батареи высокого напряжения; б последнем случае для погаше-
ния излишка напряжения включается небольшое гасящее сопротивление.
В этих приемниках мсйкно применять для ламп В. Ч. и преобразователя
общее гасящее сопротивление. Это обеспечивает стабильность напряжения
при всех условиях, так как ток экранирующей сетки, пентагрида-преобра-
зователя обычно больше, чем ток экранирующей сетки В. Ч. лампы и воз-
растает по мере того, как напряжение управляющей сетки становится
более отрицательным.
В приемниках с питанием от сети переменного тока
применение той или иной схемы определяется типом преобразовательной
лампы. При лампе типа 6А8 предпочтительно применять делитель
напряжения, причем один и тот же отвод делителя может быть использо-
ван и для каскада В. Ч. Если напряжение питания превышает 200 в, то
в цепь экранирующей сетки нужно включать гасящее сопротивление,
которое при напряжении питания 250 в берется равным 20 000 ом.
В случае лампы 6А8 во избежание появления «прерывистой генерации»,
которая иногда наблюдается на коротких волнах, рекомендуется экрани-
рующую и анодную сетки подключать через цепь емкость — сопротивление
непосредственно к несглаженному напряжению питания. А. Р. Ч. к этому
каскаду подводить нельзя.
В батарейном приемнике в цепи экранирующей сетки преоб-
разователя необходимо применять гасящее сопротивление, которое одно-
временно может быть использовано для цепи преобразователя и для цепи
экранирующей сетки усилителя В. Ч. Цепь экранирующей сетки усили-
теля П. Ч. желательно питать через отдельное гасящее сопротивление, так
1 В данном случае и в дальнейшем под постоянным или неизменным напряжением
подразумевается напряжение, не изменяющееся при изменении силы сигнала.
230
УЗЛЫ И ДЕТАЛИ ПРИЕМНИКА
[Часть 4
как в этом каскаде применяется А. Р. Ч., и напряжение экранирующей
сетки будет возрастать при увеличении отрицательного смещения управ-
ляющей сетки, в результате чего при сильных сигналах искажения будут
уменьшаться.
В электронном индикаторе настройки питание анода
может подаваться от любой точки с потенциалом, приблизительно равным
250 в (точная величина напряжения здесь несущественна). С другой сто-
роны, напряжение, подводимое к управляющему аноду, критично и ни
при каких обстоятельствах не должно превышать 250 в. Поэтому это
Фиг. 25-1. Схемы питания экранирующих сеток лампы.
а — через гасящее сопротивление; б -через потенциометр.
напряжение желательно подавать не от делителя напряжения, а через
правильно выбранное гасящее сопротивление, которое обеспечит хорошее
саморегулирование, что в данном случае очень важно, в особенности если
напряжение питания выше 200 в. Для удлинения срока службы электрон-
ного индикатора настройки напряжение на управляющем аноде его нуж-
но поддерживать ниже 250 в, примерно от 180 до 220 в. Такое напря-
жение получается при гасящем сопротивлении 20 000 ом, включенном
в цепь питания с напряжением 250 в. Это сопротивление не нуждается
в шунтировании его конденсатором.
В усилителе низкой частоты на пентодах с нормальной
связью на сопротивлениях питание экранирующей сетки всегда должно
подаваться через гасящее сопротивление, что значительно улучшает само-
регулирование. Величины гасящих сопротивлений приведены в гл. 40
и их необходимо строго придерживаться.
В отношении гасящих сопротивлений и делителей напряжения можно
сделать общие замечания. Если необходимо, чтобы с увеличением тока
напряжение в питающей сети падало, то следует применять гасящее со-
противление. Если напряжение питания не должно зависеть от изменения
тока в цепи, следует применять делитель напряжения. Если ток нагрузки
велик и при том остается неизменным, удобнее применять гасящее сопро-
тивление/Если ток нагрузки невелик или он сильно меняется, целесооб-
разнее применять делитель напряжения.
Схемы питания экранирующих сеток через гасящее сопротивление и
потенциометр показаны на фиг. 25-1. Колебание напряжения на экрани-
Гл. 25] ДЕЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ И ГАСЯЩИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ 231
рующих сетках в этих схемах зависит от изменения тока и величины
гасящего сопротивления 7?i:
=/? д/
& u х aL 9
где &UdC — изменение напряжения на экранирующей сетке;
Д7ас—изменение тока экранирующей сетки.
Схема с делителем напряжения будет давать весьма малое измене-
ние напряжения, если общий ток от источника питания, проходящий
Фиг. 25-2. Схема включе-
ния делителя напряжений
в общую цепь выпрями-
теля.
J — питание анодов мощ-
ного усилителя, усилителя
В. Ч. и П. Ч., усилителя
напряжения и преобразо-
вателей; 2—питание экра-
нирующих сеток и анода
гетеродина; 3 — смещение
па управляющую сетку
усилителя напряжений;
4 — напряжение задержки
А.Р.Ч.; 5—напряжение
смещения мощного усили-
теля.
через делитель, значительно больше тока экранирующей сетки, но это
приводит к непроизводительной затрате энергии.
Напряжение на части делителя /?2 определяется из выражения
и —и___________
иэс~и + •
Делитель соответствует своему назначению, если проходящий через
него ток от источника питания будет превышать ток экранирующей
сетки по крайней мере в 10 раз. Если принять, что ток 1ас~3 ма, то
ток 1д через делитель должен быть не менее 30 ма, При напряжении
анодного питания 240 в сопротивление делителя приблизительно будет
равно:
240
4"3Q. 10~3 —8’103ОЛ£.
Для
£/ас ЮО
Uас— 100 в j зо, ю~з ^3,3*10^ ом.
Мощность, рассеиваемая на будет равна
1002
— R, - 3 Зии ~ 3 вт-
Следовательно, в данном случае необходимо применить сопротивле-
ния, допускающее рассеяние больше 3 вт.
232
УЗЛЫ И ДЕТАЛИ ПРИЕМНИКА
f Часть 4
Часто оказывается целесообразнее вместо делителей для каждой лам-
пы использовать общий делитель для всех ламп, требующих на своих
электродах не зависящих от тока напряжений. В подобном случае в об-
щую цепь выпрямителя включают сопротивления, от которых делаются
в соответствующих местах отводы (фиг. 25-2). Отдельные цепи приемника
могут подключаться либо непосредственно к соответствующим их потенциалу
точкам делителя, либо через небольшие гасящие сопротивления. Послед-
ний способ включения обладает некоторыми недостатками. Поэтому если
от гасящего сопротивления необходимо отказаться, то к точке соедине-
ния делителя с общей цепью должен быть подключен конденсатор такой
емкости, которая обеспечивала бы необходимое блокирование переменной
составляющей. Так как в действительности делитель имеет малое сопро-
тивление, то приходится применять сравнительно большие емкости (обыч-
но электролитические конденсаторы).
Глава двадцать шестая
ТРАНСФОРМАТОРЫ И ИНДУКТИВНОСТИ С СЕРДЕЧНИКАМИ
ИЗ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ СТАЛИ
26-1. Идеальные трансформаторы. Идеальным трансформатором счи-
тается трансформатор, вторичная и первичная обмотки которого не обла-
дают сопротивлениями и в котором отсутствуют индуктивность рассеяния
н потери в сердечнике. Коэффициент трансформации п, т. е. отношение на-
пряжений обмоток такого трансформатора, равен отношению числа вит-
ков (фиг. 26-1), т.
е.
И --- г г — хг ----------
U-L М
Показанный на фиг. 26-1 тип трансформатора называется трансфор-
матором с двумя обмотками, так как в нем в качестве первичной
и вторичной обмоток применяются отдельные катушки.
Показанный на фиг. 26-2 автотрансформатор состоит из
одной обмотки с отводом, обеспечивающим необходимое отношение вит-
ков. Б большинстве случаев автотранс-
форматор можно рассматривать как
трансформатор с двумя обмотками,
имеющими эквивалентное число внт-
g вшпкоВ и2
S |
Фиг. 26-1.
Фиг. 26-2.
ков в первичной и вторичной обмотках, но только эти обмотки электри-
чески соединены между собой. Обычно автотрансформатор конструктивно
более экономичен, чем трансформатор с двумя обмотками с одинаковым
к.' п. д., особенно если отношение витков равно приблизительно 2: 1 или
1:2; при большем отношении витков автотрансформатор дает относитель’
Гл. 26]
ТРАНСФОРМАТОРЫ И ИНДУКТИВНОСТИ
233
но небольшое преимущество. Одной из причин большей экономичности
автотрансформатора является меньшее количество его витков. Другой при-
чиной его экономичности является то, что токи в первичной и вторичной
его секциях находятся точно в противофазе, так что результирующий ток
в общей части обмотки равен разности между токами первичной и вто-
ричной обмоток. Если отно-
шение витков равно 2: 1
(или 1:2), то токи в обеих
2
Фиг. 26-4.
S Г71
Фиг. 26-3.
секциях будут одинаковыми. Если это отношение больше 2:1, то
ток, проходящий через общую часть (Л^), будет больше, а при отношении
витков, меньшем 2:1, ток в общей части (Ni) будет меньше.
26-2. Расчет нагруженного трансформатора. Когда вторичная обмотка
идеального трансформатора (фиг. 26-3) нагружается сопротивлением /?,
это экивалентно включению в первичную обмотку трансформатора сопро-
тивления
Так как отношение напряжений вторичной и первичной обмоток равно
отношению числа витков, то пересчитанное в первичную обмотку сопро-
тивление может быть выражено как
Рассмотрим более сложный случай, когда первичная обмотка транс-
форматора имеет вывод от средней точки (фиг. 26-4). В этом случае,
если отношение витков Л'1 : Л'2 равно, например, 3,16:1 (/1—1:3,16), то
квадрат отношений витков будет равен 10:1. Далее, если вторичная об-
мотка нагружена сопротивлением 500 ом, то пересчитанное в первичную
обмотку сопротивление нагрузки будет равно 5 000 ом (между точками
Pi ji Р2). Сопротивление нагрузки, пересчитанное в одну половину первич-
ной обмотки, будет равно
• 500 — 1 250 ом
Или одна четверть от сопротивления нагрузки между точками Pi и Р2.
Такой трансформатор может быть применен в качестве выходного
трансформатора для двухтактного усилителя, работающего на 500-омную
линию. Если одна половина первичной обмотки не используется, то вто-
рая половина его будет представлять для однотактного усилителя сопро-
тивление нагрузки в 1 250 ом. Отсюда следует важный вывод: величи-
на пересчитанного из вторичной обмотки в первичную
234
УЗЛЫ Л ДЕТАЛИ ПРИЕМНИКА
____________[Ч асть 4
сопротивления зависит не от числа витков обмоток,
а только от их отяошения.
Обмотки с несколькими отводами (фиг. 26-5) рассчитываются анало-
гичным образом. В примере на фиг. 26-5 все вторичные обмотки, вклю-
ченные последовательно, используются для сопротивления нагрузки 500
Фиг. 26-5.
и число витков их (Л^2 + Аз + А4) определяется обычным способом, т. е.
умножением числа витков первичной обмотки на корень квадратный нз
отношения сопротивлений. Чтобы определить необходимое число витков
для согласования с сопротивлением нагрузки в 10 ом, нужно произвести
следующий расчет:
(М + М+М\8 500
\ №+№ ) ~ ю
+ + М
A’S. + Ws ~
= /50 = 7,07,
т. е. число витков секции, к которой подключается 10 ом, должно быть
приблизительно равно V? от числа витков секции, нагруженной на 500 ом.
Аналогичным образом определяется число витков для двухомной
секции:
М Аг8 + М _ f 500
—---------------=У -г-15’81’
т. е. число витков секции с двухомной нагрузкой должно составлять
1/15,81 от числа витков секции с 500-омной нагрузкой.
Если известно число витков в каждой секции, можно рассчитать
любую комбинацию отводов. Например, полное сопротивление между
зажимами А и В будет равно:
f N± х 2
= ) 500,
Если число витков секций неизвестно, то Zможно определить
из полных сопротивлений в секциях, так как корень квадратный из
общего полного сопротивления равен сумме квадратных корней из пол-
ных сопротивлений каждой секции. Например:
/500 =/Гб f/Z^,
/Z^ -/500 — /То = 22,36 — 3,’6 — 19,2,
ZAB = (19,2)2 = 369 ом.
рл 26] ТРАНСФОРМАТОРЫ и индуктивности 235
26-3. Трансформаторы с несколькими вторичными обмотками.
В этом случае (фиг. 26-6)
м №
Ui — м и Ui “ м
или, после простого алгебраического преобразования,
Lh________________________________
(7а - М’-
Иногда схему фиг. 26-6 удобнее заменить эквивалентной ей во всех
отношениях схемой фиг. 26-7. Если, как это бывает в некоторых слу-
чаях,
М 7?э
№ ~ ’
то напряжения в точках А и В будут одинаковыми, и соединение
между ними можно убрать. Токи в обеих секциях трансформатора и
в /?а и Z?3 будут одинаковы.
Если предшествующие соотношения не выдерживаются, то можно
вывести следующие соотношения.
Пусть Р3—мощность, рассеиваехиая в/?2; Р3— мощность, рассеивае-
мая в /?3 и Pjzr /э2 4~ — мощность, подводимая к первичной обмотке
трансформатора. Тогда:
ul
Рг=К+Р*=Ъ+ъ
236
УЗЛЫ И ДЕТАЛИ ПРИЕМНИКА
[ Часть 4
...
Pi -Кз ' ul ~R3 ‘ Nl • (1)
Если известны два сопротивления нагрузки вторичной обмотки
(/?2, /?з) и отношение витков трансформатора, то пересчитанное в пер-
вичную обмотку сопротивление нагрузки найдем из выражения
О________________________— /2х
Интересен случай, когда известна выходная мощность Pt мощного
усилителя, необходимая для работы на заданное нагрузочное сопротив-
ление Усилитель работает на трансформатор с двумя вторичными
обмотками, каждая из которых питает громкоговоритель. Если нагру-
зочные сопротивления громкоговорителей равны R$ и и громкогово-
рители должны работать при входной мощности Р2 и (где Р2+^з —
= Р1)> то необходимые отношения витков обмоток трансформатора
определятся из соотношений
ЛГ1 Ря Rz Ря
Nj^Ri' Рз + Рз~Р1' Pi (3)
И
рз R3 Рз
‘ Рз + Рз ~Ri ’ Pi • (4)
Например, если Рах=3 вт, Р3~4 вт, то должно быть равно 7 вт.
Если /?1 = 7 000 ом, /?з=500 они /?3 —600 ом, то
А, 500 3 1 1
дВ — 7000 ‘ 7 — 32,7 •’ Ni ” 5,72
Л^з 600 4 1 ^1
— 7 ООО ' 7 ~ 20,4 ; Ni — 4,51 •
Если ^ = 3 000 витков, то будет равно 3 000/5,72 или 525 витков и
3 000/4,51 или 665 витков.
Это можно выразить в общем виде для любого числа вторичных
обмоток соотношением
/~Rn Рп
М ~У Ri'Pi’
(5)
где Nn — число витков любой вторичной обмотки;
— число витков первичной обмотки;
Рп — сопротивление нагрузки на вторичной обмотке, имеющей Nn
витков;
Гл. 26]
ТРАНСФОРМАТОРЫ И ИНДУКТИВНОСТИ
237
— сопротивление нагрузки, пересчитанное в первичную обмотку;
Рп — мощность, рассеиваемая на Rn ;
рх— полная входная мощность в первичной обмотке.
Если трансформатор питает два или более нагрузочных сопротивле-
ния, например громкоговорители, и одно из них выключается из цепи, то
пересчитанное в первичную обмотку сопротивление изменится. Чтобы из-
бежать получающегося в результате этого рассогласования, рекомендуется
взамен выключенного громкоговорителя включать нагрузочное сопротив-
ление, равное номинальному (при 400 гц) полному сопротивлению громко-
Фиг. 26-8.
говорителя. Это сопротивление должно выдержать полную максималь-
ную мощность, подводившуюся к громкоговорителю. Тогда выключение
одного громкоговорителя не вызовет изменения громкости в оставшихся
гр омкоговорител ях.
Если необходимо выключить один громкоговоритель и всю мощность
подвести к другому, то в этом случае нужно изменить число витков вто-
ричной обмотки так, чтобы получилось правильное согласование «нагру-
зок». Такое изменение легко осуществляется применением вторичной об-
мотки с отводами. В этом случае громкоговоритель включается на про-
межуточный отвод, когда работают оба громкоговорителя, и на всю об-
мотку, когда работает один громкоговоритель.
Безразлично, имеется ли две или больше отдельных вторичных обмо-
ток или одна обмотка с отводами (фиг. 26-8). Поэтому схема фиг. 26-8
идентична со схемой фиг. 26-6.
26-4. Реальные трансформаторы, а) Влияние потерь. Вышепри-
веденные выводы предполагают идеальный трансформатор. Реальный
трансформатор отличается от идеального наличием: 1) сопротивления
первичной обмотки, 2) сопротивления вторичной обмотки, 3) потерь в сер-
дечнике, 4) индуктивности рассеяния первичной обмотки, 5) индуктивно-
сти рассеяния вторичной обмотки, 6) емкости.
Эквивалентная схема типового трансформатора с сердечником из транс-
форматорной стали показана на фиг. 26-9, где:
— эквивалент сопротивления первичной обмотки;
— эквивалент индуктивности рассеяния первичной обмотки;
— эквивалент сопротивления вторичной обмотки;
Да — эквивалент индуктивности рассеяния вторичной обмотки;
'о— эквивалент потерь в цепи сердечника;
Cj, — эквиваленты суммарных емкостей первичной и вторичной об-
моток.
Эта эквивалентная схема предполагает трансформатор с идеальной
характеристикой; все случаи отклонения от этой характеристики при даль-
238
УЗЛЫ И ДЕТАЛИ ПРИЕМНИКА
[ Часгь 4
нейшем рассмотрении будут отмечаться особо. Из приведенной эквива-
лентной схемы можно (хотя это и довольно сложно) определить с доста-
точной степенью точности и характеристику трансформатора, работающе-
го в реальных условиях. Но можно сделать некоторые упрощения, кото-
рые в большинстве случаев не вносят существенных ошибок. Такая упро-
Ry б/
—
Идеальный. с ?
трансформатор
i/z ‘\'Ct
л-,1
L0
*0

4.
Я

Фиг. 26-9.
щенная эквивалентная схема показана на фиг. 26-10. В ней пренебрежено
индуктивностями рассеяния, емкостями и индуктивными составляющими
потерь в цепи сердечника.
Так как предполагается, что трансформатор на фиг. 26-10 обладает
идеальными характеристиками, то при рассмотрении его работы все мож-
но относить к его первичной или вторичной цепям. После приведения
рассматриваемого трансформатора к его первичной цепи получается схема
фиг. 26-11.
При измерении параметров трансформатора без большого труда мож-
но определить /?ь /?2 и /?о. Если измерения трансформатора по каким-
либо причинам затруднены и все его параметры приходится рассчитывать,
„ Идеальный
*1 трансформатор
Фиг. 26-10.
W/1
Фиг. 26-11.
то процесс расчета в значительной степени усложняется, и для упроще-
ния расчетов приходится делать ряд предположений. Если трансформа-
тор предназначается для передачи мощности, то целесообразно предполо-
жить, что потери в первичной обмотке равны потерям во вторичной
обмотке. Для большинства трансформаторов можно предполагать, что по-
тери в сердечнике равны сумме активных потерь в первичной и вторич-
ных обмотках. Тогда, обозначая входную мощность через Pi и к. п. д.
через yj, получим:
выходная мощность~
общие потери ~ (1 — т() Рг
потери в первичной обмотке (в меди) “0,25 (1 — iq) Р1
потери во вторичной обмотке (в меди) ~ 0,25 (1—*l) Pi
потери в сердечнике ~ 0,5 (1 — Т|) Рх
Следует иметь в виду, что для идеального трансформатора tq—1.
Гл. 26J
ТРАНСФОРМАТОРЫ И ИНДУКТИВНОСТИ
239
величины:
1,0
1,0п
1°/о, для значений
б) Отношение напряжений. Если коэффициент трансформа-
ции равен и, то отношение напряжения на вторичной обмотке к напря-
жению на первичной равно
их~ 14-37)
Подставляя ряд значений для yj, получим следующие
y]z=:0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
—0,7п 0,772п 0,835л 0,894л 0,949л
Приближенно, с максимальной ошибкой только в
между 0,5 и 1,0 можно написать
в) Отношение сопротивлений. Если вторичная обмотка
трансформатора нагружена сопротивлением /?и, то сопротивление на-
грузки, представляемое первичной обмоткой источнику мощности, яв-
ляется функцией потерь в самом трансформаторе. Если имеет место
принятое выше распределение общих потерь в трансформаторе (в сер-
дечнике — 0,5, в первичной и вторичной обмотках — по 0,25), то можно
показать, что представляемое первичной обмоткой источнику мощности
сопротивление нагрузки будет почти точно равно -д- для значений tq,
лежащих между 0,5 и 1,0; ошибка при этом предположении не будет
превышать 2% при т)=т0,5. Если потери в сердечнике меньше половины
общих потерь в трансформаторе, то сопротивление нагрузки, представ-
ляемое первичной обмоткой, будет больше —. Аналогично, если в сер-
дечнике потери больше половины общих потерь в трансформаторе,
сопротивление нагрузки, представляемое источнику мощности первичной
обмоткой, будет меньше
п2
В любом случае, когда известны постоянные трансформатора, пред-
ставляемое первичной обмоткой нагрузочное сопротивление можно под-
считать из уравнения
Я1+
где —сопротивление нагрузки, представляемое первичной обмоткой
источнику мощности;
Дл — активное сопротивление первичной обмотки;
— параллельное сопротивление, эквивалентное потерям в сер-
дечнике;
— активное сопротивление вторичной обмотки, пересчитанное
в первичную;
240
УЗЛЫ И ДЕТАЛИ ПРИЕМНИКА
Е Часть 4
R— сопротивление нагрузки, пересчитанное в первичную обмотку;
Д>2—активное сопротивление вторичной обмотки;
RH — сопротивление нагрузки;
п—коэффициент трансформации.
г) Затухание громкоговорителя. На затухание, вносимое
в звуковую катушку громкоговорителя внутренним сопротивлением вы-
ходной лампы, влияют также потери‘В трансформаторе. Однако при выше-
приведенном распределении потерь в трансформаторе коэффициент зату-
хания 1 будет приблизительно таким же, как и в случае идеального транс-
форматора.
26-5. Трансформаторы низкой частоты (иенагружаемые сеточным то-
ком). У трансформаторов низкой частоты необходимо рассматривать не
только коэффициент трансформации и потери, но и индуктивность пер-
вичной обмотки, влияние индуктивности рассеяния и распределенных ем-
костей как в первичной, так и во вторичной обмотках.
а) Индуктивность первичной обмотки (или дроссе-
ля). Индуктивность первичной обмотки определяет относительное усиле-
ние на низких звуковых частотах. Усиление на низких частотах по от-
ношению к усилению на средних частотах определяется выражением
относительное усиление ~
где — действующее внутреннее сопротивление лампы, ом;
L—индуктивность первичной обмотки, гн.
На основании этой формулы можно найти, что
ослабление относительное усиление ю’
1 дб 0,89 1,94
2 . 0,79 1,3
3 . 0,71 1,00
6 . 0,50 0,58
Отсюда видно, что для 3 дб uL — Riy т/е. реактивное сопротивле-
ние первичной обмотки трансформатора (или дросселя) равно действую-
щему внутреннему сопротивлению лампы.
Ниже приводится табл. 26-1 зависимости индуктивности первичной
обмотки трансформатора (или дросселя) от внутреннего сопротивления
лампы для ослабления указанных в ней частот на 2 дб по отношению
к усилению на средних частотах. Для воспроизведения низших частот
с ослаблением на 1 дб при тех же условиях индуктявность нужно увели-
чить приблизительно в 1,5 раза.
1 См. гл. 2 и 3,
Гл. 26}
ТРАНСФОРМАТОРЫ И ИНДУКТИВНОСТИ
241
Таблица 26-1
Внутреннее сопро- тивление лампы R'., ом i Воспроизведение низших частот при ослаблении на 2 дб при
150 гч 100 гц 50 гц 30 гц
7 500 10,5 гн 15,75 гн 31,5 гн 52,5 гн
10 000 14 21,0 . 42,0 . 70,0 „
15 000 21 . 31,5 . 63,0 . 105
20 000 28 , 42 84 140
30 000 42 63 126 210
50 000 70 . 105 210 ". 350
100 000 140 210 420 „ 700 ” .
б) Индуктивность рассеяния и емкость. Индуктивность
рассеяния имеет место как в первичной, таки во вторичной обмотках; она
уменьшает усиление высоких звуковых частот. Чтобы довести эти потери
усиления до минимума, необходимо тщательно выполнять намотку транс-
форматоров, делая ее из трех или более секций, причем секции первич-
ной и вторичной обмоток должны чередоваться. Эквивалентную индук-
тивность рассеяния можно определить (для нанхудших условий) закора-
чиванием вторичной обмотки и измерением индуктивности первичной об-
мотки. Если бы не было распределенных емкостей в обмотках и емкостей
ламп, реактивное сопротивление индуктивности рассеяния не играло бы
большой роли. Наличие же этих емкостей создает в частотной характе-
ристике пик, при хороших трансформаторах обычно на частотах от
5 000 до 12 000 гц, при которых эквивалентное реактивное сопротивление
индуктивности рассеяния и эквивалентная емкость образуют резонансный
контур. Для повышения резонансной частоты нужно стремиться к макси-
мальному уменьшению как индуктивности рассеяния, так и емкости. Для
уменьшения величины пика вторичная обмотка обычно наматывается про-
водом наименьшего практически допустимого диаметра или проводом
с более высоким сопротивлением, чем у меди. Если пик все же полу-
чается заметным, то вторичную обмотку шунтируют сопротивлением.
Большое внутреннее сопротивление лампы уменьшает пик, но вместе
с этим будет уменьшаться и усиление на более низких частотах.
Для уменьшения емкости обмоток каждую секцию обмотки подраз-
деляют на подсекции, располагая их на некотором расстоянии друг от друга.
в) Отношение витков (м е ж д у л а м п о в ы е трансформа-
торы). Указанный выше способ намотки вторичной обмотки кладет пре-
дел возможному увеличению числа ее витков для воспроизведения фикси-
рованной высокой звуковой частоты. Если первичная обмотка имеет боль-
шое число витков, то отношение витков между вторичной и первичной
обмотками — коэффициент трансформации — будет ограничено. Следова-
тельно, большой коэффициент трансформации может быть получен толь-
ко при уменьшении числа витков, т. е. уменьшении индуктивности пер-
вичной обмотки. Если для сердечника трансформатора применяется сталь
с высокой магнитной проницаемостью, то несколько уменьшить число
витков первичной обмотки можно и без уменьшения ее индуктивности.
В большинстве случаев наибольший коэффициент трансформации транс-
форматора, который можно получить при нормальной индуктивности и
при нормальных методах намотки, не превышает 3,5. Увеличение индук-
16 А. Д. Фролов.
242 УЗЛЫ И ДЁТлЛи ПРИЁМНИКА [ ЧаС1Ь 4
тивности и улучшение характеристики на высоких звуковых частотах
можно получить с тем же сердечником, увеличивая число витков первич-
ной и уменьшая число витков вторичной обмоток до получения коэффи-
циента трансформации 2 или 2,5. Если вторичная обмотка имеет средний
отвод, коэффициент трансформации подсчитывается для всей вторичной
обмотки.
Типовой трансформатор низкой частоты имеет 5 000 витков в пер-
вичной обмотке и 15 000 во вторичной, при этом обычно обе обмотки .на-
матываются проводом ПЭ—0,08 мм. Такой трансформатор дает хорошее
во-спроизведение с лампой, имеющей внутреннее сопротивление 10 000 ом
и анодный ток меньше 5 ма.
Трансформатор с первичной и вторичной обмотками, имеющими вы-
воды от средних точек, можно сконструировать так, что он будет иметь
7 000 витков в первичной и 14 000 витков во вторичной обмотках. Обе
обмотки могут быть намотаны проводом ПЭ—0,08 мм. В этом случае
коэффициент трансформации равен двум (отношение числа витков всей
вторичной обмотки к числу витков всей первичной обмотки).
Частотная характеристика вышеуказанных трансформаторов будет
в области частот выше 5 000 гц спадать, если вторичная обмотка не бу-
дет намотана по крайней мере хотя бы из двух секций. Первичная об-
мотка обычно наматывается на сердечник первой, а вторичная — поверх
ее. При этих условиях правильным подключением обмоток следует счи-
тать такое, когда: 1) внутренний конец первичной обмотки присоединяется
к аноду лампы; 2) .внешний конец первичной обмотки — к плюсу питания
высокого напряжения; 3) внутренний конец вторичной обмотки — к минусу
источника смещения; 4) внешний конец вторичной обмотки — к сетке.
У обмоток с выводом от средних точек обе! половины их должны
быть симметричны. Один из способов обеспечения симметрии обмоток
заключается в том, что наматываются две совершенно одинаковые боби-
ны для двух половин витков первичной обмотки; поверх этих бобин на-
матывается по половине числа витков вторичной обмотки. Затем эти об-
мотки располагаются торец к торцу, но одна из них повертывается на
180°. Тогда обе секции первичной и вторичной обмоток соединяются по-
следовательно соответствующим соединением внутренних концов вторич-
ной обмотки и внешних конпов первичной обмотки. Правильное подклю-
чение такого трансформатора сводится к следующему: 1) два внутренних
конца первичных обмоток присоединяются к анодам ламп; 2) общий внеш-
ний конец первичной обмотки присоединяется к плюсу питания высокого
напряжения; 3) общий внутренний конец вторичной обмотки подклю-
чается к минусу источника сеточного смещения; 4) два внешних конца
вторичных обмоток присоединяются к сеткам ламп.
26-6. Трансформаторы для усилителей класса В. С трансформаторов,
управляющих сетками лампы каскада класса В или АВг, снимается не-
которая мощность и поэтому они должны рассматриваться как трансфор-
маторы мощности и в них должен тщательным образом учитываться их
к. п. д. Обычно индуктивность первичной обмотки такого трансформатора
должна быть такой же, как и у трансформатора класса Aj; индуктивность
рассеяния должна быть по возможности малой, так как ее наличие мо-
жет сказаться причиной паразитной генерации в цепи сетки. Емкости
в подобном трансформаторе вообще получаются меньшими, так как
обычно в их вторичной обмотке число витков меньше, чем в первичной.
Для типового расчета подобных трансформаторов к. п. д. принимают
в 70% при потерях в первичной обмотке 7,5%, во вторичной обмотке—*
7,5% и в сердечнике 15%.
ТРАНСФОРМАТОРЫ И ИНДУКТИВНОСТИ 243
26-7. Выходные трансформаторы: а) Лампа — мощный триод
Гкла-сс А1)- При мощных триодах эффективное сопротивление1, подклю-
ченное параллельно первичной обмотке выходного трансформатора, равно
соединенным параллельно внутреннему сопротивлению лампы и сопротив-
лению нагрузки. Если сопротивление нагрузки — постоянное активное со-
противление и равно удвоенному внутреннему сопротивлению лампы, то
результирующее сопротивление равно 0,67 внутреннего сопротивления
лампы, что для большинства практических случаев можно считать вполне
приемлемым. Однако при работе лампы на громкоговоритель полное со-
противление нагрузки вторичной обмотки при резонансной низкой частоте
будет значительно больше, чем при частоте 400 гц, и для большинства
распространенных типов громкоговорителей отношение этих полных сопро-
тивлений можно принять равным шести, так что сопротивление нагрузки
при низкой резонансной частоте будет приблизительно в 12 раз больше
'внутреннего сопротивления лампы. Тогда результирующее полное сопро-
тивление шунта будет равно 0,92 от внутреннего сопротивления лампы.
Поэтому приводимая ниже табл. 26-2 подсчитана с учетом того, что на-
грузка равна внутреннему сопротивлению лампы.
Таблица 26-2
Внутреннее сопро- тивление (триод), ом Индуктивность первичной обмотки в гн для частотной характери- стики с ослаблением на 2 дб на резонансной частоте
150 гц 100 гц 75 гц 50 гц
800 1,12 1,68 2,24 3,36
1 000 1,4 2,1 2,8 4,2
1200 1,68 2,52 3,36 5,04
1 500 2,1 3,15 4,2 6,3
2 000 2,8 4,2 5,6 8,4
3 000 1 4,2 6,3 8,4 12,6
4 000 ' 5,6 8,4 11,2 16,8
5 000 7,0 10,5 14,0 21,0
10 000 14,0 21,0 28,0 42,0
Чтобы получить характеристики с ослаблением на 1 дб, эти значе-
ния нужно увеличить приблизительно в 1,5 раза.
Коэффициент трансформации выходного трансформатора должен быть
таким, чтобы при пересчете полного сопротивления нагрузки вторичной
обмотки в первичную величина этого пересчитанного сопротивления была
равна сопротивлению нагрузки, рекомендованному для данной лампы. На
коэффициент трансформации будут влиять и потери в трансформаторе
(см. выше), но приближенно он равен
/~полное сопротивление звуковой катушки
/ при частоте 400 гц_________
М I/ рекомендованное сопротивление нагрузки
7 для данной лампы
б) П ентоды и лучевые тетроды. При пентодах и подобных
Им типах ламп внутреннее сопротивление ламп настолько больше сопро-
ивления нагрузки, что последнее становится единственным элементом,
определяющим условия работы выходного каскада усилителя. Так как
16*
241
УЗЛЫ И ДЕТАЛИ ПРИЕМНИКА
[ Часть 4
полное сопротивление громкоговорителя при низких резонансных частотах
возрастает, то подводимое через трансформатор к звуковой катушке на-
пряжение будет сильно возрастать, и в воспроизведении будет наблюдаться
чрезмерное выделение низких частот (в пределах узкого диапазона). Для
получения более равномерного воспроизведения индуктивность первичной
обмотки обычно уменьшается до значения, при котором результирующее
сопротивление нагрузки на лампу при резонансе громкоговорителя имело
бы порядок номинального сопротивления нагрузки. Нижеприводимая
табл. 26-3, рассчитанная из соотношения w L\ определяет индуктив-
ность первичной обмотки трансформатора для получения при резонансе
громкоговорителя выходного напряжения, равного напряжению на сред-
них частотах.
Таблица 26-3
Номинальное со- противление на- грузки1, ом Индуктивность1 в гн для получения одинаковых напряжений на звуковой катушке как на средних частотах, так и при резонансе на низких частотах громкоговорителя
150 гц 100 гц | 75 гц 50 гц
2500 2,7 4,0 5,4 1 8,0
4 000 4,3 6,4 8,6 12,8
5 000 5,3 8,0 10,6 16,0
6 000 6,4 9,6 12,8 19,2
7 000 7,5 11,2 15,0 22,4
8 000 8,5 12,8 17,0 25,6
10 000 10,7 16,0 21,4 32,0
15 000 16,0 24,0 32,0 ^8,0
1 Для двухтактных усилителей—между анодами.
Хотя при вышеуказанных значениях индуктивностей полное сопро-
тивление нагрузки на лампу при резонансе будет приблизительно равно
номинальному сопротивлению нагрузки, нагрузка для большей части
частот будет реактивной, и линия нагрузки будет представлять собой
эллипс, что приводит к ограничению мощности при заданных допустимых
искажениях. В этом случае мощность получается значительно меньше
мощности, установленной для данного типа лампы. Однако это неизбеж-
но при малой индуктивности.
Часто индуктивность увеличивают вдвое против приведенных в таб-
лице значений. В этом случае получается некоторый подъем низких частот,
но без существенного нарушения баланса частотной характеристики.
26-8. Расчет силовых трансформаторов. Расчет силовых трансформа-
торов рассматривается подробно в специальной литературе. Здесь же при-
водится только краткое изложение расчета небольших силовых трансфор-
маторов, предназначенных для питания выпрямителей радиоприемников
и усилителей.
Для трансформаторов этого типа полный х. п. д. обычно бывает по-
рядка 85%. Потери при этом могут быть разделены поровну между по-
терями в сердечнике и потерями в сопротивлениях первичной и вторич-
ной обмоток. Так как требуемое «регулирование» для любого из двух
вышеуказанных случаев применения трансформатора очень незначительно,
о обычно влиянием реактивного сопротивления пренебрегают, так как
оно в данном случае имеет малое значение.
ТРАНСФОРМАТОРЫ И ИНДУКТИВНОСТИ
245
Гл^26]
Оптимальная эффективная площадь S сердечника (в см2) определяет-
ся приблизительно выражением
S~ \Л2УТ\
где р — вольт-амперы выхода.
Число витков в первичной обмотке определяется из формулы
0,225-1(W
N1~ fBMaKCS ’
Где U—эффективное напряжение на первичной обмотке, в;
f — частота, гц;
Вмакс — максимальная индукция, гс;
^• — площадь найденного сечения сердечника, сж2.
Для среднего качества трансформаторной стали Вмакс~=: 7 000—8 000,
для специальных сортов — 10 000 и больше. Для Я — 10 000 и fizz
45£7 хт 10 000
— 50 гц Njizz^r. Если U—220 в, то N^~~—„ Если эффектив-
ная площадь сердечника будет равна 10 см2, то число витков в пер-
вичной обмотке будет равно 1 000, что даст 4,5 витка на вольт.
Из гл. 22 известно, что повышение температуры трансформатора за-
висит от коэффициента формы кривой тока. Поэтому при расчете транс-
форматора нужно эту форму кри-
вой переменного тока учитывать.
Учет этого коэффициента можно
производить по току вторичной
обмотки, питающей выпрямитель;
он равен ~1»1 от выпрямленного
постоянного тока для фильтра с
конденсаторным входом или 0,71
Таблица 26-4
Максимальные удельные потери
для собранного
сердечника
Индукция, гс
от выпрямленного постоянн эго
тока для фильтра с дроссельным
входом. В случае однополупери-
Одного выпрямителя эти коэффи-
циенты должны быть удвоены.
Вольт-амперы трансформатора в
первом случае равны ~ 1,9, а во
втором случае ~ 1,7 выходной
мощности постоянного тока.
Необходимо также принять
Для толщины пластин 0,35 мм
2,0 | Ю000
4,2 | 15 000
Для толщины пластин 0,5 мм
2,3 I Ю000
5,6 | 15 000
во внимание, что при фильтре с дроссельным входом вольт-амперы пер
вичной обмотки будут в 1,11 раз больше выходной мощности постоянного
тока, рассматривая при этом выход постоянного тока как общий выход,
включающий и падение напряжения на выпрямителе (см. гл. 22). Вольт-
амперы трансформатора в 1,34 раза больше выходной мощности. Для
большинства трансформаторов этого типа плотность тока в проводах бе-
регся 2—2,5 а/мм2.
26-9. Определение потерь в сердечнике. Для определения потерь
в сердечнике необходимо зиать его сбгьем, из которого находят вес, а зная
максимальные удельные потери для данного типа трансформаторной ста-
ли, можно найти и общие потери в сердечнике. Ниже приведена
табл. 26-4 максимальных потерь для щироко применяемой трансформатор-
Ной стали.
246
УЗЛЫ И ДЕТАЛИ ПРИЕМНИКА
[Часть 4
В специальной литературе можно найти подобные данные для раз-
личных сортов трансформаторной стали.
26-10. Расчет индуктивности катушек со стальным сердечником. Ин-
дуктивность L катушки с замкнутым стальным сердечником равна
1,26ЛВДц10“8
где L — индуктивность, гн\
N—число витков;
<9—площадь поперечного сечения стального сердечника, см2\
I — средняя длина магнитного пути сердечника, см (определяется
по чертежу пластины сердечника как длина средней силовой
линии);
— магнитная проницаемость стали.
Если по виткам катушки не проходит постоянный ток и индуктив-
ность катушки (дросселя или трансформатора) определяется только для
переменного тока незначительной амплитуды (случай, имеющий место
при расчете предварительных каскадов усилителя), то ц можно брать
порядка 400. При наличии постоянного
подмагничивающего тока величина ц
(для малых значений переменной со-
Фиг. 26-12.
Фнг. 26-13.
ставляющей эта величина называется начальной магнитной
проницаемостью и обозначается через ц0) уменьшается, и в рас-
четную формулу надо подставлять значения ро, определяемые из кривой
фиг. 26-12. Величина постоянных подмагничивающих ампервитков Л1Го
относится к 1 см магнитного пути. Например, по обмотке дросселя,
имеющего 10 000 витков, намотанных на сердечник из пластин Ш-20,
проходит постоянный ток 6 ма. Подмагничивающие ампервитки A Wq равны
6.10-8.10000 AW
= =й----------= 3—
что по кривой фиг. 26-12 соответствует начальной магнитной проницае-
мости нр 135,
Гл. £6]
ТРАНСФОРМАТОРЫ И ИНДУКТИВНОСТИ
247
Если переменная составляющая имеет значительную величину (от
О 1 до 1 переменных ампервитков на 1 см), то магнитная проницаемость
У может быть определена по кривым фиг. 26-13, составленным для
уральской трансформаторной стали.
Как видно из кривых фиг. 26-13, магнитная проницаемость зависит
от переменных (Л1Г_) и от постоянных (Л1Г0) ампервитков. На фиг. 26-14
даны числа ампервитков, необходимых для создания заданной магнитной
индукции как в стали, так и в воздушном зазоре. Обращаем внимание
О to М to W ~50 ~60 to to
Ампервитки на 0,01см путли, воздуха
Фиг. 26-14.
на то, что цифры нижних шкал дают числа ампервитков на 1 см пути
в стали и на 0,01 см пути для воздушного зазора. Для уменьшения ис-
кажений трансформаторы и дроссели низкой частоты должны работать
при значениях магнитной индукции В, не превышающих 5 000—6000 гс.
Силовые трансформаторы могут иметь индукцию от 6 000—7 000 до
10 000 гс.
Практически при расчете дросселя часто приходится решать обрат-
ную задачу: по известной (заданной) индуктивности надо определить не-
обходимое число витков. Для решения этой задачи основную формулу для
катушки со стальным сердечником (без подмагничивания) удобнее пред-
ставить в виде
= -10-6,
где Лп — индуктивность, гн (без подмагничивания);
N— число витков;
<9—площадь поперечного сечення сердечника, см2;
/—длина (средняя) магнитного пути, см (р для дросселя без под-
магничивания принято-равным 400).
Так как отношение 5/Z для всех практических случаев колеблется
обычно от 0,2 до 0,4, то число витков можно определять по следующей
упрощенной формуле (для работы без подмагничивания):
жг лгп I / ^ОгН ^СМ
f см
248
УЗЛЫ И ДЕТАЛИ ПРИЕМНИКА
[Часть 4
Для упрощения расчетов на фиг. 26-15 приведены графики для опреде-
£
ления индуктивности дросселей при различных отношениях .
Пример. Дроссель с площадью поперечного сечения сердечника
6 см? на стальном сердечнике Ш-20 (длина магнитной линии 20 см)
должен иметь Zn = 30 гн. Найти необходимое число витков.
6
Определяем отношение £//=z 0,3. По графику фиг. 26-15 на
линии для £7=3 0,3 находим, что для индуктивности 30 гн необходимо
4 500 витков.
При подмагничивании постоянным током индуктивность дросселя
несколько уменьшится. Коэффициент k этого уменьшения приближенно
можно определить из табл. 26-5.
Таблица 26-5
АУГ0 см 0,5 1 1,5 2 3 4
k ' 1 0,8 | 0,65 0,53 0,45 | 0,32 0,24
Тогда L — L^k
(Ly—индуктивность по графику фиг. 26-15).
Данный расчет верен при небольших величинах переменной состав-
ляющей тока. При увеличении же переменной составляющей тока индук-
тивность увеличивается.
При большом постоянном подмагничивающем токе, создающем более
четырех подмагничивающих ампервитков на 1 см магнитного пути сер-
дечника, необходимо делать воздушный зазор. Приближенную длину
воздушного зазора можно определить по формуле
1в = (10/4-70^.10-3,
где 1е—длина воздушного зазора, мм\ этот зазор является оптималь-
ным, т. е. обеспечивающим максимальный коэффициент индук-
тивности при неизменных прочих условиях (сечении, числе
витков, подмагничивающем токе);
I — длина среднего магнитного пути железного сердечника, см\
Zo — подмагничивающий постоянный ток, а\
N— число витков.
Индуктивность дросселя с воздушным зазором при малых амплиту-
дах переменной составляющей тока равна
1,3£ДГМ0-8
I —---L--------—
где L — индуктивность, гн;
£—площадь поперечного сечения сердечника, сл/2;
N — число витков;
I—средняя длина магнитного пути, см\
1в — длина воздушного зазора, см;
р — магнитная проницаемость,
рл 26] ТРАНСФОРМАТОРЫ И ИНДУКТИВНОСТИ
249
Фиг, 26-15
250
УЗЛЫ И ДЕТАЛИ ПРИЕМНИКА
[ Часть 4
26-11. Определение длины воздушного зазора в дросселях со
стальным сердечником. В этом случае длина воздушного зазора опре-
деляется по графику фиг. 26-16, для чего необходимо определить пред-
варительно вспомогательную величину
и}
V '
где L — требуемая индуктивность обмогки дросселя или трансформа-
тора, гн;
/0 — ток подмагничивания в рассчитываемой обмотке, ма;
V—объем сердечника, см3; расчетный объем сердечника опреде-
лять как произведение St, где 5—площадь поперечного сече-
ния сердечника, см2; I—средняя длина магнитного пути, см.
Фиг. 26-16.
По полученному значению —у- находят из кривой фиг. 26-16 отно-
шение 1в //, умножая которое на /, определяют необходимую длину 1е
воздушного зазора.
Здесь 1в — длина воздушного зазора, мм;
l—vpwm длина магнитного пути сердечника, см (опреде-
ляется из чертежа пластины сердечника как длина сред-
ней силовой линии).
Гл. 27]
РЕГУЛЯТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА
251
При сердечнике Ш-образной формы фактически воздушный зазор
между частями сердечника будет равен половине найденного по гра-
фику значения /е , так как при указанной форме сердечника магнитная
цепь состоит из двух последовательно включенных зазоров.
Глава двадцать седьмая
РЕГУЛЯТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА
27-1. Газонаполненные регуляторы
постоянного по величине напряжения
лампы с холодным катодом, так как
напряжения. Для обеспечения почти
можно применять газонаполненные
падение напряжения на таких лам-
к
Фиг. 27-1.
Напряжениг
питания
постоянного
тока
Ламповый
регулятор
напряжения
Фиг. 27-2.
пах остается почти постоянным в широких пределах изменения тока. Ре-
гулировочная характеристика типовой газонаполненной лампы регуля-
тора напряжения показана на фиг. 27-1, из которой видно, что напряже-
ние зажигания значительно выше, чем падение напряжения на лампе при
нормальном рабочем токе. Поэтому к такой лампе необходимо подводить
напряжение «зажигания». Это напряжение можно подводить через после-
довательно включенное сопротивление /? (фиг. 27-2), чтобы максималь-
ный потребляехмый лампой ток ни при каких условиях не превышал уста-
новленного максимума. Это сопротивление дает также возможность регу-
лировать выходное напряжение. При большом сопротивлении нагрузки
почти весь ток от источника питания поступает в регулирующую лампу
и только очень небольшая его часть — в сопротивление нагрузки. При
малой величине сопротивления нагрузки ток через нее увеличивается,
а ток через лампу уменьшается. Аналогичное же явление получается,
когда происходит изменение напряжения питания постоянного тока при
неизменном сопротивлении нагрузки. Таким образом, во всех с л у-
252
УЗЛЫ И ДЕТАЛИ ПРИЕМНИКА
[Часть 4
чаях подводимое к сопротивлению нагрузки напряже-
ние остается приблизительно постоянным. Нельзя допус-
кать, чтобы проходящий через регуляторную лампу ток падал ниже уста-
684
Фиг. 27-4.
700 150
бгодипе напряжение
переменного тика t в
Фиг. 27-5.
новленного минимума, так как при очень малых токах ее характеристики
неустойчивы.
Для получения более высокого напряжения можно две или больше
ламп соединить последовательно, а от точки их соединения взять отвод
(фиг. 27-3). Падение напряжения на лампе изменить нельзя, и если это
необходимо, то следует замерить тип лампы.
Гл. 27]
РЕГУЛЯТОРЫ напряжений й тока
263
Величину включаемого последовательно со входом цепи питания со-
противления (фиг. 27-2) можно определить из выражения
^вх ^вых
R— j
л макс
где Uex — напряжение питания;
U6bLX—выходное (отрегулированное) напряжение;
I макс—максимально допустимый ток регуляторной лампы.
Для обеспечения почти постоянного напряжения можно использовать
я триод с большим анодным током. Одна из схем такого стабилиза-
тора напряжения, пригодная для получения
Урегулиро-
ванное сглажен-
ное входное
напряжение
пост. т.
Тип ВВЦ
Типт?
Rj+R2=^2мгс'м
R$~ 0.5 мгом
-Un —
неоновая
лампа
115-1258
Фиг. £7-6.
выходного напряжения при-
близительно 180 в при мак-
симальном токе 80 ма, при-
ведена на фиг. 27-4. Регу-
лировочные характеристики
этой схемы приведены на
фиг. 27-5. Один из вариан-
тов этой схемы, где вместо
батареи смещения включена
неоновая лампа, показан на
фиг. 27-6.
27-2. Барреторы и регу-
ляторы тока. Барретор или
регулятор тока представ-
ляет собой прибор, содер-
Постпоянный или
перемеянь/и шок
Нити С
подогрева С
ламп г>
Ток -0,3 а
Фиг. 27-7.
жащий нить (обычно из железа), вмонтированную в баллон с атмосфе-
рой газа (обычно водород). Характерной особенностью барретора являет-
ся то, что проходящий через его нить ток остается почти постоянным в
широком диапазоне падения напряжения на зажимах нити. Барретор
можно включать последовательно с нитями подогрева ламп радиоприем-
ника (фиг. 27-7) при условии, что его характеристика соответствует при-
меняемым лампам. Так как нить барретора обычно делается из железа,
то во избежание повреждения нити его нельзя помещать вблизи какого-
либо магнитного поля. Большинство типов барреторов рассеивает значи-
тельную мощность, поэтому должна быть обеспечена хорошая его венти-
ляция. Барретор должен монтироваться в вертикальном положении и по
возможности дальше от других частей схемы.
Иногда требуется несколько увеличить регулируемый барретором ток.
Это можно сделать, подключая параллельно к нему постоянное сопро-
тивление, но это уменьшает эффективность барретора. Подобное меро-
приятие эффективно только для увеличения тока через барретор пример-
но до 10% от его нормального значения.
254
узле! и детали приемника
[ Часть 4
Для регулирования тока, меньшего нормального тока барретора, не-
обходимо прибор, в котором! должен регулироваться ток, шунтировать со-
противлением. Такое шунтирование может быть безграничным.
Глава двадцать восьмая
ИНДИКАТОРЫ НАСТРОЙКИ
28-1. Индикатор настройки приемника. В современных супергетеродин-
ных радиоприемниках для точной настройки на принимаемую станцию
применяют индикатор настройки, в качестве которого используется лампа
^1,0; R=2,0.
Фиг. 28-1.
типа 6Е5. Эта лампа является комбинацией из триода и злектропно-лучи
вой трубки. Индикатор подключается к детектору приемника (фиг. 28-1).
Величина тени на экране индикатора определяется напряжением на
сетке его триодной части. На фиг. 28-2 приведены характеристики 6Е5
для напряжений на аноде 250 и 100 в, из которых видно, что полное
отсутствие тока соответствует напряжению на сетке —8 в нои напряжении
на аноде 250 в и —3 в при напряжении на аноде 100 в. Выбирая место
подсоединения сетки 6Е5, необходимо учитывать, что яри сильном сиг-
нале на ней должно быть максимальное напряжение —8 или —3 в
(в зависимости от анодного напряжения). При больших напряжениях
сигнала светлые части секторов экрана будут перекрываться. Для устра-
нения этого явления можно включить сопротивление 7?з (фиг. 28-1), ве-
личина которого подбирается в работающем приемнике при максимальном
сшнале. Оптимальная величина соответствует смыканию (но не пере-
Гл. 28]
ЙВДЙКАТОРЙ НАСТРОЙКЙ
255
крытию) светящихся секторов при сильном сигнале. Если для этого по-
требуется малое /?з, менее 0,5 мгом, то в этом случае применяют дели-
тель, с которого и снимают необходимое напряжение (—8 или —3 в),
Фиг. 28-2.
Фиг. 28-3.
подбирая соответствующее сопротивление делителя (фиг. 28-3). Как со-
противление, так и делитель подключаются параллельно цепи нагрузки
Детектора; при этом следует помнить, что чем меньше величины сопро-
тивлений, тем значительнее даваемые детектором искажения (см. гл. 18).
Следовательно, плечи делителя должны иметь сопротивления 2—3 мгом

узлы и Летали приемника
[ Часть 4
каждое. Сопротивление /?з (фиг. 28-1) обычно имеет величину 1 ляегьи
при анодном напряжении 250 в и 0,5 мгом — при 100 в.
Если при приеме станции наблюдается мерцание светящегося экра-
на, то его можно устранить включением в сетку 6Е5 фильтра низкой ча-
стоты (/?з и С4, фиг. 28-1).
Потенциалы катодов индикаторной лампы и диода приемника долж-
ны быть по возможности равны. Когда катод индикатора имеет более
отрицательный потенциал, чем ка-
тод диода, в цепи сетки индикато-
ра возникает ток, увеличивающий
\O.OS
начальное смещение каскадов при-
емника, к которькм подводится на-
пряжение А. Р. Ч. Если катод
диода заземлен, то и катод инди-
каторной лампы должен; быть за-
землен; при положительном потен-
циале на катоде диода катод
индикатора должен быть также
положительным. Включение в цепь
катода индикаторной лампы со-
противлений недопустимо. Так как
в зависимости от силы сигнала
анодный ток индикатора меняется
от 0 до 8 лш, то при необхо-
димости изменить потенциал ка-
тода его следует соединить
либо с соответствующей точкой
общего потенциометра минусовой
цепи выпрямителя, либо под-
ключить к части сопротивления в цепи катода мощного усилителя.
Лампа 6Е5 может быть использована одновременно и в качестве де-
тектора. Схема такого включения показана на фиг. 28-4. В цепи сетки
происходит процесс детектирования, и на сопротивлениях Ri и /?2 полу-
чается напряжение низкой частоты. Значения Ri и /?2 такие же, как и
в обычном диодном детекторе. Для устранения мерцания светящегося
экрана в цепь анода включается фильтр низкой частоты из сопротив те-
ния R' и конденсатора С'. В такой схеме повышенная чувствительность
индикатора достигается уменьшением значения сопротивления R' (порядка
50 000 ом); при этом и угол тени при отсутствии сигнала не превышает 90°.
Особенностью рассмотренной схемы является то, что светящиеся секторы
индикатора не перекрываются даже при очень сильном сигнале, а чув-
ствительность ее к слабым сигналам получается больше, чем при сильных.
Высокая чувствительность индикатора к слабым сигпалам достигает-
ся при схеме фиг. 28-5. В ней сопротивлением нагрузки диода служит
регулятор громкости. Напряжение звуковой частоты и управляющее на-
пряжение для 6Е5 снимаются с движка регулятора громкости. Сопротив-
ление Rs и конденсатор С4 образуют фильтр для защиты цепи сетки лам-
пы 6Е5 от напряжения низкой частоты. Сопротивление Rs обеспечивает
показания индикатора при очень слабых сигналах. Подбор сопротивле-
ния Rs производится при сильном сигнале и нормальном уровне выхода
низкой частоты регулятора громкости и подбирается так, чтобы угол те-
ни был близок к нулю (при полном смыкании светлых секторов). Следо-
вательно, при сильных сигналах управляющее индикатором напряжение
ограничивается регулятором громкости вместе с низкой частотой; при
Гл. 281
ИНДИКАТОРЫ НАСТРОЙКИ
слабых же сигналах положение регулятора громкости будет соответство-
вать увеличенному напряжению на сетке индикатора. Если усиление низ -
оказывается при этом недостаточным, в схему
кой частоты приемника
можно добавить сопро-
тивление которое
предотвратит перекрытие
световых секторов на
максимуме регулятора
громкости.
Наиболее простая
схема включения инди-
катора показана на фиг.
28-6; в ней управляющее
напряжение для индика-
тора 6Е5 берется от це-
пи А.Р.Ч.
28-2. Индикатор ну-
ля. Электронный индика-
тор настройки может
применяться в качестве
индикатора нуля в схе-
ме моста переменного
тока. Такой индикатор имеет то преимущество перед телефонными или
другими чувствительными
ние помехи и он может
противостоять значитель-
ным перегрузкам. Чув-
ствительность электрон-
ного индикатора типа
6Е5 равна 0,1 в эфф.
При использовании лам-
пы типа 6Е5 как инди-
катора нуля на сетку его
нужно подать смещение
примерно —4 в, а пере-
менное напряжение дол-
жно подводиться между
сеткой и катодом. Для
увеличения чувствитель-
ности можно использо-
вать любой каскад пред-
варительно усиления.
Когда к индикатору по-
дается переменное напря-
жение, то вначале отчет-
ливое изображение по-
степенно переходит к неясным полутонам и при нуле напряжения, т. е.
при балансе моста, снова становится отчетливым. Большая перегрузка
индикатора может вызвать перекрытие двух светлых секторов, но это
не опасно.
17 А. Д, Фролов.
Часть пятая
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
Глава двадцать девятая
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
В ПРИЕМНИКАХ И УСИЛИТЕЛЯХ
29-1. Терминология.
1 Частоты испытаний.
а) Радиовещательный диапазон
Испытание на
от 150 до 410 кгц 175 кгц
250 кгц
360 кгц
от 550 до 1600 кгц 600 кгц
1 000 кгц
1 500 кгц
б) Коротковолновый диапазон
Диапазоны Испытание на
35— 105 м 8,58—-2,86 мггц 37,5 м— 8,0 мггц мггц мггц
50 90 м~ 6,0 м — 3,33
16-51 м 17 м — 17,65 мггц
18,75 — 5,88 мггц 30 м — 10,0 мггц
45 м —6,66 мггц
13 — 39 м 14 м — 21,4 мггц
23,1 — 7,7 мггц 25 лт—12,0 мггц
35 м — 8,58 мггц
2 . Рекомендуемые входные напряжения. Для различных испытаний
(перекрестная модуляция и т. п.) рекомендуются четыре уровня вход-
ных сигналов:
1. Напряжение «отдаленного» сигнала 85 дб ниже 1 в — 50 мкв
2. Напряжение «среднего» сигнала 46 дб ниже 1 в с= 5 000 мкв.
3 Напряжение «местного» сигнала 20 дб ниже 1 в .= 100 000 мкв.
4. Напряжение «сильного» сигнала 6 дб выше 1 в = 2 в.
3. Измерения чувствительности входа приемника. Чувствительность
входа приемника или, как ее обычно называют, «чувствительность прием-
ника» выражается в микровольтах и представляет наименьшее входное
напряжение сигнала, модулированного частотой 400 гц с глубиной моду-
Гл» 29] ИСПЫТАНИЯ и ИЗМЕРЕНИЯ В ПРИЕМНИКАХ И УСИЛИТЕЛЯХ 259
дяции 30%, при котором на выходе приемника при всех рукоятках, уста-
новленных на максимум, получается заданная мощность.
4. Рекомендуемые выходные мощности. 1) Для приемников с выход -
рекомендуется устанавливать на эквивалентном СО-
ДОЙ мощностью 1 вт
противлении нагрузки мощность звуковой частоты 0,1 вт.
гоомкмкф 25вм
2D миги
ЦООои
Фиг. 29-2.
Фиг. 22-1»
Л
2) Для приемников с максимальной неискаженной мощностью мень-’*
ще 1 вт стандартным выходом является на эквивалентном сопротивлении
нагрузки мощность звуковой частоты в 50 мет.
Широко применяется
правило, что выходная
мощность должна рав-
няться 10% от нормаль-
ной выходной мощности
при нелинейных искаже-
ниях в 10%.
5. Рекомендуемый
эквивалент антенны. До
недавнего времени реко-
мендовалось два эквива-
лента: один (фиг. 29-1)
для применения на ча-
стотах радиовещательно-
го диапазона до 2,5 мггц
и другой (фиг. 29-2) —
для частот выше 2,5 мггц,
В последнее времи иног-
да применяют дли всех
частот один эквивалент
антенны, объединяющий
два указанных выше эк-
вивалента. Этот эквива-
лент вместе
стиками его
противления
Фиг. 29-3.
Новый
антенны дает преимуще-
ство при испытании при-
емников, охватывающих
эквивалентах антенн при .„f___________________________ _________ __
ручалась разница в измеренных величинах чувствительности приемника.
Новый эквивалент антенны предусматривает постепенный переход от
°ДНого полного сопротивления к другому, как это имело бы мест$
17*
с характери-
ПОЛНОГО' со-
показан на
эквивалент
диапазон частот между 2 и 3 мггц. При старых
переходе от одного эквивалента на другой по-
260 испытания и измерения [ Часть 5
в случае действительных антенн. Вне диапазона 2—3 мггц новый экви-
валент не дает никаких особых преимуществ по сравнению со старыми,
поэтому для большинства случаев практики более удобными все же яв-
ляются эквиваленты антенн, приведенные на фиг. 29-1 и 129-2.
29-2. Перечень испытаний.
А. Статические
испытания
Напряжение
Ток
Сопротивление
Наприженне сети пи-
тания
%В. Динамические
испытания Чувствительность Чувствительность на различных точках Абсолютная чувствительность Усиление каскада Кажущееся усиление антенной катушки Усиление преобразовательной лампы Ток гетеродинной сетки преобразовательной лампы Сопряжение
Избирательность Ширина полосы Перекрестная модулиция (испытание с двумя стандарт-генераторами) Защита от интерференции и помех Зеркальный канал
Уровень шума Уход частоты гетеро- дина Характеристики А. Р. Ч. Эквивалентное напряжение на входной лампе (На коротких волнах) Кривые А. Р.Ч. Общие искажения при изменении “входа на антенных зажимах (при модулиции 400 гц и постоянном выходе)
Качество воспроизведе- ния Характеристика на низкой частоте и нели- нейные искажения как на громкоговори- теле, так и на активном сопротивлении нагрузки. Линейность и искажения—только при нагрузке громкоговорителем Общая частотная характеристика от зажимов антенна—земля (при входе в 5000 мкв, 30%-ной модуляции) при нагрузке на гром- коговоритель и на активное сопротивление
Искажение модуляции Искажение при постоянном выходе при входе 5 000 мне, модулированном 400 гц
фон Остаточный фон Модуляция фоном
Гл. 29] ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ в ПРИЕМНИКАХ И УСИЛИТЕЛЯХ 261
До начала испытаний приемник должен проработать достаточное вре-
мя, чтобы обеспечить хорошую свою стабильность в процессе испытаний.
29-3. Статические испытания. Перед началом динамических испыта-
ний необходимо проверить все напряжения на приемнике. Особое внима-
ние нужно уделять проверке напряжений на экранирующих сетках и на-
пряжениям сеточных смещений: они должны соответствовать установлен-
ным значениям. Так как современные пентоды имеют большую крутизну
характеристик, то вышеуказанные напряжения являются критическими.
Напряжение накала нитей подогрева также должно поддерживаться
в точно установленных пределах.
Вышеуказанные измерения должны производиться высокоомным
вольтметром (не менее 1 000 ом/в). При измерениях в усилителях звуко-
вой частоты со связью сопротивлениями необходимо применять более
чувствительный прибор, приблизительно 20 000 ом]в.
Необходимо также проверить напряжение сети питания, н если ис-
пытания производятся в течение продолжительного времени, такая про-
верка должна проводиться через определенные интервалы времени и до-
пускается, если имеется возможность, поднимать его до нормального зна-
чения.
29-4. Динамические испытания. 1. Чувствительность. Сигнал, модули-
рованный частотой 400 гц при 30%, подводится непосредственно между
сеткой и «землей» (или отрицательным зажимом источника смещения
в случае, если в приемнике применяется смещение за счет общего анод-
ного тока) лампы измеряемого каскада; цепь сетки по постоянному току
будет проходить через аттенюатор стандарт-сигнал-генератора (ССГ)
к земле или к точке смещения. Чувствительность определяется входным
напряжением, дающим рекомендуемый уровень выходной мощности при
всех регуляторах усиления н тона, установленных на максимум.
2. Абсолютная чувствительность. Если в процессе измерения с сигна-
лом наблюдается заметный шум (как это обычно имеет место у прием-
ников с большой чувствительностью), то полученная цифра чувствитель-
ности не будет являться истинной чувствительностью.
Абсолютная чувствительность определяется входным напряжением
с модуляцией 30% при 400 гц, дающим рекомендуемый уровень выход-
ной мощности только на частоте 400 гц, и находится регулированием под-
водимого к приемнику входного напряжения до тех пор, пока разность
на выходе при включенной и выключенной модуляциях не станет равна
установленному рекомендуемому выходу в милливаттах.
Указанный метод может быть применен только тогда, когда выход-
ная мощность шума меньше выходной мощности сигнала. В приемниках
очень плохой конструкции выходная мощность шума может превышать
выходную мощность сигнала. В этом случае при испытании необходимо
включить на выход настроенный фильтр, пропускающий только частоту
400 гц.
3. Усиление одного каскада (не преобразовательного). Усиление
одного каскада или лампы можно измерить подключаемыми ко входу и
выходу ламповыми вольтметрами. Однако при этом могут встретиться
Некоторые затруднения, обусловленные вносимой проводниками вольтмет-
ров паразитной емкостью.
Приближенно усиление можно определить по чувствительностям каж-
дого каскада, например:
__________ напряжение на входе второго каскада
сцление ^пряжение на в^оде первого каскада
262
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
[Часть 5
Можно приблизительно определить усиление, если известны пара-
метры ламп и катушек или трансформаторов:
Усиление ~ S D L гГ~ •
кн I
где S—крутизна;
—внутреннее сопротивление лампы;
RH — динамическое сопротивление нагрузки (значения этих величин
должны соответствовать рабочим условиям).
4. Кажущееся усиление антенной катушки. При измерении кажуще-
гося усиления антенной катушки* необходимо принять меры предосторож-
ности, вытекающие из замечаний, сделанных в отношении абсолютной
чувствительности. На высоких частотах усиление катушки может быть
очень мало вследствие сопротивления, вносимого входной цепью сетки
последующей лампы.
5. Усиление преобразовательной лампы. Усиление преобразовательной
лампы как усилителя на промежуточной частоте можно подсчитать тем
же способом, как и усиление других каскадов, но подсчитать усиление
преобразования не всегда легко. Хотя кажущееся усиление преобразова-
ния можно определить так же, как и усиление на промежуточной часто-
те, но такой подсчет не дает верных результатов, так как усиление в зна-
чительной степени зависит от того, настроены ли цепи сетки на сигнал
илн не настроены. Эта зависимость усиления по промежуточной частоте
от настройки цепи сетки наблюдается как на длинноволновом и средне-
волновом диапазонах, так и на коротковолновом и отчасти объясняется
действием отрицательной или положительной обратной связи, оказываю-
щей влияние на Q настроенного контура, но в значительной степени —
наличием в пепи сетки сигнала тока с частотой гетеродина. Если цепь
сетки представляет для частоты гетеродина некоторое сопротивление, то
в цепи сетки появляется напряжение с частотой гетеродина, и в зависи-
мости от фазовых соотношений усиление преобразования возрастет или
уменьшится. Если же в пепь сетки вводится небольшое сопротивление,
как, например, при подаче на зажимы сетка — земля выхода ССГ, то
полное сопротивление для частоты гетеродина значительно уменьшится,
на сетке заметного напряжения с частотой гетеродина не появится, и
поэтому получаемое в данном случае усиление будет отличаться от уси-
ления при настроенном контуре сетки.
Наилучшим методом сравнения различных преобразовательных ламп
или различных приемников является измерение чувствительности при по-
даче сигнала на сетку первого усилителя П. Ч. и на вход предшествую-
щего преобразовательной лампе каскада (антенные зажимы или сетка
каскада В. Ч.). Из этих двух измерений можно подсчитать усиление двух
каскадов и, зная при этом параметры трансформатора промежуточной
частоты, можно использовать эти данные как базу для сравнения.
6. Ток гетеродинной сетки преобразовательной лампы. Ток гетеродин-
ной сетки преобразовательной лампы — будь то пентагрид, триод-гексод
пли смеситель с отдельным гетеродином,— должен измеряться (на каждой
из проверяемых частот) милламперметром со шкалой до 1 ма (прибор
включается в низкопотенциальный конец сопротивления утечки сетки
гетеродина) Для коротковолнового диапазона особенно важно, чтобы
Эти измерения производились обязательно на низкочастотном конце диа-
Гл. 29] ИСПЫТАНИЯ и ИЗМЕРЕНИЯ В ПРИЕМНИКАХ И УСИЛИТЕЛЯХ 263
пазона, когда конденсатор переменной емкости полностью введен, т. е.
L
когда отношение -gr получается наименьшим.
У батарейных приемников указанные испытания необходимо произве-
сти и при уменьшенном напряжении батареи, чтобы убедиться, что гене-
рация будет иметь место при частично разряженных батареях. При ис-
пользовании свежих батарей рекомендуется в плюсовый конец включать
сопротивление, эквивалентное внутреннему сопротивлению батареи после
определенного срока ее работы.
Нужно уменьшить и напряжение накала так, чтобы оно соответство-
вало значению его после некоторого разряда накальной батареи, напри-
мер в случае двухвольтового аккумулятора напряжение нужно понизить
до 1,8 в или меньше. Если в испытуемом приемнике применяются лампы
с накалом 1,4 в, то при работе на стандартных радиовещательных диа-
пазонах напряжение накала можно уменьшить до 1,1 в.
7. Сопряжение. Проверка сопряжения должна производиться на каж-
дой рекомендуемой для проверки частоте. Такую проверку можно произ-
водить при помощи так называемой «контрольной палочки», которая пред-
ставляет собой короткую бакелитовую или какую-либо другую изоляцион-
ную трубку диаметром около 6 мм; в один конец этой трубки вставляет-
ся небольшой медный стержень, а в другой конец — небольшой стержень
из магнито диэлектрика. Для проверки сопряжения один конец этой па-
лочки вводят в катушку того контура, настройку которого хотят прове-
рить. Если при введении медного конца палочки показания прибора на
выходе сильно возрастают, то это указывает на слишком большую ин-
дуктивность катушки; если увеличение выхода получается при введении
магнитсдиэлектрика, то это указывает на недостаточность индуктивности
катушки. Если оба конца вызывают уменьшение показаний на выходе,
то соотношение величин L, С подобрано правильно, и контур настроен
в резонанс. Установленных пределов допустимых ошибок сопряжения не
имеется. Рекомендуются нижеследующие пределы, применяемые в произ-
водственной практике:
v Удовлетво-
Хорошо рительно Плохо
Стандартный радиовещательный диапазон 1
> 0,5 дб 1 дб 1 дб
Коротковолновый диапазон J
Когда контуры настроены в резонанс, т. е. когда приемник настроен
точно на максимум выхода, то при введении любого конца палочки вы-
ход не должен увеличиваться больше, чем указано в приведенной таб-
лице.
8. Избирательность, а) Резонансная кривая. Снятие резонанс-
ной кривой рекомендуется производить на частотах 250, 600 и 1 200 кгц,
Для чего ССГ (модулированный частотой 400 гц с глубиной модуляции
в 30%) устанавливается на одну из этих частот и на нее настраивается
приемник. Подаваемое с выхода ССГ на вход приемника напряжение
нужно подобран так, чтобы на его выходе получилась рекомендуемая
мощность. Затем ССГ расстраивается сначала в одну, потом в другую
стороны от резонанса, и каждый раз входное напряжение увеличивается
До тех пор, пока не будет получен ранее установленный рекомендуемый
выход. Наблюдения повторяются через определенные интервалы частот
До тех пор, пока отношение входного напряжения при расстройке к вход-
ному напряжению при настройке на резонанс не станет равным 10 000.
264
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
[Часть 5
характеристика снимается аналогичным
ЗкВи£алгшт1 антенну
Фиг. 29-4.
Результаты этого измерения наносятся на бумагу с линейно-логарифми-
ческим масштабом, причем частота наносится на горизонтальную ось
с линейным масштабом, а отношение двух входов — на вертикальную ось
с логарифмическим масштабом. Если испытания производятся только на
одной из частот стандартных радиовещательных диапазонов, то эти ис-
пытания производятся на частоте 1 000 кгц. Для сравнения избиратель-
ности усилителя П. Ч. с избирательностью всего приемника резонансная
' 1зом, но только сигнал на
промежуточной частоте
подводится к управляющей
сетке преобразовательной
лампы, а не к антенным
зажимам.
б) Перекрестная
модуляция: испытание
с двумя стандарт-генерато-
рами. Резонансная характе-
ристика недостаточна для
определения избирательно-
сти приемника, в особенно-
сти если он предназначает-
си для работы в непосред-
ственной близости от мощ-
ной станции. Когда прием-
ник настроен на желаемый
сигнал, а в соседнем канале имеется нежелательный силвный сигнал, по-
следний может вызвать перекрестную модуляцию, интенсивность которой
в существенной степени зависит от избирательности приемника до преоб-
разовательной лампы.
Для испытания приемника ССГ соединяются с ним так, как показано
на фиг. 2'9-4, и от них подаются — через эквивалент антенны — сигналы
ко входным зажимам приемника. Один из этих сигналов (№ 1) пред-
ставляет желаемый сигнал, второй (№ 2) — мешающий сигнал. Сначала
включают только ССГ № 1, настраивают на желаемый сигнал приемник
и на его вход подают напряжение этого сигнала (50, 5 000 или
МО ООО мкв), модулированное частотой 400 гц с глубиной модуляции
в 30%. Регулятор громкости приемника устанавливается так, чтобы на
выходе получился рекомендуемый уровень (0,1 от нормального), после
чего модуляция выключается. Затем включают ССГ № 2, дающий ме-
шающий сигнал, также модулированный на 30% частотой 400 гц, и на-
страивают его на различные частоты по обе стороны от желаемого сиг-
нала, причем подводимое к приемнику на этих частотах напряжение ре-
гулируют так, чтобы выход на них получался на 30 дб ниже рекомен-
дуемого.
Трансформатор связи от генератора № 1 по своим параметрам не
является критичным, но индуктивность его вторичной обмотки должна
быть мала по сравнению с индуктивностью эквивалента антенны. Такой
трансформатор с малой индуктивностью и с отношением витков, прибли-
зительно равным единице, обеспечит подачу на вход сигналов 50 или
5 000 мкв, но для подачи 100 000 мкв необходима очень хорошая кон-
струкция трансформатора, если только ССГ № 1 не может подать на
первичную обмотку напряжение больше 0,5 в. В частном случае транс-
форматор и эквивалент антенны могут быть объединены; при этом ин-
дуктивность вторичной обмотки трансформатора должна быть 20 м,кгн9:
Гл. 29] ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ В ПРИЕМНИКАХ И УСИЛИТЕЛЯХ 265
а связь между его первичной и вторичной обмотками должна быть сла-
бой (меньше 30%). Индуктивность первичной обмотки должна представ-
лять реактивное сопротивление одного порядка с сопротивление-м аттенюа-
тора ССГ при максимуме его выхода.
Если коэффициент трансформация трансформатора неизвестен, то для
получения от ССГ № 1 нужного на входе приемника поступления сиг-
нала можно применить метод замещения. При выключенном ССГ № 1
н включенном ССГ № 2 выход приемника устанавливают с помощью ре-
гулятора на рекомендуемый уровень, и затем ССГ № 2 выключают. После
этого включают ССГ № 1, модулированный на 30% частотой 400 гц,
и подбирают его вход на приемнике так, чтобы при выбранной частоте
опять получить рекомендуемый выход, и затем снимают с него модуля-
цию. Далее производят нормальное испытание, т. е. включают ССГ № 2
(модулированный на 30% при 400 гц} и настраивают его на одинаковые
частоты по обе стороны от частоты желаемого сигнала, и отмечают по-
даваемые на вход приемника на этих частотах напряжения, при которых
выход приемника получается на 30 дб ниже рекомендуемого.
Как в первом, так и во втором случаях наблюдения нужно произво-
дить не чаще, чем через 10 кгц выше н ниже частоты желаемого сигна-
ла и до тех пор, пока мешающий сигнал не достигнет на входе 1 в.
Производить испытания через интервалы, меньшие 10 кгц, не имеет
смысла, так как 10 кгц являются минимальней применяемой шириной
канала, а также и потому, что получающиеся при этом интерферирующие
частоты будут давать невепные результаты.
Такое испытание необходимо провести при каждом из рекомендуемых
напряжений входа, и затем полученные результаты нанести на график,
откладывая по вертикальной оси входное напряжение (в л:кв) мешающего
сигнала, а по горизонтальной оси—интерферирующую частоту (в кгц}.
Если не имеется двух ССГ, то вместо генератора № 1 можно ис-
пользовать любой модулированный генератор пои условии, что он будет
давать требуемый выход и что 30%-ная модуляция будет оставаться по-
стоянной при изменении выхода генератора.
в) Подавление желаемого сигнала мешающим. При
испытании на перекрестную модуляцию при достаточной мощности несу-
щей частоты мешающего сигнала выход от желаемого сигнала может
уменьшаться, что объясняется перегрузкой приемника или плохой систе-
мой А. Р. Ч. Указанный эффект при испытании на перекрестную модуля-
цию не обнаруживается, но его легче установить следующим методом.
После получения на кривой перекрестной модуляции соответствующих
Точек модуляция мешающей частоты выключается, включается модуляция
Желаемого сигнала, и отмечается выход от желаемого сигнала. По этим
точкам затем можно построить на графике перекрестной модуляции кри-
вую: при этом выход желаемого сигнала наносится линейно на гори-
зонтальную ось. Если подавление желаемого сигнала не имеет места, то
это выразится в том, что вместо кривой линии получается прямая.
г) Зеркальный канал. Супергетеродинные приемники реагируют
главным образом на две частоты сигнала, которые отличаются друг от
друга иа удвоенную промежуточную частоту. Из этих частот желатель-
ной является только одна частота, другая же считается частотой зеркаль-
ного канала (второго каната настройки).
Ослабление сигнала зеркального канала определяется как отношение
Напряжения иа входе приемника сигнала с частотой зеркального канала
К напряжению на входе желаемого сигнала, даюших один и тот же выход
приемника; при этом /Приемник должен быть настроен на частоту же лае-
266
ИСПЫТАНИЯ и ИЗМЕРЕНИЯ
[ Часть 5
могс сигнала. Величина этого отношения в подавляющем большинстве
случаев определяется избирательностью настроенных контуров, находя-
щихся перед преобразовательной лампой. Ослабление сигнала зеркально-
го канала нужно проверять на всех частотах проверки, но особено важ-
но определение этого ослабления на высокочастотных диапазонах.
Интенсивность сигнала зеркального канала определяется измерением
чувствительности приемника с антенного входа на частоте желаемого
сигнала плюс удвоенная промежуточная частота, если частота гетеродина
выше частоты сигнала, или на частоте желаемого сигнала минус удвоен-
ная промежуточная частота, если частота гетеродина ниже частоты сиг-
нала. Эта цифра чувствительности делится на чувствительность при ча-
стоте желаемого сигнала, и частное выражает ослабление сигнала зер-
кального канала.
9. Уровень шума. За эквивалент шума на входе принимают эквива-
лентное входное напряжение шума, появляющееся на выходе приемника,
т. е. напряжение, учитывающее все шумы в полосе пропускания прием-
ника. Определение эквивалента шума на входе предпочитается измере-
нию уровня шума в милливаттах при определенном выбранном входе.
Эквивалент шума на входе определяется по результатам измерений
по формуле:
<4
U(u — т^сгнт/ — т^сгн 1/ Ту ’
исгн Г Рсгн
где иш —"эквивалент шума на входе, мкв}
UC2H—напряжение входа несущей частоты сигнала, мкв}
и'ш — выходное напряжение только от шума;
^сгн ““ выходное напряжение только от сигнала;
т — коэффициент модуляции сигнала;
Р* — выходная мощность только от шума;
РС2М — выходная мощность только от сигнала.
Проверка уровня шума производится при двух стандартных напря-
жениях входа:
для приемников с абсолютной испытание на эквивалент
’ чувствительностью шума входа при
ниже 5 мкв 5 мкв
„ 50 „ 50 „
выше 50 „ проверка уровня шума
не является необходи-
мой
При измерениях регулятор тона приемника устанавливается на м-акси-
мальное воспроизведение высоких частот, а регулятор громкости устанав-
ливается так, чтобы не получалось перегрузки звуковой системы. Входное
напряжение от ССГ (модулированное на 30% частотой 400 гц) подается
к приемнику через эквивалент антенны, и ею величина выбирается, как
указано выше, в зависимости от абсолютной чувствительности при-
емника. Выход только от шума измеряется при выключенной модуляции.
Выходное напряжение с частотой 400 гц измеряется вольтметром пере-
Гл. 29] ИСПЫТАНИЯ и ИЗМЕРЕНИЯ В ПРИЕМНИКАХ И УСИЛИГГЕЛЯХ 267
меииого тока, включенным через высокоизбирательный фильтр, настроен-
ный иа часготу 400 гц, или, что более просто, измерением сигнала и шу-
ма вместе. Выход, создаваемый только сигналом, определяется как раз-
ность между общим выходом и выходом, создаваемым только шумом.
Показания прибора на выходе должны как можно меньше зависеть от
формы кривой или в крайнем случае необходимо для него иметь поправ-
ки на форму кривой. Уровень шума подсчитывается по приведенной вы-
ше формуле. I
10. Уход частоты гетеродина. Это испытание должно проводиться на
всех коротковолновых диапазонах и особенно на их высокочастотных кон-
Фиг. 29-5.
цах. На стабильность частоты гетеродина преобразователя (будь это пен-
тагрид, триод-гексод или гептод) влияют три основных фактора: 1) изме-
нение напряжения смещения на управляющей сетке; 2) изменение напря-
жения на аноде гетеродина; 3) изменение напряжения на экранирующей
сетке. Из них особенно важен первый, потому что при наличии А. Р. Ч.
напряжение смещения изменяется при изменении силы сигнала. Второй
и третий факторы проявляются при изменении напряжения питания или
при изменении выходного напряжения выпрямителя после фильтра в ре-
зультате колебания потребляемого тока. Последнее обстоятельство являет-
ся причиной вторичной модуляции или прерывистых колебаний на корот-
ких волнах.
Для непосредственной проверки изменения частоты гетеродина при
изменении смещения на управляющей сетке достаточно подвести к ано-
ду и экранирующей сетке гетеродина стабильные напряжения. Но так как
это не всегда удобно, то лучше производить комбинированное испытание
в процессе работы приемника в нормальных условиях при изменении на-
пряжения сигнала на входе от 10 до 100 000 мкв, измеряя уход частоты
через подходящие интервалы времени. В процессе работы А. Р. Ч. ток,
потребляемый лампами приемника, изменяется, нагрузка на выпрямитель
также меняется, что, очевидно, будет изменять подводимые к различным
электродам ламп напряжения. Такое комбинированное испытание можно
сравнительно просто провести при использовании двух ССГ (фиг. 29-5).
ССГ № 1 дает напряжение сигнала на входе приемника, а ССГ № 2,
работающий на промежуточной частоте, подключается к усили-
телю промежуточной частоты через очень небольшой конденсатор С, что-
бы свести до минимума влияние нагрузки рт ятеннюатора. В результате
268
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
[Часть S
действия этих двух сигналов в громкоговорителе будут слышны биения.
Частота ССГ № 2 подстраивается на получение нулевых биений с часто-
той сигнала при 10 мкв от генератора № 1. Затем входное напряжение
генератора № 1 изменяют подходящим сигналом до 100 000 мкв, и гене-
ратор № 2 каждый раз подстраивается на нулевое биение, так как в ре-
зультате изменения частоты гетеродина каждый раз получается новая
промежуточная частота. Эти наблюдения за изменением частоты нано-
сятся в виде кривой на логарифмическую бумагу.
Это испытание можно дополнить проверкой стабильносги частоты ге-
теродина при изменении напряжения в сети. Предположим, что напряже-
ние в сети будет изменяться на +10% от его надлежащего значения.
Тогда, изменяя соответствующим образом напряжение питания, опреде-
ляют, как и выше, соответствующее изменение частоты. Для упрощения
проверки нити подогрева ламп можно питать от источника постоянного
напряжения. Результаты проверки изменения частоты наносятси на бу-
магу с линейным масштабом.
В дополнение к вышеуказанным измерениям аналогичным же образом
можно провести испытания и на проверку отсутствия вторичной модуля-
ции и прерывистых колебаний, но только в этом случае нить подогрева
преобразовательной лампы нужно питать от источника постоянного напря-
жения.
11. Характеристика А. Р. Ч. а) Характеристики А. Р. Ч. при-
емника должны проверяться на средней частоте каждого диапазона. ССГ
(модулированный на 30% частотой 400 гц) подключается к антенным
зажимам приемника через эквивалент антенны. Регулятор громкости при-
емника устанавливается так, чтобы при подаче к антенным зажимам
сигнала в 2 в выходная система приемника не перегружалась (для этого
испытания перегрузкой нужно считать половину от максимального выхо-
да). Напряжение на входе приемника изменяется скачками от 1 мкв до
2 в, и при каждом из этих напряжений наблюдается выход. В пределах
«колена» кривой, где вступает в действие А. Р. Ч., а также при входных
напряжениях, начиная от 100 000 мкв до 2 в, где, вероятно, будет иметь
место «возрастание модуляции», промежуточные значения входных напря-
жений нужно брать через небольшие интервалы.
Результаты измерений можно представить в виде кривой на бумаге
с линейно-логарифмическим масштабом; выход в децибелах (на любом
удобном относительном уровне) откладывается по вертикальной оси
в линейном масштабе, а вход — по горизонтальной оси в логарифми-
ческом масштабе.
б) Для испытания системы А. Р. Ч. можно применить другой
метод, описанный детально в гл. 19. В этом методе регулятор громкости
сначала устанавливается на положение максимального усиления, и вход-
ной сигнал увеличивается до получения определенной части максималь-
ной выходной мощности. Затем регулятор громкости устанавливается так,
чтобы уменьшить выход на известную величину, определяемую возмож-
ностью нанесений его на кривой, и так процесс продолжается до исполь-
зования всего регулятора. Полученная в результате кривая будет опре-
делять выходную мощность, которая должна была бы соответствовать
входному напряжению при максимальной установке регулятора громкости,
если бы в звуковой системе не получалось перегрузки.
12. Общие нелинейные искажения. Для определения нелинейных иска-
жений, появляющихся в приемнике, кроме искажений, создаваемых низ-
кочастотной системой приемника, определяют общие искрения рсеро при-
Гл. 29] ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ В ПРИЕМНИКАХ И УСИЛИТЕЛЯХ 269
емника. Наиболее вероятной причиной таких искажений является система
А. Р. Ч., и в этом случае метод проверки сводится к следующему.
К приемнику через эквивалент антенны подводится сигнал, модули-
рованный на 30% частотой 400 гц, и изменяется от 1 мкв до 2 в. Чтобы
искажения, возникающие в низкочастотной части приемника, оставались
постоянными, выход поддерживается постоянным на каком-нибудь подхо-
дящем низком уровне (например, 50 мвт). Наиболее подходящим при-
бором для такого испытания является «измеритель коэффициента нели-
нейных искажений», состоящий из высокоизбирательного полосового филь-
тра и измериющий общие нелинейные искажения на частоте 400 гц (п>
добные приборы могут применяться и для измерения в диапазоне частот)
Этот прибор подключается к сопротивлению нагрузки (для этого испы-
тания сопротивление нагрузки должно быть чисто активным), и при каж-
дом уровне входа измеряется процент нелинейных искажений. Результаты
этих измерений наносятся на графике характеристик А. Р. Ч.; это дает
возможность непосредственной проверки нелинейных искажений, вносимых
примененной в приемнике системой А. Р. Ч.
13. Верность воспроизведения, а) Частотная характеристи-
ка и искажения. Частотная характеристика усилители или низкоча-
стотной части приемника должна проверяться как при включенном гром-
коговорителе, так и при чисто активной нагрузке в выходном каскаде.
Для снятия частотной характеристики звуковой генератор подключается
на вход усилители или к зажимам звукоснимателя приемника; частота
этого гетеродина изменяется от 30 до 10 000 гц, а входное напряжение
поддерживается постоянным. Входное напряжение устанавливается такой
величины, при которой на частоте, дающей максимальный выход, только1
или начинает появляться в выходной лампе сеточный ток, или выходная
мощность достигает заданного значения. К сопротивлению нагрузки выхо-
да подключается прибор для измерения нелинейных искажений на любой
частоте. Наиболее подходящим прибором для этой цели является «ана-
лизатор гармоник», показывающий непосредственно напряжения основ-
ной частоты и гармоник. Если основную частоту установить иа отсчет
100 в, то гармоники отсчитываются непосредсгвенно в процентах при ус-
ловии, что усилитель обладает достаточно плоской частотной характери-
стикой. Результаты полученных измерений наносятся в виде кривой на
полулогарифмической бумаге; частота откладывается по горизонтальной
оси в логарифмическом масштабе, а выход (в дб) и искажения (в%) —
по вертикальной шкале в линейном масштабе. За нулевой уровень (0 дб)
удобно принять максимальный выход; тогда кривая будет непосред-
ственно указывать выход на любой частоте в децибелах от максималь-
ного выхода. Изменяя масштаб и положение отдельных кривых на гра-
фике, можно расположить кривые нелинейных искажений в нижней части,
а кривые выхода — в верхней части.
За исключением специальных случаев, нет смысла производить изме-
рения выше пятой гармоники; в большинстве случаев при малых иска-
жениях вполне достаточно измерить нелинейные искажения от второй
и третьей гармоник.
Если у испытуемой аппаратуры имеется регулитор тона, то его надо
устанавливать на положение максимального воспроизведения высоких
частот. При необходимости испытание можно повторить при различных
положениих регулятора тона.
Все испытания необходимо1 полностью повторить, заменив громко-
говоритель чисто активным сопротивлением нагрузки; полученные при
270
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
[ Часть В
этом характеристики позволят определить влияние создаваемой громко-
говорителем переменной нагрузки.
б) Амплитудные характеристики и нелинейные
искажения. Вследствие кривизны характеристик ламп выход усили-
теля низкой частоты непропорционален входу. Поэтому желательно полу-
чить кривую, показывающую зависимость выхода и нелинейных искаже-
ний от напряжения входа. Это испытание проводится с той же
аппаратурой, которая применяется при снятии частотной характеристики
по низкой частоте, но оно должно производиться только при нагрузке
на громкоговоритель. Испытание производится на частоте 400 гц. Вход-
ной сигнал должен первоначально устанавливаться на получение макси-
мального заданного выхода. При этом испытании отмечаютси как выход
так и нелинейные искажения при уменьшении наприжения на входе
через определенные ступени до нуля. Результаты представляются в виде
кривых на графике с линейным масштабом: по горизонтальной оси
откладывается входное напряжение, а по вертикальной — выход и про-
цент нелинейных искажений. Чтобы получить линейную кривую, выход
должен выражаться напряжением на сопротивлении нагрузки.
в) Общая частотная характеристика н искажения.
Чтобы определить качество воспроизведения как по низкочастотной, так
и пс высокочастотной частям приемника, это испытание нужно произво-
дить для всего приемника — от зажима антенны до громкоговорителя. На
основании этих измерений и частотных характеристик конструктор может
определить как влияние усилителя П. Ч. вследствие ослаблении боковых
полос, так и влияние резонансной характеристики усилителя В. Ч. и вход-
ных антенных контуров (в особенности на длинноволновом диапазоне).
Для рассматриваемых испытаний необходим ССГ с внешней модуля-
цией от звукового генератора, обеспечивающего при изменении частоты
от 30 до 10 000 гц глубину модуляции 30%. К сопротивлению нагрузки
выхода подключается, как и при снятии низкочастотной характеристики,
анализатор гармоник. В качестве выходного нагрузочного сопротивления
должен применяться громкоговоритель. Измерение должно быть повто-
рено при чисто активном сопротивлении нагрузки.
Для этих испытаний напряжение на входе приемника устанавливается
в 5 000 мкв, а регулятор громкости — на максимум; при этом ССГ дол-
жен быть модулирован частотой 400 или 1 000 гц, так как в этом случае
получается максимальное усиление приемника. Вход приемника (как уро-
вень несущей, так и процент модуляции) поддерживается постоянным
в течение всего испытания, а частота модуляции изменяется через удоб-
ные интервалы от 30 до 10 000 гц. На каждой точке проверяемой часто-
ты даются отсчеты выхода и нелинейных искажений.
Результаты измерений наносятся в виде кривых, как и в случае
характеристики по низкой частоте. Если приемник имеет регулирование
избирательности и (или) тона, то они должны быть установлены на по-
ложение максимальной полосы. В случае необходимости эти испытания
можно повторить при других положениих рукояток этих регулирований.
14. Искажение модуляции. Это испытание проводится для определения
искажений в приемнике при изменении модуляции постоянного сигнала
от 10 до 100%. Сигнал с напряжением 5 000 мкв на частоте 1000 кгц,
модулированный 400 гц, подводится к антенным зажимам через эквива-
лент антенны. При помощи регулятора громкости выход приемника под-
держивается постоянным на каком-нибудь подходящем уровне (например,
на 50 мет) так, чтобы любое нелинейное искажение низкочастотной
части приемника (если оно имеется) оставалось постоянным. Процент
Гл. 20] ИСПЫТАНИЯ и ИЗМЕРЕНИЯ В ПРИЕМНИКАХ И УСИЛИТЕЛЯХ 271
модуляции изменяется через удобные интервалы от 10 до 100%, и в каж-
дой точке измеряется нелинейное искажение. Как и при измерении
общих нелинейных искажений, наиболее удобным для этого испытания
является измеритель коэффициента нелинейных искажений. Результаты
измерений наносятся на график с линейным масштабом.
15. Фон. На выходе любого приемника питаемого от сети перемен-
ного тока, всегда имеется в той или иной степени фон. Фон проявляется
главным образом в виде второй гармоники частоты сети переменного тока
(100 гц), получающейся в результате выпрямления; основная частота
(50 гц) и высшие гармоники, хотя и незначительно, но все же будут
оказывать влияние на уровень фона. Фон может быть одним из видов
(или они могут существовать оба одновременно): 1) остаточный фон, ко-
торый получается при работе только одной низкочастотной части прием-
ника; 2) модуляция фоном, которая получается в каскадах В. Ч. и П. Ч.
приемника при приеме несущей частоты сигнала. Этот фон является пара-
зитной модуляцией несущей частоты и сигнала частотой фона.
1) Остаточный фон. Остаточный фон обусловливается недо-
статочной фильтрацией в цепи питании высокого напряжения или пара-
зитной связью между проводами сетки и другими проводами, несущими
напряжение с частотой 50 гц и ее гармоники. При этом испытании ре-
гулятор громкости приемника устанавливается на максимум, регулятор
тона — на положение широкой полосы, а лампа последнего усилителя
П. Ч. вынимается из ее панели (чтобы исключить любой фон, наводи-
мый в цепях диода). Когда в последнем усилителе П. Ч. используется
лампа 6В8, являющаяся в одно и то же время усилителем и детектором,
ее удалять нельзя; в этом случае достаточно отключить напряжение, пи-
тающее экранирующую сетку. Фон может быть измерен соответствующим
выходным прибором с большим входным сопротивлением или электрон-
ным осциллографом. Испытание должно производиться как при нагрузке
громкоговорителем, так и при нагрузке чисто активным сопротивлением.
2) Модуляция фоном. При этом испытании сигнал с частотой
1000 кгц, модулированный на 30% частотой 400 гц, подводится к при-
емнику на каждом из рекомендуемых входных напряжений. Если имеется
регулятор тона, то он устанавливается в положение максимальней шири-
ны полосы; регулятор громкости устанавливается в такое положение, при
котором можно получить при данном сигнале приблизительно максималь-
ный неискаженный выход, и затем включается модуляция. Составляющие
фона измеряются той же аппаратурой, что и при испытании остаточного
фона. Модуляция фоном на каждой составляющей частоте определяется
уравнением
иф
т = 30 и—,
исгн
где т — процент модуляции фоном;
U&—выходное напряжение от фона;
6/сгн— напряжение сигнала на входе.
Это испытание дает точные результаты только в том случае, если
Модуляция фоном значительно больше, чем остаточный фон. В против-
ном случае влиянием этого фена вообще можно пренебречь.
Во всех измерениях фона существенно, чтобы проверка на прослуши-
вание приемника производилась при громкоговорителе, вмонтированном
В футляр приемника.
2?2
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЁЙИЯ
[Часть 5
Глава тридцатая
ИСПЫТАНИЕ ЛАМП
Полное испытание ламп проводится на ламповом заводе и требует
довольно сложного и дорогого оборудования, для потребителей, за исклю-
чением разве хорошо оборудованных исследовательских лабораторий, боль-
шею частью недоступного. Здесь описываются только испытания, даю-
7 указывает цеяость нита
большинства типов ламп
Фиг. 30-1.

щие возможность потребителю проверить лампу и определить некоторые
ее наиболее важные параметры, обеспечивающие удовлетворительную ра-
боту ее в той части схемы, в которой намечено ее использование.
30-1. Испытание на короткое замыкание. Испытание на короткое за-
мыкание должно быть проведено раньше всех других испытаний. Испы-
тание на короткое замыкание должно быть достаточно чувствительным,
чтобы отметить не только замыкание, но и сопротивление утечки порядка
0,25 л<аож. Проверку лампы желательно производить при напряжении
между любой парой электродов порядка 110 в, а в качестве индикатора
использовать неоновую лампу. Удовлетворительные результаты дает для
этой цели схема фиг. 30-1. Нетрудно видеть, что прибор с такой схемой
отметит короткое замыкание между любой парой нз восьми электродов.
Параллельно всем неоновым лампам подключаются конденсаторы
(0,01 чтобы избежать незначительного свечения, вызываемого ем-
костью монтажа и т. и. Так как к электродам подается высокое напря-
жение, то при испытании нужно соблюдать меры предосторожности,
чтобы в процессе проверки рука не касалась баллона.
Чтобы убедиться в отсутствии внутренних коротких замыканий,
мсжно легко постучать по лампе, например резиновым ободком карай-*
Гл. 30]
ИСПЫТАНИЕ ЛАМП
273
даша. Некоторые типы батарейных ламп при проверке замыкания между
нитью накала и сеткой будут давать при сильном постукивании мерца-
ние неоновой лампы. Это свидетельствует не о недостатке лампы
а только о чрезмерной тряске, которой она подвергается.
Для большинства типов ламп неоновая лампа № 1 (фиг. 30-1) бу-
дет всегда указывать на наличие проводимости между зажимами нити
накала или нити подогрева. У некоторых типов ламп может иметь место
необычное расположение ножек; зажимы нити накала или нити подо-
грева могут соответствовать какому-нибудь другому типу ламп.
Более простым, но более кропотливым методом испытания является
применение одного 110-вольтового трансформатора и одной неоновой
пампой, которые подключаются через соответствующий переключатель
или гибкими проводниками поочередно к каждой из возможных комби-
наций пар электродов.
Иногда делается испытание на короткое замыкание горячей нити
подогрева. При одном из методов испытания к управляющей сетке по-
дается большое отрицательное напряжение смещения, чтобы не проходил
термоионный ток. В другом варианте этого метода используется неоно-
вая лампа с двумя одинаковыми электродами. При постоинном токе све-
тится только один из них; при переменном токе светятся оба. Электрод
лампы, по которому проходит термоионный ток, будет вызывать в ре-
зультате свечение только одной стороны неоновой лампы, короткое же
замыкание будет вызывать свечение обеих сторон неоновой лампы. При-
менение этого метода ограничивается тем, что через некоторые электроды
ламп (например, противодинатронную сетку) термоионного тока недо-
статочно, чтобы вызвать свечение»
30-2. Эмиссия, а) Общие замечания. Хотя проверка на эмиссию
и является важным испытанием, оно часто переоценивается. «100%-ной
эмиссии» не бывает, и каждую лампу проверяют, чтобы иметь уверен-
ность, что она дает определенный минимум эмиссии при определенных
условиях работы. Любая лампа с эмиссией больше этого минимума счи-
тается удовлетворительной. Однако показания на ламповом испытателе
«100% эмиссии» являются неточными. Более правильным было бы на
шкалах помечать «хорошая», «сомнительная», «плохая» без какого-либо
дальнейшего уточнения. Центр сегмента1 «сомнительная» должен соот-
ветствовать точке конца жизни лампы. Небольшие структурные различия
между лампами различных заводов могут дать разность в отсчитываемой
эмиссии до 25%. Часто эмиссия уменьшается неравномерно в течение
срока службы лампы, а очень часто лампа показывает наибольшую
эмиссию только после нескольких часов работы. Все это объясняет, по-
чему проверка одной эмиссии не является эффективной проверкой и по-
чему для определения «конца жизни» лампы предпочтительнее испытание
на крутизну характеристики. Однако, испытания на эмиссию дают совме-
стно с другими испытаниями все же ценные сведения.
б) Испытатель эмиссии. На фиг. 30-2 показана схема испы-
тателя эмиссии для простейшей проверки ламп. Этот ламповый испыта-
тель эмиссии работает при нормальном напряжении накала, и между
Катодом и всеми другими соединенными вместе электродами подводится
фиксированное переменное напряжение 30 е. В эту цепь вводится после-
довательно сопротивление:
1 Обычно на шкалах испытателей ламп изображаются секторы разных цветов,
соответствующие „хорошей", „сомнительной", „плохой" эмиссии.
18 А. Д. Фролов.
274 ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ [’Часть 5
А. 200 ож — для мощных выпрямителей и всех типов ламп, кроме
диодов или батарейных ламп с ограниченной эмиссией.
Б. 1 000 ож — для батарейных ламп с ограниченной эмиссией.
В. 5 000 ож — для диодов, за исключением мощных выпрямителей.
Из приведенной схемы видно, что для проведения испытаний тре-
буется три прибора многошкальный вольтметр для измерения перемен-
ного напряжения накала ламп, вольтметр на 40 в для измерения пере-
менного анодного напряжения и многошкальный миллиамперметр посто-
янного тока. Первый вольтметр отсчитывает напряжение накала, вто-
рой— 30 в эфф, а миллиамперметр — эмиссию. Если накальная обмотка
трансформатора имеет несколько достаточно точно отрегулированных от-
водов на правильное напряжение при всех условиях нагрузки как в цепи
накала, так и в цепи анода, то вольтметр накала необязателен. Когда
вольтметр накала отсутствует, анодный вольтметр можно использовать
как индикатор, и тогда можно ограничиться одним переменным сопро-
тивлением и трансформатором.
Рассматриваемый испытатель предназначаетси только для определе-
ния «конца жизни» лампы. Отсчеты эмиссии новых ламп не имеют ка-
кого-либо непосредственного значения, если она выше установленного
предела, т. е. прибор не определяет преимуществ одной лампы перец
другой, и вполне возможно, что лампа будет иметь какой-либо другой
недостаток, и прибор все же будет давать удовлетворительные показания
по эмиссии. Поэтому если имеется предположение о наличии в лампе
других недостатков, то ее необходимо проверить по другим видам испы-
таний, приводимых в этой главе.
Для градуировки этого прибора необходимо использовать лампы,
точно проверенные на «конец жизни» испытанием на крутизну для
обычных ламп или на выходную мощность в случае усилителей клас-
1 Может быть применен с соответствующим переключателем одни миогошкальный
прибор, измеряющий ток и напражение.
Гл. 30]
ИСПЫТАНИЕ ЛАМП
275
са В, или на качество выпрямления для выпрямителей и диодов. Как
общее правило, точка «конца жизни» ламп соответствует для:
усилителей мощности
усилителей напряжения
преобразователей
диодов
вакуумных выпрями-
телей
газона полнен ных
выпрямителей
70% нормальной крутизны
70% нормальной крутизны
60%* нормальной к^рутизны гетеродина
20%-ному уменьшению нормального выпрям-
ленного тока диода
20%-ному ухменьшению нормального рабочего
тока
25 в падения постоянного тока при 20° С
30-3. Проверка анодного и экранного токов. Одной из наиболее важ-
ных проверок является проверка токов анода и экрана при типовых
рабочих условиях напряжений накала (или нити подогрева), сетки эк-
рана и анода. Необходимо при этой проверке применять отдельные
вольтметры или один вольтметр с переключателем, позволяющим изме-
рять напряжения на всех электродах при рабочих условиях.
30-4. Проверка на газ. Ионный и другие виды токов., обратных по
направлению элекронному току сетки, измеряются при нормальных рабо-
чих условиях микроамперметром, включенным в цепь сетки лампы
(фиг. 30-3). У малых ламп этот ток не должен быть ботыде 1 мка,
у мощных ламп — не больше 2—5 мка для большинства типов ламп.
Один из вариантов определения наличия газа показан на фиг. 30-4. На-
личие любого тока в цепи сетки будет проявляться в виде изменения
анодного тока при закорачивании (рубильником Р) или включения со-
противления в 1 мгом в цепи сетки. Сеточный ток (от наличия газа
в лампе) в микроамперах будет равен приблизительно изменению анод-
ного тока (в ма), деленному на крутизну характеристики лампы (в ма/в),
т. е.
Iгаз — ^а\ lai)' £ •
30-5. Крутизна характеристики лампы. Одним из наиболее важных
испытаний лампы, определяющих работоспособность лампы, является
* Уменьшение крутизны гетеродина раньше, чем прекратится генерация, зависит
от многих факторов, включая тип схемы, конструкцию катушек, перекрываемый диапазон
частот и т. д.
18*
276
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
[Часть 5
измерение крутизны характеристик. Крутизну нужно измерять при нор-
мальных рабочих условиях, и в этом случае ее величина будет точно
соответствовать действительности.
Крутизна характеристики лампы определяет усиление каскада и вы-
ходную мощность приемника. В любой лампе необходим определенный
минимум эмиссии, чтобы обеспечить нормальную характеристику. Ток
эмиссии больше этого минимума не внесет значительного улучшении
в характеристику, и крутизна будет оставаться постоянной, и, наоборот,
уменьшение эмиссии до определенного минимума не ухудшит характери-
стики лампы. Падение же эмиссии ниже минимума ухудшает параметры
лампы. :4
Крутизна характеристики равна отношению изменения анодного тока
(в ма) к изменению напряжения на сетке (в в) при постоянном анодном
напряжении и при сопротивлении нагрузки, равном нулю. Крутизна
обычно измеряется в Moje. Опа определяет действительный наклон харак-
теристики, выражающей зависимость анодного тока от напряжения на
сетке лампы.
Имеется два метода проверки крутизны: статический (или «метод
изменения напряжения на сетке») и динамический. Статическая
проверка может быть проделана без какого-либо специального прибора,
кроме обычно используемых приборов для измерений напряжений на
электродах и анодного тока. Накал или нить подогрева должны работать
при нормальном напряжении, которое во избежание ошибки из-за паде-
ния напряжения в проводах должно измеряться непосредственно на нож-
ках лампы. У триодов критическим является анодное напряжение, у тет-
родов и пентодов — экранное напряжение. Особенно критичным напря-
жением у пентодов и тетродов является напряжение на управляющей
сетке, и поэтому необходимо принять все меры для повышения точности
измерения.
Статическая проверка (фнг. 30-5) состоит в измерении изменения
анодного тока при изменении сеточного смещения, предварительно уста-
Гл. 30]
ИСПЫТАНИЕ ЛАМП
277
новленного на ею нормальное для данной лампы значение. Изменяя на-
пряжение на сетке на 0,5 в от нормального напряжения, т. е. изменяя
Напряжение на сетке на 1 в и отсчитывая получающуюся при этом раз-
ность в показаниях анодного тока, определяют по этой разности токов
непосредственно крутизну 5 характеристики лампы. Например, если от-
счеты анодного тока были 6,5 и 5,0 ма, то разность их оавна 1,5 ма,
и, следовательно, крутизна 5 = 1,5 ма/в.
Важно выбрать два напряжения смещения так, чтобы они распола-
гались симметрично с каждой стороны от нормального напряжения сме-
щения, так как в противном случае измеренное значение 5 не будет
Фиг. 30-6.
соответствовать его значению в заданной точке. Изменять напряжение
смещения можно добавлением к имеющемуся напряжению напряжения
в 1,0 в, которое по желанию можно включить или выключить. Это
устройство требует для получения точных результатов два отдельных
вольтметра.
Приведенный выше метод определения крутизны в статическом ре-
жиме требует некоторого времени, так как для каждого отсчета необ-
ходимо подрегулировать анодное и экранное напряжения. Это прихо-
дится делать потому, что, во-первых, нагруженные потенциометрами ба-
тареи изменяют свое напряжение, а, во-вторых, при изменении сеточного
напряжения изменяется и потребление тока самими потенциометрами.
Более удобным является динамическое испытание (фиг. 30-6),
так как в этом случае лампа проверяется при условиях, более близких
к действительным условиям ее работы. К сетке подводится входной сиг-
нал в 1 в эф, а переменная составляющая анодного тока отсчитывается
по электродинамическому миллиамперметру; в этом случае крутизна
(в Maje) будет равна измеренному переменному анодному току (в ма).
В этом испытании важно, чтобы анодная и экранная цепи имели низ-
кое сопротивление. Электродинамический миллиамперметр можно заме-
нить низкочастотным дросселем с малым сопротивлением постоянному
току, параллельно которому присоединяются большой блокирующий кон-
денсатор и миллиамперметр постоянного тока с выпрямителем (например,
278
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
[Часть «5
купроксного типа). Точность такого устройства меньше, чем при исполь-
зовании электродинамического прибора, и поэтому его необходимо гра-
дуировать по более точному прибору. Однако он удобен для сравнитель-
ных испытаний.
Обычно лампы способны удовлетворительно работать до уменьшения
крутизны на 30% от ее нормального значения (для ламт усилителей
напряжения иля мощности).
30-6. Специальные испытания. К специальным испытаниям относятся
испытания на коэффициент усиления, на крутизну в точках, приближаю-
щихся к отсечке тока, на внутреннее сопротивление и крутизну между
двумя электродами. Все эти испытания производятся только с помощью
сложных измерительных устройств, описание которых можно найти в ру-
ководствах по лабораторным измерениям.
30-7. Испытание на микрофонный эффект (акустическая обратная
связь). Наиболее правильным испытанием лампы, которая, как предпола-
гается, обладает микрофонным эффектом, является испытание ее в усло-
виях, аналогичных ее действительной работе. С точки зрения микрофон-
ного эффекта очень важными являются способ установки ламповой па-
нели и расположение лампы то отношению к громкоговорителю. В зна-
чительной мере микрофонному эффекту способствует футляр приемника,
особенно в небольших настольных моделях. Иногда лампа чувствительна
К микрофонному эффекту на какой-либо определенной частоте, которая
и будет очень сильно подчеркиваться при работе. И поэтому лампы
должны испытываться на микрофонный эффект в их нормальных рабо-
чих условиях.
30-8. Испытание иа шум. Шум необходимо отличать от микрофонного
эффекта. Термин «шум» должен применяться к акустическому выходу
громкоговорителя при отсутствии обратной акустической связи. Для этого
громкоговоритель нужно расположить на значительном расстоянии от
испытуемой лампы. Шум обычно проявляется как «шипение» или как
«треск» и обусловливается плохим контактом в панели, утечкой в панели
или цоколе лампы. Эти причины должны быть исключены. Прежде чем
утверждать, что лампа шумит, нужно исключить все эти причины.
30-9. Испытание на утечку нить подогрева — катод. Когда к лампе
с косвенным накалом подводится напряжение между нитью подогрева
и катодом, то между ними может появиться ток вследствие: а) эмиссии
от катода к нити подогрева, б) эмиссии от нити подогрева к катоду
или в) утечки. Если при перемене полярности подводимого напряжения
ток изменяется, то очевидно, что по меньшей мере часть его обуславли-
вается причиной а) или причиной б), или обеими. На ток только от
утечки полярность подводимого напряжения не влияет, но утечка встре-
чается сравнительно редко. Полное повреждение изоляции может полу-
читься вследствие повреждения покровного слоя нити подогрева.
Эмиссия между подогревом и катодом может быть причиной фона
в усилителях с большим усилением (см. гл. 24), но в радиоприемниках
обычно она не имеет значения. В большинстве случаев достаточно про-
верить лампу только на замыкание между катодом и подогревом.
30-10. Синее свечение и флюоресценция. Синее или синефиолетовое
свечение в лампе при ее работе может иметь место между катодом
и анодом вследствие ионизации газа в ней. Однако в мощных лампах
при наличии больших токов может наблюдаться небольшое свечение
даже у ламп, имеющих нормальные значения ионного тока, т. е. допу-
стимое количество газа. В вакуумных выпрямителях значительное све-
Гл. 30]
ИСПЫТАНИЕ ЛАМП
279
чение может наблюдаться в течение продолжительного времени прежде,
чем лампа выйдет из строя.
От синего свечения необходимо отличать флюоресценцию, которая не
оказывает какого-либо вредного действия, а скорей указывает на хоро-
ший вакуум в лампе. Можно наблюдать, как внутри лампы на неболь-
шом расстоянии от стеклянного баллона, анода или других частей появ-
ляется чрезвычайно тонкий светящийся слой, часто изменяющийся с из-
менением силы сигнала. Флюоресценция получается из-за бомбардировки
электронами стекла или
других частей лампы. Чер-
ный слой на внутренней
стенке баллона у многих
типов ламп уменьшает тен-
денцию к флюоресценции
так же хорошо, как и вто-
ричная эмиссия от баллона.
30-11. Испытание мощ-
ных ламп, предназначенных
для работы в режиме В, на
выходную мощность. Так
как у мощной лампы, пред-
назначенной для работы в
режиме В, обычным спосо-
бом проверить крутизну
нельзя, то чтобы убедиться
в удовлетворительности ее
характеристики, проверяют ее выходную мощность. У такой лампы же-
лательно проверять каждую триодную часть в отдельности, а поэтому
сопротивление анодной нагрузки надо брать равным V4 рекомендованно-
го сопротивления нагрузки между анодами. Чтобы имитировать условия,
имеющие место при действительной работе лампы предоконечного каска-
да и трансформатора, последовательно с сеткой включают сопротивление,
и затем подводят к цепи сетки переменное напряжение с частотой 50 гц.
Условия испытания определенных типов ламп приводятся в табл. 30-1,
а схема испытания показана на фиг. 30-7.
Таблица 30-1
Тип ин> в ^оа, в U ос, в Uсгн эф, в Rc, ОМ RH, ом вм*, вт Минимально- допустимая ВМ, вт
6А6 6Н7 6,3 2,5 | 295 -5 35 500 2 500 5,4 2,8
Приближенная формула для определения выходной мощности только
Для одной триодной части, в предположении, что постоянный анодный
ток очень мал по сравнению с током при полном выходе, имеет вид:
выходная мощностью 2,47
где 1оа —- средний (постоянный) ток для одного анода при полном вы-
ходе;
RH— сопротивление нагрузки для одного анода.
♦ ВМ мощность, которая должна получаться от нормальной новой ламлы.
280
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
[Часть 5
Электроды, не участвующие в данном испытании, должны подклю-
чаться к катоду.
30-12. Испытание преобразователей частоты. Кроме обычных стати-
ческих испытаний, у преобразовательных ламп проверяется крутизна
преобразования (вместе с проверкой гетеродина), которая может быть
определена из результатов испытания крутизны характеристики или ди-
намического испытания гетеродинной части лампы.
Фиг. 30-8.
Любое нарушение характеристики лампы в течение ее работы яв-
ляется результатом изменений эмиссии, крутизны преобразования и кру-
тизны гетеродинной части лампы. Поэтому достаточно проверить один
из этих параметров, чтобы установить годность лампы к работе. Обычно
достаточно проверить крутизну гетеродинной части лампы. Но часто бы-
вает, что лампа, переставшая работать на всем коротковолновом диа-
пазоне данного приемника, будет работать совершенно удовлетворительно
в другом приемнике или на радиовещательных диапазонах в своем же
приемнике. Это происходит из-за различий в конструкции приемников,
а не из-за лампы. Поэтому наиболее правильно проверять работу лампы
в приемнике, для которого опа предназначается. Если необходимо про-
водить испытания вне приемника, то более правильно проверять кру-
тизну характеристики гетеродина по условиям, приведенным в табл. 30-2
и по схеме фиг. 30-8.
30-13. Испытание диода. Диоды проверяются на выпрямленный ток
в процессе их работы при нормальном напряжении нити подогрева (или
накала) и при соответствующем ему сопротивлении нагрузки, шунтиро-
ванном емкостью. Каждый диод должен проверяться отдельно в соот-
ветствии с табл. 30-3, которая дается для питания от переменного тока
в 50 гц.
30-14. Испытания вакуумных выпрямительных ламп. Вакуумные вы-
прямительные лампы могут проверяться па двухполупериод ное (или од-
нсполупериодное) выпрямление при нормальных рабочих условиях при
полном токе нагрузки, а получаемое на нагрузочном сопротивлении на-
Гл 30]
ИСПЫТАНИЕ ЛАМП
281
Таблица 30-2
Тип лампы 1 Напряжение накала У«, » Анодное напряжение иоа, в Напряжение сетки гетеродина, в Напряжение анода гетеродина, в Экранное напряже- ние в Напряжение нт уп- равляющей сетке 6 Крутизна характе- ристики гетеродина
нормаль- ная 5, ма/в в „конце жизни" S', Maj в
6А8 6,3 180 0 180 55 —0,5 1,15 0,75
6SA7 6,3 100 0 — 100 0 4,5 2,7
Примечание. В металлических лампах ножка, соединенная с корпусом лампы,
должна присоединяться к катоду.
Таблица 30-3
Тип лампы Сопротив- ление на- грузки, мгом Емкость, мкф Подводи- мое на- пряжение, в Вы прям ленный ток, мка
нормаль- ный в „конце жизни"
Двойной диод-триод . . 0,25 2 50 240 200
Двойной диод-пентод . 0,25 2 50 240 200
6X6 0,034 2 125 4 590 3 600
пряжение сравнивается с приводимым в соответствующих справочниках.
Если требуется большая точность, указанные лампы могут проверяться
как двухполупериодиые выпрямители таким же способом, как и диоды.
Сопротивление нагрузки, емкость, напряжение переменного тока и вы-
прямленные токи в этом случае приведены в табл. 30-4.
Таблица 30-4
Тип Напряжение переменного тока (эфф), в С, мкф RH ом Выпрямленный ток, ма
нормаль- ный в „конце жизни"
5U4 5 550 6 3 550 141 112
5Ц4С 5 500 4 9 000 66 53
6X6 6,3 400 12 12 000 41 33
5УЗ 5 550 4 8 000 72 58
5V4 5 459 5 4 200 113 90
282
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
[ Часть 5
Глава тридцать первая
ЛАМПОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ
31-1. Общие замечания. Относительно высокое входное полное сопро-
тивление ламповых вольтметров обеспечивает достаточно точное изме-
рение напряжения источника с большим полным сопротивлением. Лам-
повые вольтметры можно применять для измерений напряжений как по-
стоянного тока, так и переменного тока В. Ч.
Входное полное сопротивление лампового вольтметра является слож-
ной функцией частоты подводимого к нему напряжения, так как оно
состоит из активных и реактивных составляющих, обусловленных глав-
ным образом временем пролета электрона и входной емкостью при-
меняемой лампы. Активная составляющая создает нагрузку на источник
напряжения и она обратно пропорциональна квадрату частоты подводи-
мого напряжения и времени пролета электрона. На очень высоких часто-
тах входное сопротивление вольтметра/ уменьшается до небольшой части
его значения на более низких частотах, на которых оно может считаться
бесконечным. Уменьшение активной составляющей сопротивления обуслов-
ленной временем пролета электрона, является функцией общего тока эмис-
сии и может очень сильно уменьшиться при уменьшении этого тока. Реак-
тивная составляющая сопротивления, обусловленная входной емкостью,
обратно пропорциональна частоте подводимого напряжения и на более
высоких частотах уменьшается. Основные действия реактивной составляю-
щей проявляются в том, чю она вызывает расстройку цепи источника
напряжения (обычно этим источником являются настроенные контуры).
Но так как контуры обычно могут быть подстроены., то тем самым имеется
возможность исключить влияние этой реактивной составляющей.
Влияние входного сопротивления лампового вольтметра на источник
напряжения можно определить, подключая параллельно источнику вто-
рой прибор такого же типа и с таким же диапазоном. Отмечают пока*
зания второго прибора, после чего первый вольтметр отключают. Тогда
изменение показаний второго прибора и будет служить показателем на-
грузочного действия первого вольтметра на источник напряжения.
Необходимо очень внимательно следить за тем, чтобы ламповый
вольтметр не применялся для измерения напряжений таких частот, при
которых его нагрузочное действие становится заметным. Поэтому стан-
дартные типы приемных ламп из-за наличия у них относительно боль-
шого времени пролета электрона и входных емкостей, являющихся
следствием обычного расположения электродов и общей конструкции,
пригодны для использования в ламповых вольтметрах только при отно-
сительно низких радиочастотах, не превышающих 1,5 мггц. На более
высоких частотах нагрузочное действие активной составляющей таких
ламп на цепи с большим полным сопротивлением становится уже доста-
точно значительным. Входное сопротивление вольтметра на лампе 6Ж7
при 10 мггц равно приблизительно 150000 ом, а на 30 мггц оно умень-
шится до 20000 ом. Эта величина уже сравнима с величинами динами-
ческого сопротивления настроенных контуров на этих частотах. Там, где
нагрузочное действие вольтметра не имеет серьезного значения, в вольт-
метрах можно применять стандартные приемные лампы для измерения
напряжений на частотах приблизительно до 20 мггц без серьезных оши-
бок в градуировке прибора.
Для измерения напряжения на частотах выше 1,5 мггц—'Примерно
до 30 мггц — без внесения заметной нагрузки необходимо применят^
Гл. 31 ]
ЛАМПОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ
283
лампы типа «жолудь» со специальной конструкцией «пробника»
(фиг. 31-3). Такая конструкция исключает влияние соединительных про-
водов, обеспечивая непосредственное соединение сеточного вывода лампы
с источником напряжения. Нагрузочное действие сеточного сопротивле-
ния можно исключить, отключая одновременно его конденсатор связи,
если, конечно, смещение можно подать через источник измеряемого на-
пряжения и если на источнике измеряемого напряжения отсутствует на-
пряжение постоянного тока. Влияние сеточного сопротивления в значи-
тельной степени можно ослабить, взяв его величину достаточно большой,
например 5—10 мгом. Необходимо заметить, что сопротивление
5—10 мгом, измеренное на постоянном токе, может уменьшиться до не-
скольких тысяч ом на частотах выше 10 мггц, если только оно не пред-
назначено специально для работы на очень высоких частотах. Поэтому
лучше применять несколько небольших сопротивлений с небольшой соб-
ственной емкостью, включенных последовательно.
Для расширения диапазона (до 100 мггц и выше) применения лам-
пового вольтметра можно использовать диод-выпрямитель типа «жолудь»,
обладающий малой входной емкостью и малым временем пролета элек-
тронов. Хотя при такой лампе и можно получить более высокий к. п. д.
выпрямления и высокое среднее полное сопротивление при нагрузке диода
сопротивлением в 50 мгом, все же область применения такого вольтметра
несколько ограничена вследствие его очень низкого входного сопротив-
ления при пике положительного полупериода измеряемого напряжения»
а также вследствие зависимости его показаний от полного сопротивления
источника напряжения, что в результате уменьшает показания подводи-
мого к зажимам вольтметра напряжения.
Тип вольтметра, применяемого в каждом частном случае, зависит
от формы кривой напряжения, ст того, какое значение (действующее,
среднее или пиковое) напряжения измеряется, частоты напряжения и со-
противления, на котором измеряется напряжение.
Все ламповые вольтметры являются по существу выпрямителями,
использующими диодное, сеточное или анодное выпрямления, и могут
быть разбиты на группы в соответствии с формой кривой измеряемого
напряжения. Ниже дается краткое описание наиболее важных характе-
ристик некоторых типов ламповых вольтметров. Схемы и детальное опи-
сание их работы можно найти в специальной литературе.
31-2. Вольтметры для измерения эффективных значений напряжений.
Показания этого типа вольтметра пропорциональны эффективному зна-
чению измеряемого напряжения и подучаются при использовании выпря-
мителя с квадратичной зависимостью между подводимым входным на-
пряжением и средним выпрямленным током. Такие вольтметры могут,
поэтому, применяться для измерения эффективных значений напряжений
независимо от их формы кривой. Шкала градуируется для измерения
эффективного значения подводимого напряжения, из которого могут быть
найдены пиковое и среднее значения синусоидального напряжения умно-
жением точек градуировки шкалы соответственно на 1,41 и на 0,9.
Характеристику, приближающуюся к квадратичному закону, для
ограняченного диапазона подводимого напряжения (обычно не превы-
шающего 1 в) можно получить с триодом или пентодом, работающими
как анодные детекторы на нижнем сгибе ламповой характеристики, где
анодный ток проходит в течение обоих полупериодов подводимого на-
пряжения, и соотношение между напряжением на сетке и крутизной
имеет в пределах рабочего диапазона линейную зависимость. Чтобы от-
рицательный пик подводимого напряжения не подходил слишком близко
284
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
[Часть 5
к точке отсечки анодного тока, статический анодный ток должен быть
несколько больше удвоенного возрастания анодного тока, необходимого
для отклонения стрелки прибора на всю его шкалу. Когда начальная
рабочая точка лампы совпадает с точкой отсечки, и показания прибора
получаются только при положительном полупериоде подводимого напря-
жения, то в этом случае вследствие нелинейности зависимости крутизны
от сеточного напряжения обычно нельзя получить характеристику, отве-
чающую квадратичному закону.
Для получения истинной величины эффективного напряжения с не-
симметричной формой кривой необходимо выполнять двухполупериодное
выпрямление, так как характеристика выпрямителя с квадратичной зави-
симостью обычно неодинакова для обеих половин периода такого на-
пряжения.
Напряжения порядка 1 в можно измерять без отклонения от квад-
ратичной характеристики, подключая к источнику измеряемого напряже-
ния делитель напряжения и подводя от него к зажимам вольтметра из-
вестную небольшую часть общего напряжения. Постоянное деление на-
пряжения как для напряжений постоянного тока, так и для переменных
напряжений высокой частоты можно получить шунтированием каждой из
двух секций делителя напряжения емкостью такой величины, чтобы их
постоянные времени CR были одинаковы.
Градуировка вольтметров этого типа существенно зависит от посто-
янства квадратичной характеристики, и поэтому необходимо делать ча-
стые переградуировки. Допустимые диапазоны измерения также обычно
ограничены, так как не всегда удобно или желательно применять необ-
ходимый для оасширсния диапазона делитель напряжения, особенно прг<*
измерении напряжения на высоких частотах. Отсутствие сеточного тока
при подведении измеряемого напряжения делает входное сопротивление
вольтметра очень большим, нэ и в даном случае следует учитывать ука-
занные в предшествующем разделе ограничения.
Ламповые вольтметры с диодным и сеточным детектированием дают
также приблизительные отсчеты эффективного значения при малых зна-
чениях подводимого напряжения, но онн обладают существенным недо-
статком — малым входным сопротивлением.
31-3. Вольтметры для измерений средних значений напряжений. По-
казания вольтметров этого типа пропорциональны среднему значению
подводимого напряжения и получаются с выпрямителем, имеющим ли-
нейное соотношение между подводимым к нему напряжением и средним
выпрямленным током. Последний пропорционален среднему значению
положительного полупериода подводимого напряжения, и поэтому пока-
зание вольтметра будет зависеть от формы кривой. Вольтметр можно
непосредственно отградуировать на показания эффективного значения
синусоидального напряжения, из которых среднее значение подводимого
напряжения любой формы кривой получается умножением действующих
значений синусоидального напряжения на 0,9.
Выпрямитель в этом типе лампового вольтметра может быть простым
диодным выпрямителем без обычного шунтирующего конденсатора или
триодом или -пентодом со смещением, ставящим их в режим анодного
детектирования. При малых значениях измеряемых напряжений кривая
градуировки получается нелинейной; линейная характеристика получается
только для относительно больших величин подводимого напряжения. Эту
линейность можно значительно улучшить, нагружая диод большим сопро-
тивлением (в случае диодного детектора) и применяя лампу с большим
внутренним сопротивлением одновременно с использованием отрицатель-
Гл. 31 ] ЛАМПОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ 285
ней обратной связи (в случае анодного детектора). Наибольшая линей-
ность характеристики в последнем случае обычно получается, когда все
сопротивление нагрузки включено в катодную цепь, так как при этом
получается максимальная величина обратной связи.
Максимальная частота, на которой данный тип вольтметра дает по-
казания среднего значения напряжения, определяется распределенной
емкостью монтажа, лампы и деталей. На более высоких частотах вольт-
метр дает пиковые показания.
31-4. Вольтметры для измерения пиковых значений напряжений.
Вольтметр этого типа дает показания, пропорциональные величине пика
подводимого напряжения и, следовательно, не зависящие от формы кри-
вой. Вольтметры для измерений пиковых значений напряжения могут
градуироваться на измерения эффективных значений синусоидальных на-
пряжений, которые в этом случае будут соответствовать 0,707 величины
пикового значения напряжения сложной формы кривой. К числу таких
вольтметров относятся: диодные, сеточные с сопротивлением утечки, реф-
лексные и ламповый вольтметр с приведением анодного тока к нулю.
а) Диодный вольтметр, измеряющий пиковое значение напря-
жения, дает один из наиболее удобных и точных методов измерения
пика напряжений, особенно на очень' высоких частотах. Он состоит из
обычного диодного выпрямителя с шунтирующей сопротивление нагрузки
емкостью, при которой постоянная времени этой цепи получается доста-
точно большой по сравнению с периодом измеряемого напряжения. Пока-
зания вольтметра экспоненциальны при низких значениях измеряемого
напряжения и линейны для напряжений выше 10 в эфф.
Несмотря на то, что в рассматриваемом типе вольтметра можно по-
лечить большой к. п. д. выпрямления и высокое среднее входное сопро-
тивление (применяя очень большое сопротивление нагрузки), его пока-
зания зависят от полного сопротивления источника напряжения вслед-
ствие очень малого входного сопротивления вольтметра и прохождения
через источник измеряемого напряжения тока в течение положительного
полупериода подводимого напряжения. Когда проходящий через сопро-
тивление нагрузки выпрямленный ток очень мал для измерения его даже
микроамперметром постоянного тока, получающееся на сопротивлении
нагрузки напряжение можно подвести к сетке усилителя постоянного
тока. При этих условиях сопротивление нагрузки обычно присоединяется
К диоду, а измеряемое напряжение подводится к аноду последнего через
конденсатор, представляющий для частоты измеряемого напряжения не-
значительное сопротивление.
б) Вольтметр с утечкой в цепи сетки представляет схему
сеточного выпрямителя на триоде или на пентоде. В данном случае вы-
прямление в сеточной цепи происходит таким же образом, как в диоде:
в течение положительного полупериода измеряемого напряжения в цепи
сетки проходит ток. Входное сопротивление рассматриваемого вольтметра
значительно ниже, чем вольтметра с анодным детектированием. Шкала по-
лучается линейной для всех отсчетов пика подводимого напряжения, за
исключением малых значений, для которых шкала носиг почти квадра-
тичный характер. Хотя этот тип вольтметра и несколько нестабилен по
градуировке, он все же полезен для измерения напряжений меньше 1 6,
если, конечно, влияние входного сопротивления не играет роли.
в) Рефлексный вольтметр для измерения пиковых значений
напряжений состоит, по существу, из анодного детектора с автоматиче-
ским смещением на триоде или на пентоде, работающих на нижнем
сгибе характеристики в начальной рабочей точке, где анодный ток почти
286
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
[ Часть 5
равен нулю, т. е. при относительно большом сеточном смещении. Пик
измеряемых напряжений, кроме малых, определяется по падению напря-
жения на сопротивлении в цепи катода, шунтированном емкостью, кото-
рое в то же время является отрицательным напряжением смещения, до-
пускающим прохождение анодного тока только во время положительного
пика измеряемого напряжения. Показания вольтметра этого типа не
зависят от формы кривой и шкала его может быть по существу линей-
ной для всех значений (кроме малых) подводимого напряжения, если
применить обратную отрицательную связь. В этом случае чувствитель-
ность вольтметра не будет зависеть от изменения напряжений питаний.
Так как в любой части периода подводимого напряжения ток в цепи
сетки отсутствует, то рассматриваемый тип вольтметра обладает доста-
точно большим входным сопротивлением. Однако при использовании
этого типа вольтметра следует учитывать указанные выше ограничения
в отношении входного сопротивления. Точность измерений как с реф-
лексным, так и, диодным типами вольтметров повышается по мере уве-
личения к. п. д. выпрямления, и при равных к. п. д. выпрямления оба
эти вольтметра будут давать одинаковые ошибки при измерении напря-
жения сложной формы.
г) Ламповый вольтметр с приведением к нулю анод-
ного тока имеет индикатор нуля, который дает возможность по на-
пряжению постоянного тока (измеряемого вольтметром постоянного тока)
судить о величине пика подводимого напряжения. В подобном типе вольт-
метра анодный ток триода или пентода устанавливается очень малой ве-
личины и соответствующее ему смещение отсчитывается по вольтметру
постоянного тока. Затем подводят к сетке последовательно с сеточным
смещением измеряемое напряжение, и смещение увеличивают до тех пор,
пока анодный ток уменьшится до своей начальной величины. Тогда ве-
личина пика подводимого напряжения будет равна увеличению смещения
сетки, которое определяется как разность между вторым и первым пока*
заниями вольтметра постоянного тока.
Этот тип вольтметра показывает действительное напряжение пика
и вследствие принципа своей работы он не требует предварительной гра-
дуировки. Он обладает также очень высоким входным сопротивлением,
и его показания совершенно не зависят от изменений рабочих напряже-
ний и характеристик ламп; он позволяет измерять широкий диапазон
напряжений простым увеличением напряжения смещения, сводящим анод-
ный ток к нулю.
Наиболее распространенным вольтметром такого типа является «ли-
нейный» рефлексный вольтметр на лампе «жолудь» типа 954 (соединен-
ной триодом), вмонтированной в пробнике, присоединенном гибким шну-
ром к цепям питания и прибору. При соответствующей конструкции та-
кого вольтметра частотная ошибка и его входное сопротивление имеют
вполне приемлемые значения для использования до частот порядка
50 мггц. Однако его применение ограничивается измерением только сину-
соидальных напряжений; для измерения действительной величины пика
напряжений сложных форм кривых должны применяться диодные вольт-
метры. Применение последнего типа, однако, ограничивается, как это
было указано выше, величиной сопротивления источника.
Описанные ниже ламповые вольтметры являются типовыми вольт-
метрами для измерений пика напряжения, и используют по ранее ука-
занным причинам лампы типа «жолудь».
31-5. Линейный рефлексный пиковый вольтметр с питанием от сети
переменного тока. На фиг 31-Г приведена схема типового линейного реф-
Гл. 31 ] ЛАМПОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ 287
лексного 1 вольтметра с питанием от сети переменного тока, и имеющего
большое входное сопротивление. В этом вольтмегре может быть приме-
нена в зависимости от диапазона частот лампа 6Ж7 либо «жолудь» типа
954. Для работы на низких радиочастотах может применяться лампа
типа 6Ж7, но если вольтметр предназначается для измерения напряже-
ния на настроенных контурах с большим динамическим сопротивлением
на частотах 10 мггц и выше и если входная емкость вольтметра должна
быть небольшой, необходимо применять лампу типа 954. Оба типа ламп
Фиг. 31-h
Данные элементов, входящих в схему фиг. 31-1, следующие: R— 5,0 мгом* С—кон-
денсатор связи; Сп Са — 0,005 мкф (слюдяной конденсатор); Cs, С4— см. табл. 31-1 и 31-2,
Св — 16 мкф, 500 в (электролитического типа); М — микроамперметр 0 — 100 мка\ Rtt
7?3, — см. табл. 31-1 и 31-2; R5 —0,1—0,^ мгом-. Rc — 3 000 ом для установки нуля; /?7—
шунт прибора (100 — 200 ом), необходимый в процессе настройки вольтметра; Пу—пере-
ключатель баланса нуля; 77,— переключатель шунта прибора.
включаются каК триоды, и их противодинатронные сетки присоединяются
К катоду. Напряжение постоянного тока можно также измерить, удалив
конденсатор связи С, но в этом случае необходима отдельная градуи-
ровка.
Шкала вольтметра по существу на всех диапазонах напряжений, за
исключением малых, линейна. Его показания близки к пиковым значе-
ниям напряжения, если подводимое напряжение выше 0,4 в; при мень-
ших значениях подводимых напряжений показания получатся из-за кри-
визны характеристики примерно в квадратичной зависимости. Поэтому
показания этого вольтметра подвержены обычным ошибкам при различ-
ных формах кривой измеряемого напряжения. Вольтметр можно отгра-
дуировать непосредственно в эффективных значениях синусоидальных на-
пряжений, которые будут соответствовать 0,707 пика напряжения слож-
ной формы кривой для напряжений выше 0,4 в. Градуировка такого
1 Название рефлексный здесь применяется для указания на применение отрицатель-
ной обратной связи.
288
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
[Часть 5
вольтметра не зависит от изменений напряжения питания приблизи-
тельно в пределах + 10% при условии, что имеется возможность уста-
навливать нуль шкалы.
Диапазон измеряемых вольтметром напряжений определяется вели-
чинами сопротивлений /?], /?2 и 7?з при полном отклонении стрелки при-
бора М. Отношение сопротивлений /?2 и /?1 берется равным коэффици-
енту усиления лампы. На лампу дается смещение, соответствующее почти
полной отсечке тока. Это напряжение смещения получается за счет па-
дения напряжения па сопротивлениях R] и 7?3. В диапазонах малых на-
пряжений контактный потенциал лампы может заметно уменьшить это
падение напряжения, т. е. уменьшить смещение, и тогда появится необ-
ходимость в балансировании (установке нуля) при помощи цепи нуля
(состоящей из сопротивления R$ и потенциометра /?е), через которую
может проходить большая часть анодного тока. В случае применения
лампы типа 6Ж7 влияние контактного потенциала можно значительно
уменьшить снижением напряжения питания нити подогрева до 4,0 в, что
позволит также применить в цепи сетки сопротивление 5 мгом без увели-
чения влияния эмиссии сетки. Для такого снижения напряжения нити
последовательно с ней можно включить сопротивление 8,8 ом (если пи-
тание нити подогрева происходит от напряжения 6,3 в). Снижать это
напряжение для лампы типа 954 не рекомендуется, так как общая допу-
стимая эмиссия значительно уменьшится, и условия работы нити подо-
грева станут более критичны. Применение в - цепи сетки лампы 954 со-
противления 5 мгом при данных условиях дает удовлетворительные ре-
зультаты при значительно меньшем влиянии эмиссии сетки, чем это
получается с лампой типа 6Ж7. Влияние сеточной эмиссии, которое
в обоих случаях незначительно, сказывается в уменьшения подводимого
к сетке смещения за счет напряжения, получаемого па сеточном сопро-
тивлении. В результате этого будет наблюдаться небольшое неизбежное
смещение нуля, если сопротивление 5 мгом закоротить или заменить
малым сопротивлением. Однако как это смешение нуля, так и влияние
контактного потенциала можно значительно уменьшить, если применять
специально отобранные по малой сеточной эмиссии и низкому контакт-
ному потенциалу лампы.
В табл. 31-1 и 31-2 приведены соответствующие для ламп типов
6Ж7 и 954 значения сопротивления ₽i, ₽2, 7?3 и /?4 для диапазонов
измеряемых напряжений от 0—1 до 0—150 е эффективного значения. На
всех диапазонах применяется микроамперметр 0—100 мка, что позволяет
получить удовлетворительные результаты даже при измерении малых на-
пряжений. В рассматриваемом вольтметре изменение входного сопротив-
ления на высоких частотах из-за влияния времени пролета электронов
получается небольшим. Переход с одного диапазона измеряемых напря-
жений на другой в многодиапазонных ламповых вольтметрах подобного
типа облегчается тем, что для всех диапазонов, за исключением диапа-
зонов 0—100 в и 0—150 в (которые вообще редко используются), сопро-
тивления Ri и Rz остаются неизменными. Поэтому, чтобы изменить диа-
пазоны вольтметра, начиная с меньшего и включая диапазон 0—50 в.
нужно только заменить сопротивления R$ и чтобы обеспечить доба-
вочное смещение для двух верхних диапазонов; Ri нужно увеличить,
и тогда для обоих диапазонов можно использовать одни и те же зна-
чения Ri и Rz.
Вольтметр делается «реагирующим на пик напряжения» шунтирова^-
нием сопротивлений смещения и Rz емкостью С3, величина которой
должна обеспечивать достаточно большую постоянную времени для пи-
Гл. 31 ]
ЛАМПОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ
289
нового напряжения смещения, получающегося на этой пени. Это необ-
ходимо для поддержания на наинизшей частоте смещения почти посто-
янным в течение периода подводимого напряжения. Необходимо также
эффективное шунтирование на всех частотах прибора, включенного
в анодную цепь, чтобы избежать неодинакового влияния на разных ча-
стотах индуктивности подвижной катушки прибора.
Вследствие относительно большой величины емкости С3, необходимой
для эффективного шунтирования на диапазонах малых напряжений,
иногда выгодно уменьшить значение С3 пропорционально с увеличе-
нием на диапазонах больших напряжений. Это требуется для унич-
тожения нежелательного влияния чрезмерных значений постоянной вре-
мени цепей катода и анода, вызывающих замедление действия стрелоч-
ного прибора. Величины С3 и С4 в табл. 31-1 и 31-2 даны для постоян-
ной времени каждой цепи, приблизительно равной 0,1 сек. на каждом
диапазоне, что дает возможность получить удовлетворительную характе-
ристику для звуковых частот (до 20 гц) н в то же время обеспечить
достаточно быстрое отклонение стрелки. Если ламповый вольтметр пред-
назначается для работы на более высоких частотах, можно брать мень-
шие величины емкости, чем указанные в таблицах. Чтобы обеспечить
удовлетворительное шунтирование па высоких радиочастотах, параллельно
с С3 и С4 должны подключаться слюдяные конденсаторы (Ci и С2) каж-
дый по 0,005 мкф.
Для обеспечения широкой настройки нуля на диапазонах малых на-
пряжений сопротивление Rs должно иметь величину 0,1 мгом.
Таблица 31-1
Данные элементов схемы на фиг. 31-1 при использовании лампы
типа 6Ж7
Напряжение нити подогрева — 4,0 в
Последовательное гасящее сопротивление нити подогрева (при
6,3 в) — 8,8 ом
Напряжение питания анода — 400 в
Стрелочный прибор 0—100 мка, ~ ~ 0,005 мкф
Диапазон (эффективные значения), в ОМ /?я, ом /?*, ом 8 /?4, мгом С8, мкф С4, мкф ** ‘оа’ ма
0—1,0 500 10 000 3 750 0,1 35,0 8,0 4,0
0—1,5 500 10 000 8750 о,1 12,0 6,0 4,0
0—3,0 500 10 000 26 000 0,1 4,0 3,0 4,0
0—5,0 500 10 000 50 000 0,05 2,0 2,0 6,9
0—10 500 10 000 113000 0,05 1,0 1,0 6,9
0—15 500 10 000 175000 0,04 0,5 9,5 8,7
0—25 500 10 000 300 000 0,025 9,5 9,5 11,0
0—50 500 10 000 610000 0,0125 0,25 0,25 16,2
0—100 5000 100 000 1 175000 0,075 0,25 0,25 2,5
0—150 5 000 100 000 1 800 000 0,04' 0,1 0,1 3,2
* Только приблизительно; точная величина должна подбираться так, чтобы получить
полное отклонение стрелки иа всю шкалу.
** Общий ток питания.
19 А. Д. Фролов.
290
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
[Часть 5
Для питания вольтметра необходимо напряжение постоянного тока
400 в, которое может меняться на ± 10%. Для получения такого напря-
жения мог^т быть применены двухполупериодный выпрямитель с кено-
троном типа 6X5 при напряжении на половине вторичной обмотки сило-
вого трансформатора в 350 в и фильтр с конденсаторным входом, к ко-
торому присоединяется делитель напряжения в 15000 ол«.
Таблица 31-2
Данные элементов схемы фиг. 31-1 при использовании ламп
типа 954
Напряжение нити подогрева — 6,3 в
Напряжение питания анода—400 в
Стрелочный прибор—0—100 мка, 0,005 мкф
Диапазон (эффективные значения), в /?1, ОМ /?2, ОМ * R , ом 8 Rt, мгом С8, мкф С4, мкф 1Оа’"а
0—1 500 10 000 2 500 0,06 35,0 8,0 6,0
0—1,5 500 10 000 8 000 0,075 12,0 6,0 5,0
0-3 500 10 000 25 000 0,075 4,0 3,0 4,9
0—5 500 10 000 48 000 0,075 2,0 2,0 4,9
0—10 500 10 000 107 500 0,05 1,0 ЦО 7,0
0—15 500 10 000 175000 0,05 0,5 0,5 8,0
0—25 500 10 000 300 000 0,035 0,5 0,5 9.0
0-50 500 10000 600 000 0,0225 0,25 0,25 12,0
0—100 5 000 100 000 1 220 000 0,05 0,25 0,25 3,0
0—150 5000 100 000 1 915000 0,02 1 0,1 I 0,1 4,0
* Только приблизительно; точная величина должна подбираться так, чтобы получить
полное отклонение стрелки на шкале.
** Общий ток питания.
31-6. Рефлексный пиковый вольтметр с питанием от батарей. Схема
лампового вольтметра с питанием от батареи и с лампой типа 954 в ка-
честве обычного рефлексного вольтметра или анодного детектора с авто-
матическим смещением показана на фиг. 31-2. Лампа типа 954 соеди-
няется как триод и при помощи сопротивлений и R% обеспечивает
два диапазона: диапазон малых напряжений 1 и диапазон относительно
больших напряжений 2 Цепь из сопротивлений R& R± и Rs совместно
с 10—20-вольтовой батареей балансирует начальное показание прибора М,
обусловливаемое анодным током при закороченных входных зажимах.
Шкала вольтметра линейна, за исключением малых входных напряжений,
где она почти квадратична. Диапазон напряжения определяется чувстви-
тельностью прибора М и величиной сеточного смещения.
На фиг. 31-3 и 31-4 приведены типовые кривые градуировок, пока-
зывающие диапазоны прибора М, необходимые для измерения напряже-
ний до( 14 в эфф (компенсирующая батарея—>16,5 в).
Сопротивления Re, Ra и Rs подбираются в зависимости от величины
анодного тока, который надо сбалансировать, сопротивления прибора
и напряжения батареи питания, компенсирующей анодный ток. Вообще
Re должно быть большим по сравнению с сопротивлением прибора М,
Ra и Rs должны подбираться так, чтобы была возможность производить
Гл. 31 ]
ЛАМПОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ
291
грубую настройку сопротивлением R4 и точную настройку — сопротивле-
нием /?5. Для других значений сопротивления прибора и напряжений
батареи отношение Re к сопротивлению прибора М и отношение R4 к Rs
берутся такими же, как приведенные выше. Необходимо также, чтобы
Фиг. 31-2. Ct — 500 мкмкф (слюдяной конденсатор); Ся—16 мкф-
конденсатор для градуировки и измерения при низких частотах;
Са — 500 мкмкф (слюдяной конденсатор); /И —микроамперметр
(50 ом приблизительно); —2 000 ojw (проволочное сопротивление);
— 50 000 ом (проволочное сопротивление); Ra — 10 000 ом (прово-
лочное сопротивление); Rt — 40 000 ом (потенциометр для уста-
новки нуля); /?5 — 2 000 ом (переменное сопротивление); П — иа по-
ложении 1 дает диапазон от 0 до 2 в эфф.‘, на положении 2 дает
диапазон от 0 до 14 в эфф.
Примечание. Провода at b, с, d и е размещены в чехле
кабеля. Провод а соединен с металлическим чехлом.
Rt и Rt были достаточно большими и ток от компенсирующей батареи
не получался чрезмерным.
Комбинированный переключатель К77 одновременно включает и вы-
ключает нить подогрева, анод и компенсирующие цепи. Ток накала
(Г50 /ш) должен обеспечиваться сухими батареями большой емкости.
Если градуировка, произведенная на низкой частоте, должна сохра-
няться на большом диапазоне высоких частот, необходимо цепи хорошо
зашунтировать как для высоких, так и для низких частот. Сопротивления
смещений Ri и R2 должны быть хорошо зашунтированы на наиболее
низких и на наиболее высоких частотах, на которых предполагается
использование вольтметра; для этой цели применяются конденсаторы ем-
костью 16 мкф (электролитический конденсатор высокого напряжения
с малым током утечки) параллельно со слюдяным конденсатором
в 500 мкмкф. При таком шунтировании градуировка по существу не за-
висит от частоты в пределах от 50 гц до 25 мггц
19*
292
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
[Часть
Фиг. 31-3.
Фиг. 31-4.
Ламповый вольтметр может быть конструктивно оформлен в трех
отдельных частях:
1) Пробник (фиг. 31-5), состоящий из металлического корпуса,
в котором находятся лампа типа 954, ее панель, конденсаторы Ср Сз
и экранированный че’тырехпр сводный кабель, заканчивающийся пяти-
штырьковой вилкой. Четыре провода, помеченные на фиг. 31-2 буквами
Пь32]
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
293
Ьу с, d и е, присоединяют пробник к управляемой части 2); провод а
является окружающим кабель экраном.
2) Управляющая часть содержит: конденсатор С2, сопротив-
ления /?2, /?з, /?5, переключатель 77. и двухполюсный комбиниро-
ванный переключатель
КП. Эта часть снабжает-
ся пятиштырьковой па-
нелью, в которую встав-
ляется колодка пробни-
ка 1.
3) Элементы пи-
тания состоят из ба-
тарей накала, анода и
компенсирующей бата-
реи. Управляющая часть
присоединяется к элемен-
ту питания при помо-
щи колодки и панели,
аналогичных колодке и
п анели, соедин яющих ч а-
сти 1 и 2. От одних и
тех же батарей могут
питаться два вольтмет-
ра, для чего в части 3 должны быть две соединенные в параллель панельки.
Если вольтметр подсоединяется к источнику измеряемого напряжения
через последовательный конденсатор, к сетке лампы 954 смещение пода-
ваться не будет, и для подачи к сетке смешения необходимо к входным
зажимам вольтметра подключить высокоомное сопротивление, величина
которого будет зависеть от допустимой нагрузки на источник напряжения.
Описанный вольтметр использовался на частотах до 25 мггц без
серьезных нагрузочных влияний или изменений градуировки. Однако
могли измеряться и более высокие частоты, верхний предел которых
определялся допустимым влиянием нагрузки.
Глава тридцать вторая
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Описание измерительных приборов и их применение выходит за
рамки настоящего справочника. Здесь приводится только несколько крат-
ких замечаний относительно некоторых типов приборов.
а) Магнитоэлектрические приборы (приборы с подвиж-
ной катушкой) применяются для измерения тока (амперметры и милли-
амперметры) и напряжения (вольтметры) в цепях постоянного тока.
При использовании прибора этого типа в цепи выпрямленного перемен-
ного тока отклонение его стрелки пропорционально среднему значению
тока.
б) Приборы электромагнитной системы (приборы с под-
вижным якорем) применяются для измерения тока и напряжения в це-
пях постоянного и переменного токов. Отклонение стрелки прибора этого
типа пропорционально эффективному значению тока. Эти приборы при-
меняются преимущественно для измерений в цепях переменного тока
с частотой 15—50 гц. При измерениях в цепях выпрямленного перемен-
ного тока они отмечают эффективные значения.
294
ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
[Часть 5
Отношение эффективного значения к среднему значению называется
коэффициентом формы кривой тока или напряжения (см.
гл. 22).
в) Приборы с выпрямительными элементами могут
применяться для измерений на переменном токе промышленной частоты
и на звуковых частотах с небольшой ошибкой в области наивысших зву-
ковых частот. При соответствующих поправочных коэффициентах их
можно применять и на низких радиочастотах. Следует, однако, иметь
в виду, что приборы подобного типа дают сравнительно точные показа-
ния только при синусоидальных формах волны.
г) Ламповые вольтметры обычного типа не определяют пра-
вильно эффективные значении напряжений или пик напряжения. Поэтому
в большинстве случаев их применяют только для измерений синусоидаль-
ных напряжений.
д) Тепловые приборы и приборы с термопарами по-
казывают эффективные значения и могут применяться в широком диа-
пазоне частот вплоть до высоких радиочастот.
е) Электростатические вольтметры могут применяться
для измерения средних и больших как переменных, так и постоянных
напряжений и их преимущество перед другими приборами заключается
в том, что они не потребляют никакой энергии. Если они градуированы
на постоянном токе, то на переменном токе они будут показывать эф-
фективные значения.,
ЧАСТЬ ШЕСТАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМП
Глава тридцать третья
ПАРАМЕТРЫ ЛАМП
Основными параметрами лампы являются:
а) Коэффициент усиления [л, численно равный отношению
изменения анодного напряжения к изменению сеточного напряжения
при условии, что анодный ток поддерживается постоянным.
б) Крутизна S равна отношению изменения анодного тока к из-
менению сеточного напряжения при условии, что анодное напряжение
поддерживается постоянным.
в) Внутреннее сопротивление 7?/ равно отношению из-
менения анодного напряжения к изменению анодного тока при условии,
что сеточное напряжение поддерживается постоянным.
г) Соотношение между тремя приведенными парамет-
рами лампы может быть представлено как:
ИSRi
или
или
Ri~
О
д) Иногда применяются выражения
где D — проницаемость (обычно выражается в процентах);
где G — анодная проводимость.
е) Если цепь сетки нельзя рассматривать как имеющую бесконечно
большое полное сопротивление, то применяют следующие обозначения:
активное сопротивление входа сетки —R6X
активная проводимость входа сетки —gex
реактивное сопротивление входа сетки — Хвх
реактивная проводимость входа сетки —ь
п о л н о е с о п р о т и в л е н и е в х о д а сетки —Zex
296
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМП
[Часть 6
См. также гл. 39.
ж) Коэффициент преобразования — см. гл. 40.
и) Емкости лампы
Сск— емкость между сеткой и катодом
са " ” ” анодом
Сак— „ „ анодом и катодом
Сеа — „ „ управляющей н экранирующей сетками
Статическая входная емкость для:
1) триода равна Сск;
2) экранированной лампы или пентода равна Сск~^Ссэ.
Заметим, что входная емкость пентода, включаемого как пентод,
равна Сск -р Ссэ> если пентод включается триодом, входная емкость его
равна Сск,
Динамическая входная емкость приблизительно равна
статической входной емкости -ф- (А"+ 1) Сса, где К—усиление каскада
(см. гл. 7).
Выходная емкость — емкость между анодом и всеми другими
электродами лампы.
Глава тридцать четвертая
ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП
34-1. Характеристики ламп и их применение. Различают три вида ха-
рактеристик ламп:
1) Анодная характеристика представляет собой кривую
зависимости анодного тока (откладываемого по вертикали) от анодного
напряжения (откладываемого по горизонтали). Каждая кризая вычерчи-
вается для определенного значения напряжения на управляющей сетке.
2) Сеточная характеристика представляет собой кривую
зависимости анодного тока (откладываемого по вертикали) от сеточного
напряжения (откладываемого по горизонтали). Каждая кривая вычерчи-
вается для определенного напряжения на аноде.
3) Характеристика постоянного тока представляет со-
бой кривую зависимости анодного напряжения на лампе от сеточного на-
пряжения. Каждая кривая вычерчивается для неизменного анодного тока.
Наиболее часто применяются первые два вида характеристик; третий
вид важен в случае усилителей мощности В. Ч.
Иногда кроме характеристик анодного тока необходимы характери-
стики сеточного или экранного токов; иногда необходимы характеристики
диодов и выпрямителей.
Снятая экспериментально характеристика соответствует какой-то сред-
ней лампе; при большом числе ламп можно ожидать некоторых отклоне-
ний. Поэтому расчеты, произведенные на основе характеристик, относя-
щихся к остальным партиям ламп, необходимо проверять или пред-
усматривать возможные отклонения характеристик ламп для различных
партий.
Гл. 34] ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП 297
34-2. Линия нагрузки. Для изображения линии нагрузки чертят
анодные характеристики (иа — ia) при сопротивлении нагрузки, равном
нулю. Если в анодную цепь включить нагрузочное сопротивление, то линия
нагрузки вместе с характеристиками определит местоположение рабо-
чей точки. В случае сеточной характеристики (ia — ис) влияние сопро-
тивления анодной нагрузки представляется динамической характеристи-
кой (см. ниже).
Линию нагрузки можно начертить совершенно независимо от харак-
теристики лампы. Типовая линия нагрузки для сопротивления нагрузки
7?20 000 ом и напряжения питания Па“200 в показана на фиг. 34-1.
Так как иа — напряжение, действительно имеющее место на аноде
лампы, то, очевидно, что полное напряжение питания (200 в) будет
напряжением на самом аноде только в том случае, если падение на-
пряжения на сопротивлении нагрузки (RK— фиг. 34-2) будет равно
нулю, что будет иметь место, когда ток равен нулю. Поэтому точка В
на фиг. 34-1 является точкой нуля тока и напряжения иа, равного
напряжению питания. Точка А является точкой, в которой напряжение
на лампе равно нулю. Это будет иметь место, когда все напряжение
питания (L^zz: 200 в) падает на сопротивление нагрузки (20 000 ом);
ток ia при этом будет равен 200/20 000 zr 10 ма. Поэтому точка А
является точкой напряжения иа, равного нулю, и тока, равного 10 ма.
Так как сопротивление нагрузки представляет чисто активное сопро-
тивление, то соотношение между током и напряжением будет выра-
жаться прямой линией АВ, фактический наклон которой равен
— • Отрицательный знак в этом случае получается потому, что
напряжение представляет разность между напряжением пита-
анодное
ния и падением напряжения на RH, а перевернутая форма
ражения сопротивления нагрузки является следствием способа изобра-
жения характеристики лампы, когда ток откладывается по вертикали,
а напряжение—по горизонтали. Наклон прямой АВ часто неточно на-
зывают сопротивлением RH, подразумевая при этом отрицательный знак
и обратную дробь.
Находящаяся в покое рабочая точка Q должна лежать на линии
нагрузки (за исключением случая двухтактных усилителей), и если
298
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМП
[ Часть 6
сопротивление нагрузки при динамических условиях остается таким
же, как и для постоянного тока, то мгновенная рабочая точка должна
также всегда лежать на той же линии нагрузки. Однако если сопро-
тивление нагрузки для переменного тока отличается от сопротивления
Фиг. 34-4.
нагрузки для’“постоянного тока, динамическая линия нагрузки будет
проходить через точку Q, но наклон ее будет соответствовать общему
сопротивлению нагрузки для переменного тока (фиг. 34-3 и 34-4). На
фиг. 34-4 сопротивление нагрузки для постоянного тока RH шунтируется
Фиг. 34-6.
сопротивлением нагрузки для переменного тока Ra, через которое
постоянный ток проходить не будет, так как его не будет пропускать
конденсатор С, обладающий в то же время для переменного тока ни-
чтожно малым сопротивлением. Поэтому общее нагрузочное сопротив-
ление R для переменного тока определится из выражения
J__± . J_
' Ra’
и динамическая линия нагрузки A'QB' будет иметь наклон
/J_ J\
)'
Если RH заменить индуктивностью L с очень большим полным со-
противлением для переменного тока, то линия АВ будет соответствовать
Гл. 34] ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП 299
пересечением нагрузочной линии по-
линии нагрузки для сопротивления RK катушки постоянному току,
а наклон линии АВ^ будет равен —- (фиг. 34-5 и 34-6).
Из сказанного следует, что линии нагрузки совершенно не зависят
от характеристики лампы за исключением того, что находящаяся в покое
рабочая точка Q определяется
стояннего тока АВ и выбран-
ной характеристики лампы.
34-3. Анодные характери-
стики. На фиг. 34-7 показано
семейство анодных ха-
рактеристик триода.
Пусть анодное напряжение
выбрано 180 в, а сеточное >
смещение—минус 4 в. Рабо-
чая точка определится пере- -
сечением вертикальной ли-
нии, проведенной из точки
иа = 180 в на оси иа (точка
/<), с характеристикой для
ис = — 4 в; точке Q соответ-
ствует анодный ток —
=6 ма. Проведя в точке Q каса-
тельную линию EF к кривой
ис — — 4, определим внутреннее сопротивление в точ-
ке Q, которое будет равно отрезку Е/( (65 в\ деленному на отрезок
QK (6 ма — 0,006 а), т. е. 10 800 ом.
Коэффициент усиления ц равен изменению анодного на-
пряжения, деленному на изменение сеточного напряжения при неизмен-
ном анодном токе. Через точку Q проводят пряхмую горизонтальную
линию CD, которая представляет линию постоянного анодного тока.
Точки С и D соответствуют сеточным напряжениям—2 и —беи анод-
ным напряжениям 142 и 218 в. Поэтому величина р. равна
218— 142 76
(1 —— 2 —(- 6)'— 4 — 191
Крутизна <9 равна изменению анодного тока, деленному на
изменение сеточного напряжения при неизменном анодном напр жении.
Неизменному анодному напряжению соответствует вертикальная линия
АВ, проходящая через точку Q, Точка А соответствует току 9,6 ма,
а точка В—току 2,6 ма; разность между ними равна 7 ма. Так как
точки А и В соответствуют характеристикам, отличающимся по смеще-
нию на сетке на 4 в, крутизна S— 7/4 ~ 1,75 ма/е.
При этих расчетах важно наблюдать, чтобы расчетные точки нахо-
дились на одинаковых расстояниях с каждой стороны от точки Q; этим
сводятся к минимуму ошибки, получающиеся из-за кривизны харак-
теристик.
На фиг. 34-8 показаны анодные характеристики пентода. Вследствие
большого внутреннего сопротивления пентода наклон части кривых выше
«колена» верхнего изгиба характеристики часто бывает настолько малым,
что касательные к характеристикам в точках А, В и Q нужно проводить
300
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМП
[Часть 6
очень длинные. Через точку Q проводится горизонтальная линия до пере-
сечения в точках С и О с касательными к точкам А и В. Как и в случае
триода, точки А и В располагаются по вертикали выше и ниже точки Q.
Крутизна выражается как отрезок АВ (4,1 ма), деленный на изменение
сеточного напряжения в 4 в, и равна 1,025 ма/в. Коэффициент усиления
равен изменению анодного напряжения (CD = 447 в), деленному на из-
менение сеточного напряжения (4 в), и равен 111,7. Внутреннее сопро-
тивление равно EK/QK, т. а 180/0,00165 или 109 000 ом.
Анодные характеристики лучевого триода до некото-
рой степени похожи на анодные характеристики пентода, за исключением
того, что у них более резко выражено «колено».
Анодные характеристики экранированных ламп или
тетродов в верхней части похожи на характеристики пентодов, но «ко-
лено» их получается при анодном напряжении, несколько большем экран-
ного напряжения: работать на участке характеристики ниже «колена»
обычно не рекомендуется ввиду неустойчивости работы лампы на этом
участке.
34-4. Сеточные характеристики. Сеточные характеристики триода
показаны на фиг. 34-9. Каждая характеристика соответствует опреде-
ленному неизменному анодному напряжению. Пусть точка Р соответ-
ствует анодному напряжению на=г250 в. Тогда смещение, соответст-
вующее этой точке, определяется точкой а (— 6 в), а анодный ток —
точкой b (6 ма). Построим прямоугольный треугольник АВС так, чтобы
АР—РС, отрезок АВ был вертикальной линией, СВ — горизонтальной
и точка В приходилась на кривой иа~ 203 в.
Тогда крутизна определяется отношением АВ1 ВС или 2,26 ма/4 в,
что дает Sir: 0,565 ма/в, т. е. крутизна характеристики равна ее на-
клону.
Коэффициент усиления определяется делением изменения
анодного напряжения на изменение сеточного напряжения при неиз-
менном анодном токе, т. е.
СВ — д«с
Гл. 34] ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП
301
ИЛИ

250 — 200
-----л-----~ 12,5.
4 ’
Внутреннее сопротивление определяется делениехМ изме-
нения анодного напряжения на изменение анодного тока при неизмен-
ном сеточном напряжении, т. е.
иа\ ~ иа2 иа\ ~ иа2
Ri~~ АВ ~ д/й
ИЛИ
250 — 200
Ri — 2,26- Ю-з — 22 100 оМ-
Эти характеристики пригодны только в том случае, если в анодную
цепь не включено сопротивление, например в случае усилителей с транс-
форматорной связью, первич-
ная обмотка которых обычно
обладает незначительным ак-
тивным сопротивлением, В та-
ком виде эти характеристики
10
Фиг. 34-9.
Фиг. 34-10.
непригодны для определения условий работы в динамическом режиме,
но они дают возможность определить местоположение статической
рабочей точки.
Если применяется автоматическое смещение, статическую рабочую
точку можно определить так, как показано иа фиг. 34-10. Из точки О
проводят прямую линию OD с наклоном
1 \
75— определяемым вклю-
)
ченным в цепь катода сопротивлением. Точка пересечения Р линии OD
с характеристикой, соответствующей данному анодному напряжению,
и будет рабочей точкой.
34-5. Динамические характеристики. Если в анодную цепь вклю-
чено сопротивление нагрузки, то получающаяся при этом динами-
302
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМП
[ Часть 6
ческа я характеристика (фиг. 34-11) значительно отличается от стати
ческой. Если наклон статической характеристики равен , то на-
клон динамической характеристики равен. Так как сумма +
4-/?к более постоянна, чем только
и т д.
или 0,5 ма,
табл. 34-1.
то динамическая характеристика
получается более прямой, чем стати-
ческая.
Динамическую характеристику
можно получить перенесением точек
линии нагрузки на Людных характе-
ристиках в систему сеточных харак-
теристик. Один из вариантов такого
построения показан на фиг. 34-11
(его можно применять только при
активной нагрузке) и сводится к сле-
дующему.
Когда анодный ток равен нулю,
падение напряжения на сопротивле-
нии нагрузки тоже равно нулю,
анодное напряжение будет равно на-
пряжению питания (250 в). При на-
пряжении на аноде 200 в падение на-
пряжения на сопротивлении нагрузки
(100 000 ом) равно 50 в,
ветствует анодному току
Для облегчения расчета можно
что соот-
50/100 000,
составить
Таблица 34-1
Анодное напряжение, в Падение напря- жения на сопро- тивлении на- грузки, в Анодный ток равен па- дению напряжения, деленному на RH ма
250 0 0
200 50 0,5
150 100 1,0
100 150 1,5
50 200 2,0
Отмечая полученные значения токов на характеристиках с анодными
напряжениями, соответствующими этим токам, и соединяя между собой
эти точки плавной линией, получим динамическую характеристику.
Рабочая точка на динамической характеристике может быть опреде-
лена по известному значению сеточного смещения или методом, приве-
денным для статических характеристик в случае применения автоматиче-
ского смещения.
По форме динамической характеристики можно определить степень
нелинейности искажений. Более детально этот вопрос рассматривается
ниже.
Гл. 34] ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП
303
Динамическая характеристика триода постепенно изгибается кверху
по всему диапазону отрицательных напряжений на сетке и начинает заги-
баться книзу при некотором положительном напряжении на ней. Она
приближается, но никогда его не достигает, к значению анодного тока
» где — напряжение источника питания анодной цепи.
Динамические характеристики пентода особенно важны для усилите-
лей на сопротивлениях и более удобны для расчетов, чем анодные харак-
теристики. На фиг. 34-12
дано типовое семейство
пентодных динамических
характеристик для лампы
типа 6Ж7. Кривые для
всех экранных напря-
жений похожи друг на
друга: все они имеют
внизу закругленный из-
гиб, почти прямолиней-
ны в средине и достаточ-
но резко изгибаются
вверху. Верхний или
нижний изгибы можно
использовать для детек-
тирования, причем для
небольших входных на-
пряжений более удобен
верхний изгиб. Для уси-
лителя рабочую точку
нужно выбирать так, чтобы динамический участок не выходил за примо-
линейный участок характеристики. Для получения небольшого выходного
напряжения имеется большая свобода в выборе рабочей точки без риска
получить заметные искажения. Когда необходимо получение максимально
возможного выходного напряжения» рабочая точка должна соответствовать
току порядка 0,56 .
"н
Из формы характеристик нетрудно заметить, что характеристики,
соответствующие более низким экранным напряжениям, имеют наиболее
длинную прямолинейную часть. Поэтому когда необходимо получение
больших выходных напряжений, более выгодно работать при малых эк-
ранных напряжениях, нижний предел которых определяется появлением
сеточного тока (при смещении около—0,7 в для лампы типа 6Ж7). Для
заданных на фиг. 34-12 условий хорошим компромиссом будет экранное
напряжение 37 в. Окончательная рабочая точка находится путем неболь-
ших изменений экранного напряжения или напряжения смещения, пока
^б
анодный ток не достигнет величины 0,56 •-.
Несколько большее усиление можно получить при работе с большим
анодным током, так как точка максимального усиления соответствует
точке перегиба непосредственно у верхнего загиба. Но при этих условиях
можно получить без появления нелинейных искажений только ограничен-
ное выходное напряжение. Кроме того, подбор надлежащего ^значения
напряжения в данном случае более критичен, чем для условий работы
на средней точке почти линейного участка характеристики^
304 ХАРАКТЕРИСТИКИ Ламп [Часть 6
Так как анодный тек проходит через сопротивление нагрузки, то,
очевидно, между анодным током и анодным напряжением (постоянным
или переменным) будет линейная зависимость. На фиг. 34-12 нуль анод-
ного напряжения соответствует току 1 ма, а 250 в на аноде соответст-
вует нулю тока. Таким образом, усиление лампы в динамиче-
ском режиме — " — определяется наклоном динамиче-
ской характеристики. Если изменение напряжения на аноде бу-
дет настолько велико, что работа лампы будет выходить за пределы
прямолинейного участка характеристики, то при увеличении напряжения
сигнала усиление будет изменяться. В большинстве случаев на практике
усиление можно определить отношением амплитуды анодного напряжения
к амплитуде напряжения на управляющей сетке, так как возбуждение
следующего каскада зависит от амплитуды напряжения на аноде преды-
дущего каскада.
гкогда сопротивление нагрузки постоянному току шунтируется со-
противлением нагрузки переменному току Rc , например когда Rc
является сопротивлением цепи сетки следующей лампы, усиление
Rc
и амплитуда напряжения уменьшаются; усиление равно — от
усиления при отсутствии сопротивления Rc, а амплитуда выходного
напряжения уменьшается в таком же отношении, как и усиление.
Так как кривизна динамической характеристики определяет степень
нелинейных искажений, то если имеется в распоряжении указанная харак-
теристика, нетрудно подсчитать амплитуду выходного напряжения для
заданного процента нелинейных искажений.
Когда применяется автоматическое смещение, для опреде-
ления статической рабочей точки можно использовать приведенный рань-
ше метод (фиг. 34-10). В случае триодов можно использовать непосред-
ственно динамическую характеристику, как показано на фиг. 34-10; в слу-
чае же пентодов необходимо некоторое уточнение, так как ток катода
представляет сумму анодного и экранного токов. В этом случае можно
исходить из того, что отношение тока экрана к току анода почти постоян-
но, н если его обозначить через Л, то пересечение динамической харак-
теристики с прямой линией проведенной из точки О и имеющей наклон
1
— ’(1-фД) ’ опРе-пе";1ИТ статическую рабочую точку. Если, например, по
справочным данным токи анода и экрана равны соответственно 2,0 и 0,5 ма,
то А = 0,5/2 = 0,25. Сопротивление в цепи катода может быть равно
2000 ом, но действующее сопротивление цепи катода по отношению
к анодному току будет равно 2000 (1 + 0,25), или 2500 ом. Если
провести наклонную линию для 2 500 ом, то ее пересечение с динамиче-
ской характеристикой определит рабочую точку.
34-6. Гасящее сопротивление в цепи экранирующей сетки. Для опре-
деления величины гасящего сопротивления в цепи экранирующей сетки
необходимо пользоваться анодными характеристиками лампы для случая
ее триодного соединения (анод соединен с экраниоующей сеткой). С до-
А
статочно хорошим приближением экранный ток равен "jZpX от катод‘
него тока триода (т. е. тока анода + тока экрана), где А—отношение то-
ков экрана и анода. Поэтому анодные характеристики лампы, включенной
Гл. 34] ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП
305
как триод, можно использовать для построения характеристики: экранный
ток — экранное напряжение при условии, что для экранного тока дэба-
(1+ Л)
вится новая шкала, в которой 1 ма экранного тока будет равен —-д —
тока катода (фиг. 34-13). Так как значительное изменение анодного
напряжения вызывает небольшое изменение тока катода, то можно счи-
тать, что эти характеристики не зависят от анодного напряжения
На этих кривых можно провести линию нагрузки с наклоном —
где Рге — гасящее сопротивление. На фиг. 34-13 линия нагрузки прове-
дена для экранного напряжения 300 в и гасящего сопротивления в цепи
экрана 1 мгом. Точка пересечения линии нагрузки и характеристики с со-
ответствующим сеточным смещением определяет экранное напряжение, и
обратно: если напряжение смещения сетки и экранное напряжение изве-
стны, то можно провести линию нагрузки и по ее наклону определить
сопротивление Ргс.
34-7. Характеристики сеточного тока. Характеристики сеточного тока
(фиг. 34-14) можно вычертить на одном графике с анодной и сеточной
характеристиками, но только желательно применять для них увеличенную
шкалу, дак как при отрицательном или небольшом положительном напря-
жении смещения на сетке сеточный ток намного меньше анодного. Отри-
цательный сеточный ток (ионный ток) идет из точки отсечки анод-
ного тока к так называемой «точке контактного потенциала». Пик ион-
ного тока не должен превышать 1 мка для небольших ламп; в мощных
лампах он может достигать 2 мка или больше. Хотя начальный ионный
ток часто с течением некоторого времени исчезает, тем не менее во всех
расчетах необходимо учитывать возможность его наличия.
Если имеет место эмиссия сетки, то ионный ток сетки будет возра-
стать (кривая Л), так как сетка становится более отрицательной. Поэто-
му сеточную эмиссию можно отличить от ионного тока измерением сеточ-
20 А Д. Фролов
306
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМП
[Часть 6
ного тока в точке за отсечкой анодного тока после того, как лампа пора-
ботала в нормальных условиях в течение довольно значительного вре-
мени. Стоит только анодному току прекратиться, как нагревание анода
и косвенное нагревание сетки уменьшаются и уменьшается сеточная
эмиссия.
«Точка контактного потенциала» — это точка, в которой сеточный ток
равен нулю. В подогревных лампах она обычно лежит около — 0,3, — 0,7 в;
у отдельных экземпляров ламп она может лежать в пределах от 0 до
—1,4 в. Обычно при старении лампы «точка контактного потенциала»
приближается к —0,3 в, хотя у триодов с высоким она всегда имеет
более отрицательные значения, чем у обычных типов ламп.
Положительный сеточный ток имеет место при всех напряжениях на
сетках, лежащих в положительней стороне от «точки контактного потен-
циала». При некоторых вполне определенных для данной лампы положи-
тельных напряжениях на сетке появляется заметная вторичная эмиссия
сетки, вызывающая ток сетки, обусловливающий отрицательный наклон
сеточной характеристики (кривая В—фиг. 34-14).
34-8. Линия нагрузки цепи сетки. Если лампа работает с фиксиро-
ванным сеточным смещением и в цепь сетки включено сопротивление
R& то при наличии
сеточных токов действительное напряжение на
сетке будет отличаться от при-
ложенного смещения. Если в цепи
сетки имеет место ионный ток,
то условия работы лампы в этом
случае показаны на фиг. 34-15,
на которой отрезок ОА представ-
ляет приложенное фиксированное
смещение. При отсутствии сеточ-
ного тока рабочей точкой анод-
ного тока будет, очевидно, точ-
ка Q, но если в цепи сетки про-
ходит ионный ток, как показано
на фиг. 34-15, то рабочей точкой
на сеточной характеристике бу-
дет точка В, а рабочей точкой
анодного тока —точка Q'. Точка В
определяется пересечением ха-
рактеристики сеточного тока и
1
линии нагрузки с наклоном—
Изменение сеточного смещения, вызванное падением напряжения на Rc
равно &uc=Rc ic . Очевидно, что эта рабочая точка никогда не перей-
дет за точку контактного потенциала, т. е. при наличии ионного сеточ-
ного тока рабочая точка на анодной характеристике никогда не может
перейти за точку D (фиг. 34-15).
34-9. Работа лампы с использованием правой части характери-
стики. Если лампа работает в условиях, когда ее сетка получает за-
метный положительный потенциал, то в этом случае в цепи сетки будет
поглощаться некоторая мощность. На фиг. 34-16 показаны характери-
стики сеточного тока лампы, работающей при смещении—Uoc и при
амплитуде напряжения сигнала на ней Uc . Характеристика сеточного
тока показана кривой С, а амплитуда сеточного тока 1С — точкой £>.
ГЛ. 34 ] ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП
307
Максимальная мощность в цепи сетки будет равна амплитуде напря-
жения сигнала, умноженной на пик тока, или I= площадь
треугольника ADF.
Пиковое значение входного сопротивления цепи Rexnuji равно
Ut
#вх пик
Очевидно, что пик входного сопротивления цепи сетки яв-
ляется обратной величиной наклона прямой АВ. Аналогичным образом
можно изобразить значения входного сопротивления в любой момент
периода, беря на кривой OCD точки, соответствующие току при дан-
ном мгновенном значении переменного напряжения Uc . Пока напряже-
ние сигнала не превысит смещение Uoc, сеточного тока не будет,
сеточное входное сопротивле-
ние будет близко к бесконеч-
ности, и мощность на входе
цепи сетки будет равна нулю.
Если бы в приведенном
примере смещение Uoc отсут-
ствовало, т. е. смещение было
бы равно нулю, и в то же вре-
мя Uc уменьшить до значения,
при котором пик положитель-
ного напряжения на сетке оста-
вался бы прежним, то макси-
мальная мощность в сеточной
цепи выразилась бы удвоенной
площадью треугольника ODF,
а максимальное сопротивление
сеточной цепи—ооратной ве-
личиной наклона линии OD.
Средние значения входной мощности и входного сопротивления сеточ-
ной цепи мало полезны для расчета, хотя иногда знание величины сред-
него сеточного тока полезно для практической проверки степени возбуж-
дения сетки.
Можно считать, что если лампа предоконечного каскада может обес-
печить необходимые для возбуждения сетки последней лампы амплитуды
напряжения и тока, то, очевидно, она обеспечит и меньшие значения на-
пряжения и тока в другие моменты периода, независимо от величины
сопротивления нагрузки на возбудитель, которое имеет наименьшее зна-
чение при амплитуде возбуждающего напряжения. Интересно отметить,
что входное сопротивление при двухтактной работе более близко к постоян-
ному значению за период при нуле смещения, чем при большом отри-
цателыюм смещении.
34-10. Характеристики постоянного тока. Третий вид ламповых харак-
теристик носит название характеристики «постоянного тока», типовое се-
мейство которых для триода (оконечный триод усилителя класса С) по-
казано на фиг. 34-17. Наклон кривых определяет коэффициент усиления,
лампы, а наклон линии нагрузки — усиление напряжения каскада. Зная
напряжения питания анода и сетки, можно точно определить рабочую
точку. Линии нагрузки будет прямой только’ тогда, когда анодное и се-
20*
308
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМП
[ Часть 6
точное напряжения будут изменяться по одному и тому же закону (на-
пример, оба синусоидальны). Такой вит изображения характеристик по-
сетки и анода. Характеристики постоянного тока можно начертить на
основании обычных сеточных или анодных характеристик.
34-11. Усилители на сопротивлениях. Анодные характеристики
лампы совместно с соответствующей линией нагрузки можно исполь-
зовать для оценки характеристики усилительного каскада. На фиг. 34-18
показаны анодные характеристики триода с нанесенной на них линией
нагрузки АВ, соответствующей напряжению питания UG и сопротивле-
нию нагрузки для постоянного тока (фиг. 34-2), определяющих
наклон линии АВ. Рабочая точка Q определяется пересечением линии
АВ и характеристикой, соответствующей подводимому сеточному сме-
щению — Uco = «fi. Если начертить прямоугольник OCDB так, чтооы
прямая CD проходила через точку Q, то площадь OCDB будет пред-
ставлять полную мощность U6iaXi доставляемую источником анодного
питания. Если через точку Q провести вертикальную линию QK> то
площадь прямоугольника OCQK представляет мощность рассеяния на
аноде лампы (uai ), а площадь прямоугольника KQDB представляет
мощность рассеяния на сопротивлении нагрузки (U6 — R н>
Эти рассуждения пригодны только для случая, когда на вход лампы не
подается никакого переменного напряжения.
Условия, получающиеся при подаче на сетку лампы входного сиг-
нала с амплитудой Ucl, показаны на фиг. 34-19. При построении этой
диаграммы предполагается, что точка Q лежит посредине между точ-
ками Е и G, т. е. что отсутствуют искажения, вносимые второй гармо-
никой, и выпрямительный эффект (см. ниже). Выходная мощность
(мощность переменного тока), выделяемая на сопротивлении RH благо-
Гл. 34 ] ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП 309
как
и раньше, площади
даря наличию подведенного сигнала, равна: -g- X площадь прямо-
угольника EFGH или площади треугольника MQJ. Мощность постоян-
ного тока, рассеиваемая на RH,
но при этОхМ необходимо помнить,
что на RH выделяется также и
мощность переменного тока, вы-
ражаемая треугольником MQJ.
Мощность рассеяния на аноде
уменьшается на величину выход-
ной мощности и поэтому будет
теперь изображаться площадью
doMJ/C Это уменьшение рассея-
ния на аноде при динамических
условиях имеет место у усилите-
лей класса А и происходит по-
тому, что в идеальном случае уси-
литель класса А рассчитывается
так^ чтобы у него при статических
условиях мощность рассеяния
на аноде не превышала допусти-
мого для данной лампы значения.
Для облегчения подсчета усиления напряжения анодные характе-
ристики изображаются в виде кривых на фиг. 31-20. При амплитуде
напряжения сигнала Uci рабочая точка будет перемещаться по линии на-
грузки от Е до G. Так как точка Е соответствует анодному наприжению*
Фиг. 34-19.
помеченному точкой Е\ и точка G—напряжению,"помеченному точкой G\
то изменение анодного напряжения, соответствующее изменению на-
пряжения на сетке от 0 до 2£7с1, равно разности между анодными
E'G'
напряжениями Е и G', и усиление каскада- будет равному-*. Если добав-
ке!
ляется шунтирующее переменный ток сопротивление нагрузки (Ra
310
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМП
[Часть 6
фиг. 34-4), то динамическая линия нагрузки пройдет через точку Q
1 < 1 । 1 \ гт
с наклоном в —— о—. При том же диапазоне изменения
R J
сеточного напряжения линия нагрузки пройдет через точки Р и
а анодное напряжение будет изменяться от значения, соответствующего
точке Р\ до значения, соответствующего точке /?', следовательно,
усиление каскада будет равно . Усиление лампы при бесконечно
большом сопротивлении нагрузки для переменного тока будет равно
огг~. Отсюда очевидно постепенное уменьшение усиления каскада
(C'D\ E'G't P'R') с уменьшением погрузочного сопротивления.
В усилителе на сопротивлениях амплитуда выходного напряжения
при динамических условиях (P'R~KR' и т. д.) является амплитудой
сеточного напряжения для следующего каскада. Если Ra уменьшать,
то динамическая линия нагрузки PR будет приближаться к вертикали
и пересчет оси Оиа при нуле анодного тока, иначе говоря, R может
оказаться в области значительной кривизны характеристики, соответ-
ствующей 247с1, что приведет к существенным искажениям. Для полу-
чения большого выходного напряжения при отсутствии искажений
необходимо, как это известно из практики, чтобы Ra было по крайней
мере в четыре раза больше RH. Для получения небольших выходных
Ra
напряжений отношение р— можно брать равным единице или—в крайних
случаях — даже меньше. Искажения, получающиеся у триода с сопро-
тивлениями, происходят главным образом за счет второй гармоники,
PQ
и если отношение^
(фиг. 34-20) не превышает 1,22, искажения не
превышают 5%. Форма характеристики указывает, что минимум
искажений у любого триода получается при Ucl воз-
можно малом, т. е. когда оно не заходит в область сеточных
токов. Для расчетных целей „точка сеточного тока" может быть при-
нята как
— 0,2 в для батарейных ламп двухвольтовой серии
— 0,7 в для ламп подогревных со средним
— 1,0 в для подогревных ламп с большим ц.
Поэтому напряжения смещения должны выбираться так, чтобы
амплитуда напряжения сигнала никогда не превышала этих „точек
сеточного тока". Следовательно, величина оптимального смещения
определяется сопротивлением нагрузки, сопротивлением в цепи сетки
следующей лампы, характеристикой лампы, напряжением питания и за-
данным выходным напряжением.
Если усиление каскада К известно, то величину оптимального сме-
щения (—Uoc) приближенно можно определить по формулам:
иос = -
для ламп двухвольтовой серии;
Гл. 34] ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП
f Ua\
Uoc — —— для подогревных ламп со средним ц;
Г М
UCQ ——UJ—ДЛЯ подогРевных ламп с большим (л,
где Ua — амплитуда анодного выходного напряжения.
Если К неизвестно, то его можно определить приблизительно из
выражения
,+/?Z*« + *O
Если Ra меньше 2/?н или если амплитуда выходного напряжения
больше 0,15Цу, то для получения большей точности следует применять
графический метод расчета.
Сопротивление нагрузки триода ни при каких обстоятельствах не
должно быть меньше удвоенного внутреннего сопротивления лампы;
обычно желательно брать его в пять раз больше. Установлено', что наи-
более подходящим сопротивлением нагрузки для обычных триодов являет-
ся сопротивление 0,1 мгом, а для
На фиг. 34-21 показаны
анодные характеристики пентода,
работающего в схеме усилителя
на сопротивлениях. Исследование
работы пентодов во многом ана-
логично предыдущему, за исклю-
чением того, что — вследствие
возможности изменять напряже-
ние на экранирующей сетке —
можно подобрать рабочие усло-
вия, при которых рабочая часть
характеристики («прямолинейная»
часть) будет достаточно удалена
от области сеточного тока. По-
этому в случае пентодов ампли-
туда напряжения на управляю*
щей сетке • будет ограничиваться
только кривизной на концах
триодов с большим — 0,25 мгом-
динамической характеристики и, следовательно, допустимая амплитуда
переменного анодного напряжения намного больше, чем у триода при
одинаковых напряжениях питания и допустимых искажениях. Хотя
для расчета пентода с сопротивлениями часто пользуются его анодной
характеристикой, однако более удобно все же исходить из динамической
сеточной характеристики (см. § 5).
В случае пентодов сопротивление анодной нагрузки не ограничивается
так, как это имеет место у триодов, и может изменяться в широких пре-
делах. Для обычного усилителя напряжения рекомендуется сопротивление
нагрузки 0,25 мгом, а для получения улучшенной характеристики на вы-
соких частотах величина этого сопротивления должна быть 0,1 мгом.
Такое сопротивление берется и в тех случаях, когда сопротивление в цепи
сетки следующей лампы мало, а также когда требуется несколько пони-
женное усиление (см. гл. 1).
312
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМП
[ Часть 6
34-12. Усилители мощности иа триоде. Если необходимо получить от
лампы максимальную выходную мощность при работе от источника пи-
тания с ограниченным напряжением, то обычно применяется трансфор-
маторная или дроссельная связь (фиг. 34-22 и 34-23). Эги два метода
в отношении характеристик идентичны при условии, что коэффициент
трансформации равен единице. Предполагается, что: а) индуктивности
первичной обмотки трансформатора или дросселя достаточно велики
и предотвращают заметное шунтирование сопротивления нагрузки для
Сопротивление
Фиг. 34-22.
Сопротивление
дросселя R'
Фиг. 34-23.
переменного тока; б) емкость С представляет по сравнению с RH незна-
чительное сопротивление для переменного тока; в) в дросселе и транс-
форматоре потери отсутствуют.
Анодные характеристики, соответствующие любой ’ из указанных
схем, показаны на фиг. 34-24 в предположении, что вторая гармоника
или выпрямляющий эффект отсутствуют. — напряжение питания
1
и линия QU6 имеет наклон —где R —сопротивление первичной
обмотки трансформатора или дросселя. Прямая QU6 пересекает харак-
теристику, соответствующую напряжению uci, в точке Q, которая поэтому
является искомой точкой. Линия нагрузки EQG проходит через точку Q
с наклоном—р—. Для получения максимальной выходной мощности
в усилителе мощности обычно допускаетси такая амплитуда напряжения
на сетке, что в некоторые моменты на ней получается нулевое резуль-
тирующее напряжение, хотя при этом и будет иметь место небольшой
сеточный ток. Если'требуется определить выходную мощность при нуле
сеточного тока, то это легко можно сделать, уменьшив амплитуду
напряжения на сетке.
Рассматриваемая точка Q соответствует анодному напряжению uai
(фиг. 34-24). Очевидно, что та же рабочая точка могла бы быть получена
в усилителе на сопротивлениях при увеличении напряжения питания от
Ue до U6 , где U6 — точка пересечения продолжения линии нагрузки
с осью Оиа. На фиг. 34-24 мощность рассеяния в первичной обмотке
трансформатора определяется площадью прямоугольника QDBIQ а пол-
ная мощность, доставляемая источником питания, определяется площадью
прямоугольника OCDB, При отсутствии входного сигнала рассеяние на
Гл. 34] ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП
313
аноде определяется площадью OCQK; при подаче на сетку полного
сигнала возбуждения выходная мощность определяется как: -g- X пло-
щадь прямоугольника EFGH или площадью треугольника MQJ, и рас-
сеяние на аноде уменьшит-
ся до площади OCA4J/G
Если имеются характе-
ристики триода (фиг. 34-25)
и требуется по ним выбрать
рабочие условия для полу-
чения максимальной выход-
ной мощности, то поступа-
ют следующим образом:
1) Выбирают анод-
ное напряжение. Оно
может быть максимальным,
установленным для данной
лампы напряжением, или
может ограничиваться ис-
точником питания.
2) Отмечают ма-
ксимальный анод-
ный ток. Он может огра-
ничиваться мощностью рас-
сеяния на аноде или уста-
новленным для данной лам-
пы пределом или источни-
ком питания.
3) Изготовляют
«линейку 5% и с к а ж е-
и и я» (фиг. 34-26). На ней
каждое деление слева от
нуля равно 11/9 или 1,22
соответствующего деления
справа от нуля. Это можно
сделать, взяв каждое поме-
ченное цифрой деление на
левой стороне равньш 11 мм,
а на правой — 9 мм. Каж-
дое из этих делени й мож-
но разделить на 10 равных
частей.
Фиг, 34-24.
Фиг. 34-25.
4) Совмещают нуль «линейки и ска жен и й» с любой из
вероятных рабочих точек, например с точкой, соответствующей макси-
муму установленного для данной лампы анодного напряжения и макси-
муму установленного для нее анодного тока. Затем постепенно повора-
чивают линейку до тех пор, пока отсчеты на ней, совпадающие с харак-
теристикой при нуле на сетке, не будут равны отсчетам на характери-
стике, соответствующей удвоенному сеточному напряжению при данной
EQ
QG
рабочей точке. Тогда отношение
будет равно 11/9, и искажения,
вносимые второй гармоникой при линии нагрузки EQG, будут состав-
лять 5%.
314
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМП
[Часть 6
Фиг. 34-26.
5) Соответствующая этой линии нагрузки выход-
ная мощность приблизительно равна
мак с мин^'^а мане мин-
-
б) Если ia мин получается меньше 0,25Zq,to можно
считать, что выбранная линия нагрузки близка к опти-
муму. Если ia мин получается больше 0,25Zq, то жела-
тельно произвести подсчеты для нескольких значений
сеточного смещения, определяя каждый раз при этом
выходную мощность, и таким образом выбрать линию
нагрузки, соответствующую максимальной неискаженной
выходной мощности (т. е. искажениям, меньшим 5%).
7) Соответствующее выбранной линии нагрузки с о-
противление нагрузки равно

макс мин
макс мин
Можно линию EG (фиг. 34-25) продолжать до пересе-
чения с обеими осями. Тогда сопротивление RH будет
равно напряжению в точке пересечения, деленному на
ток в точке пересечения.
8) Для большей точности необходимо внести в линию
нагрузки поправку на эффект выпрямления (см. § 16).
Для п е р в о н а ч а л ь н ог о выбора линии на-
грузки (которая должна быть проверена на получение
оптимума) можно руководиться следующим:
а) смещение при нуле сигнала0,675-А;
б) ?а макс —
Искажения, вызываемые второй
кой, отличающиеся по величине от 5%,
определены из приближенной формулы
о макс + мин)
процент 2-и гармоники—------.----------------100.
1а макс мин

гармони-
*могут быть
На фиг. 34-27 показана зависимость искажений, вно-
симых второй гармоникой, от отношения двух частей ли-
(EQ \
нии нагрузки I ~qq I.
1 Определенное таким образом напряжение смещения будет относиться к отрица-
тельному концу нити накала при лампах, накаливаемых постоянным током. Если лампы
накаливаются переменным током и при этом используется потенциометр с отводом от
средней точки, то смещение нужно увеличить на половину напряжения накала.
Гл. 34] ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП 315
Эта кривая подсчитана по формуле (фиг. 34-25):
процент 2-й гармоники ~
EQ — QG
100,
34-13. Лампы предоконечного каскада усилителей класса В. Когда
применяется выходной каскад класса АВ2 или класса В, нагрузка на
предоконечной лампе в течение периода меняется. Если к выходному
каскаду подведено отрицательное
смещение, то входное сопротив-
ление сетки вплоть до появления
сеточного тока практически равно
бесконечности и может быть изо-
бражено на анодной характери-
стике предоконечной лампы гори-
зонтальной линией (фиг. 34-28).
С увеличением подаваемого оз
предоконечного каскада напряже-
ния максимум сеточного сопро-
тивления выходной лампы умень-
шается, н линия нагрузки искри-
вляется. В точках наибольшей
амплитуды «максимум» сеточного
(Uс макс \
= 7------I опре-
* с макс1
деляет положение конечных то-
чек линии нагрузки, а прираще-
ние сеточного сопротивления определяет наклон линии нагрузки в этой
точке. Этот прирост сеточного сопротивления определяется касательной
к кривой сеточного тока в точке наибольшего возбуждения (фиг. 34-28).
Искривление линии нагруз-
ки вносит добавочное иска-
жение к искажениям от
прямой линии нагрузки
с макс
7----- . П од счет этого
* с макс
искажения и определение
оптимальных рабочих усло-
вий для предоконечного
каскада выходят за преде-
лы настоящего справоч-
ника.
Если бы вторичная об-
мотка трансформатора
предоконечного каскада бы-
ла нагружена неизменным
сопротивлением, то в линии
нагрузки горизонтальная
Фиг. 34-28.
часть отсутствовала бы и
наклон линии нагрузки был бы более пологим. Если мощность предоко-
нечного каскада не увеличить или не уменьшить понижающий коэффи-
циент трансформации трансформатора, то искажения возрастут.
316
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМП
[Часть 6
34-14. Усилители мощности иа пентоде. На фиг. 34-29 показаны анод-
ные характеристики типового мощного пентода. Последовательность опре-
деления параметров этого усилителя та
телей на триодах, за исключением того,
же, как и в случае усили-
что отношение qq обычно
берется
равным единице, так что вторая
Фиг. 34-29.
гармоника будет равна нулю.
Третья и высшего поряд-
ка гармоники обычно по-
лучаются большими и их
необходимо принимать во
внимание. Чтобы умень-
шить вносимые третьей
гармоникой искажения
при небольшом увеличе
нии второй гармоники н
обычно при малом умень-
шении выходной мощно-
и сти, иногда применяют
а меньшее сопротивление
нагрузки (линия нагруз-
ки E'QG'). Увеличивать
сопротивление нагрузки
не следует, так как это увеличивает искажения от второй и третьей
гармоник, и если линия нагрузки пересекает характеристику при
нуле смещения ниже ее «колена», то экранный ток возрастает выше
нормы, и рассеяние на экранирующей сетке может оказаться чрезмерно
большим. Если для подсчета выходной мощности пользоваться соответ-
ствующей формулой для триодов, то при наличии искажений от третьей
гармоники она дает заниженный результат; поэтому для пентода (и для
других ламп, имеющих заметно выраженную третью гармонику) необ-
ходимо пользоваться более точной формулой:
выходная мощность —[-амакс____л,аи+ 1,41,
32
где ix и iy — анодные^токи, соответствующие сеточным напряжениям
(\293Ц. и 1,707£/с (фиг/з4-29).
Применяя приведенный выше метод определении сопротивления
нагрузки, получим
_ маке Ua Мин
3 __ 3 - »
макс * мин
-v Iа макс 1а мин
процент 2-и гармоники—.--------i ।
Iа макс ^а мин\
а макс ^а мин Ml
процент 3-и гармоники — -.------, Л • 100.
1а макс 1а мин “Г \1Х 1у)
Этот метод определения искажений известен под названием „метод
пяти ординат", и для большинства случаев (если не требуется знать
искажений от гармоник выше третьей) он является достаточно точным.
Гл. 34] ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП 317
Но если точность этого метода окажется недостаточной или когда необ-
ходимо подсчитать искажения, вносимые пятой гармоникой, можно при-
менить метод „11 ординат".
В этом случае „динамиче-
ская характеристика" иэ си-
стемы координат иа — 1а
трансформируется в дина-
мическую сеточную харак-
теристику (фиг. 34-30). Оп-
ределяется анодный ток для
напряжений на сетке в 0;
0,2; 0,3; 0,5; 0,7; 1,0 1,3; 1,5;
1,7; 1,8 и 2,0* раз больше на-
пряжения смещения (—«Д
Постоянный анодный ток
при полном сигнале будет
равен i6 и может быть оп-
ределен экспериментально
или методом, приведенным
в § 16. Знание величины
i6 не является необходи-
Фиг. 34*30.
мым для подсчета различных гармоник, "которые могут быть опреде-
лены из следующих выражений:
2-я гармоника = — (/0 -ф /2 — 2/0 —
3-я гармоника = -g- (2/0<5 4- /2 — /0 — 2Z1S) zx Я3,
4-я [гармоника — (/0 -ф 2/j -ф /2 ~ 2/0>3 — 2Z т 7) —
b-я гармоника =z (2/0>7 ф /0 -ф 2/18 — 2/0 2 — 2/1>3 — /2) ~ Я5.
Основная_(х'а — Q V — Нъ~ Н}
(все токи даны в амплитудных значениях).
Мощность на основной частоте равна
34-15. Лучевые тетроды. Метод расчета для лучевых тетродов тот
же, как и для пентодов. Так как «колено» у лучевых тетродов выражено
более остро, чём у пентодов, то линия нагрузки не должна пересекать
кривую «колена», так как это вызовет резкое возрастание экранного
тока и неудовлетворительную работу усилителя.
* Точные величины, соответствующие этим точкам, будут: 0; 0,191; 0,293; 0,5; 0,691;
I; 1,309; 1,5; 1,707; 1,809; 2,0; однако для большинства случаев приведенные приближенные
величины дают достаточно точный результат.
31g
Характеристики ламп
[Часть В
34-16. Выпрямительный эффект. Выпрямительные эффекты, обуслов-
ливаемые кривизной ламповой характеристики, наблюдаются у усилите-
лей всех типов, включая и усилитель класса А. Одним из следствий
этого эффекта является изменение при рабочих условиях постоянной
составляющей анодного тока; который при подаче к сетке переменного
напряжения будет увеличиваться или уменьшаться.
Приближенно это изменение анодного тока равно
zz: 0,25 (ia макс 4- ia мцн ^q)’
где &ia равно увеличению тока в цепи питания от условий: отсутствие
сигнала — полный сигнал.
Эту формулу можно представить в более удобном виде, для чего
и а макс — Iq) приравняем к ix и (Zq-Zcjk„„) приравняем iy ,
откуда
*а макс мин
и тогда

На фиг. 34-31 показаны типовые анодные характеристики триода
с „нескорректированной" линией нагрузки EQG. Так как EQ больше QG,
то будет иметь место выпрямление и возрастание общего анодного
тока от Zq до ia, где ia = lQ + Ma.
Точка пересечения
графически следующим
ia с линией нагрузки может быть определена
образом. Откладывают вдоль EQ из точки Е
отрезок EF, равный QG, и
делят FQ на четыре равных
части MQ. Тогда ток ia, со-
ответствующий точке М
будет являться средним
анодным током для линии
нагрузки EQG. Справедли-
вость этого метода выте-
кает из того, что так как
линия EQ соответствует
изменению тока /х, a QG—
изменению тока , то ли-
ния MQ соответствует из-
Z г ~ * V
менению тока —
или
Нетрудно видеть, что
точка М, соответствующая
среднему току на лннни
4
нагрузки* EQG, не соответствует напряжению питания на лннни
нагрузки U6Nf и поэтому это условие неприемлемо. Следовательно,
линию нагрузки нужно поднять до точки на линии нагрузки, соответ-
ствующей общему анодному току на линии U6N. В большинстве случаев
положение точки М при перемещении линии нагрузки изменяется.
Гл. 341 ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП
310
Поэтому необходим простой удобный метод, позволяющий избежать
ошибок в оценке условий работы. Таким методом является метод нане-
сения любой другой линии нагрузки EPG'. Как и раньше, точка М на
линии нагрузки, соответствующая оси тока, определяется как
М’Р'~
Е'Р' — PG'
4
Если теперь точки 7W и 7W', соответствующие осям токов двух линий
нагрузки, соединить прямой линией ММ', то точка М" пересечения пря-
мой ММ' с линией l)6N будет одновременно находиться и на динами-
ческой линии нагрузки, соответствующей максимальному сигналу. Оста-
ется только провести через точку М" параллельно линии EQG лянию
нагрузки E"M"G", которая и будет динамической линией нагрузки при
максимуме сигнала.
Очевидно, что изменения постоянной составляющей анодного тока от
значения в точке Q, соответствующего нулю сигнала, до динамической
линии нагрузки E"M"G" при максимуме сигнала будет постепенным; при
увеличении сигнала будет подниматься и линия нагрузки от EQG до
Е"М"Ср. Прн промежуточных напряжениях сигнала линия нагрузки бу-
дет находиться между этими двумя пределами. Средний анодный ток
прн отсутствии сигнала будет равен Iq и при максимуме сигнала он
возрастает до ia” (соответствующего точке М").
Нетрудно видеть, что М" ие соответствует точке Р" пересечения
линии нагрузки н характеристики при статическом смещении. Точка Р”
не является точкой покоя, как точка Q, но ее можно назвать «мгновен-
ной рабочей точкой при нуле напряжения сигнала на динамической ли-
нии нагрузки». Поэтому точка Р" должна использоваться прн определе-
нии нелинейных искажений при максимуме сигнала. Линия нагрузки
E"M"P"G" обеспечивает получение необходимых данных для расчета вы-
ходной мощности, искажений, вносимых второй гармоникой, и среднего
значения постоянного тока (постоянной составляющей анодного тока).
Все эти данные, в общем случае, отличаются от данных, даваемых ли-
нией нагрузки EQG.
Заключение.
1. Выходная мощность подсчитывается обычным способом из
линии нагрузки E"G".
2. Искажения, вносимые второй гармоникой при максимуме снг-
2М"Р"
нала, равны —E'G"~ ‘
3. Средний анодный ток при максимуме сигнала равен
Zq-|-ток в точке М".
4. Увеличение среднего анодного тока при переходе
от условий отсутствия сигнала до максимального сигнала равно
т. е. равно разности токов в точках М" и Q.
Приведенный в настоящем параграфе графический метод одинаково
применим как к пентодам, так и к лучевым тетродам.
Нужно заметить, что при применении автоматического смещения
увеличение среднего значения анодного тока, обусловленное выпрямле-
нием, изменяет смещение на сетке.
320
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМП
[Часть 6
34-17. Двухтактные усилители на триодах. Хотя для выяснения ра-
боты двухтактного усилителя можно рассмотреть графически работу
однотактного усилителя класса А н затем сделать некоторые поправки
на двухтактную работу, все же в этом случае более общим, более ясным
и более точным методом яв-
ляется метод построения со-
ставных характеристик и со-
ставных линий нагрузки. В од-
нотактных усилителях класса
А вносимые второй гармони-
кой допустимые искажения
ограничиваются и поэтому ог-
раничивается и возбуждение
сетки. В двухтактном усили-
теле, где четные гармоники
взаимно компенсируются, по-
добные ограничения излишни,
и потому в большинстве слу-
чаев как смещение, так и воз-
буждение на сетке могут быть
увеличены н, следовательно,
может быть увеличена и вы-
ходная мощность вплоть до значений, при которых становится уже за-
метными нечетные гармоники (см. гл. 5 и др.).
Так как на выходе двухтактных усилителей обычно включаются
трансформаторы илн дроссели с выводом средней точки, переменные
напряжения на анодах будут равны и противоположны
по фазе, независимо от отдельных анодных токов. Даже если одна из
ламп будет совершенно заперта, все же н в этом случае ее анодное
напряжение может возрастать. Вследствие этого сопротивление нагрузки
на каждой лампе не остается постоянным н приблизительно равно
где — сопротивление нагрузки между аиодамн обеих ламп;
—внутреннее сопротивление лампы Лр на которой’измеряется
нагрузка;
^12 — внутреннее сопротивление лампы Л2.
В результате этого линия нагрузки каждой лампы
искривляется, а при достижении отсечки она пойдет
горизонтально (ADE на фиг. 34-32). Для получения наибольшей
выходной мощности при незначительных искажениях каждая лампа
должна работать на эффективное сопротивление нагрузки, равное ее
внутреннему сопротивлению в любой момент периода. Это условие в двух-
тактной работе ламп почти полностью соблюдается.
С другой стороны, динамическая линия нагрузки будет
прямой линией, проходящей через: 1) точку В, соответствующую
нулю анодного тока и напряжению источника питания анода U6 , и
2) точку А, соответствующую максимуму анодного тока при нуле напря-
жения на сетке. Динамическая линия нагрузки поэтому не будет про-
ходить через отдельные постоянные рабочие точки,
Гл. 34] ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП 321
и на ее положение не будет влиять подводимое к сетке
смещение прн условии, что сопротивление нагрузки между анодами
ламп будет оставаться постоянным. Прн этих условиях сеточное смеще-
ние не будет также влиять и на выходную мощность.
Двухтактные усилители применяются обычно для получения макси-
мальной выходной мощности или для получения наибольшего к. п. д.
Можно показать, что максимальная выходная мощность в двухтактном
усилителе получается пря нагрузочном сопротивлении, при котором точка
максимального анодного тока (Л на фиг. 34-32) приблизительно соот-
ветствует анодному напряжению, равному 0,6 U6 . Тогда
выходная мощность ~ мак1Еб~,
(2 лампы) 5
1К и6 .
сопротивление нагрузки = 1,6 —.------е
(между анодами ламп) макс
Сеточное смещение при работе в классе А лежит между установ-
ленной его величиной при работе одной лампы и величиной, равной по-
ловине напряжения смещения, необходимого для получения отсечки анод-
ного тока при анодном напряжении 1,4(7б . Любое увеличение смещения
даст в результате работу класса АВ. ~
Для определения искажений н среднёго анодного тока нужно на-
чертить составные характеристики для обеих ламп, работающих
в двухтактной схеме (фиг. 34-33). На этом графике приведены характе-
ристики для лампы 6В4, работающей прн анодном напряжении 300 в
и при смещении — 60 в (при питании нити накала постоянным током)
и при постоянной составляющей анодного тока, равной 40 ма у каждой
лампы. Характеристики каждой лампы нанесены пунктирными линиями,
а составные характеристики проведены сплошными линиями. Нетрудно
видеть, что нижние характеристики — такие же, как и верхние, но только
перевернуты так, что рабочие точки Q и Q' располагаются друг под
другом на одной вертикальной линии. Составная характеристика, соот-
ветствующая статическому напряжению смещения (—60 в), получается
вычитанием токов каждой отдельной характеристики для одного и того
же напряжения смещения. Другие составные характеристики получаются
комбинированием отдельных характеристик для напряжений смещения,
одинаково расположенных с каждой стороны от статического напряже-
ния смещения, т. е. для напряжений —50 и —70 в, —40 н —80 в
и т. д. Каждая из этих составных характеристик является почти прямой
линией. Точки пересечения этих составных характеристик с линией на-
грузки используются для определения нелинейных искажений.
Нелинейные искажения подсчитываются так же как и в
случае однотактного усилителя, или методом, специально разработанным
только для двухтактных усилителей, описание которого выходит за пре-
делы настоящего справочника. Простой метод, позволяющий определить
процентное содержание третьей гармоники, использует «динамическую
характеристику» (фиг. 34-34). Кривая А представляет динамическую ха-
рактеристику, концы которой соединяются прямой линией В, проходя-
щей через точку О. представляет разность анодных токов между
21 А. Д. Фролов.
322
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМП
[ Часть 6
Гл. 34] ГРАФИЧЕСКОЕ ЙЗОЁРАЖЁНИЁ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП
323
кривой А и линией В при половине амплитуды сеточного напряжения
Искажения (в %), вносимые третьей гармоникой, равны
2
~3-Д/д100
макс 3
0)
или приблизительно
(2)
2
^а макс
Фиг. 34'36,
324
Характеристики ламп
[Часть 6
Средний анодный ток за весь период равен сумме двух анод-
ных токов на фиг. 34-33. Полный анодный ток можно представить в виде
функции переменного напряжения на сетке (фиг. 34-35). Чтобы найти
средний анодный ток, нужно' брать одинаковые угловые приращения по
всему периоду, например, как показано на фиг. 31-36, через каждые 10°.
Затем определяют значение
анодного тока в каждой точке,
соответствующей угловому при-
ращению на 10° по всей ок-
ружности. Тогда средний анод-
ный ток будет равен среднему
значению всех найденных его
значений.
Для упрощения работы при
этом подсчете используют ра-
венство квадрантов. Но так
как в этом расчете очень лег-
ко ошибиться, то предлага-
ется следующий метод нахож-
дения среднего
кривой анодного тока в одном
квадранте.
На фиг. 34-37 показан об-
щий анодный ток для обеих
ламп за одну четверть перио-
да. Напряжения на сетке (по
его амплитуды. Анодные токи.
значения из
горизонтальной оси) показаны в долях
соответствующие сеточным напряжениям в 0; 0,17; 0,34; 0,5; 0,64; 0,77;
0,87; 0,94; 0,98 и 1,0 амплитуды напряжения, обозначены как 4), to,и
и т. д. Тогда средний анодный ток tacp равен
^аср— V» ( 2 *0 + *0,17 4" *0,24 4е *0,5 4" А), 64 4" *0,77 4* ^0,87 4* *0,94 4“
4" *0,98 + 2
Указанным методом можно исследовать усилители класса АВ. В слу-
чае усилителей класса АВ2 н В при анализе анодного тока также можно
пользоваться этим методом, но прн анализе сеточного тока необходимы
уже некоторые добавочные условия.
34-18. Усилители с сеточными токами. Усилители, работающие с се-
точным током в течение части или всего периода, можно точно рассчи-
тать только в том случае, если имеется характеристика сеточного тока
лампы. На фиг. 34-38 показаны характеристики сеточного тока (ic —
а на фиг. 34-39 — анодные характеристики для типового пентода (6Ф6).
Расчет других типов ламп, например тетродов или триодов, следует из
расчета для пентодов.
Расчет усилителя класса АВ2, в котором требуется найти максимум
сеточного тока и максимум сеточной мощности, сводится к следующему.
1) Из точки В, соответствующей напряжению источника питания
(350 в), проводят линию нагрузки, соответствующую сопротивлению,
равному одной четверти сопротивления нагрузки между анодами ламп
(фиг. 34-39).
Гл. 34] ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП
325
2) На этой линии нагрузки выбирают точку А, соответствующую наи-
большей положительной амплитуде на сетке. Выбор этой точки опре-
деляется рассеянием на аноде, потребляемой сеткой мощностью и иска-
жениями. Пусть, например, А соответствует напряжению на сетке
+ 30 в, анодному току—183 ма и напряжению на аноде — 76 в.
3) Из сеточной харак-
теристики (фиг. 34-38) на
ходят сеточный ток при'
анодном напряжении 76 в
и при сеточном напряже-
нии + 30 в. Из характери-
стики видно, что этот ток
равен 11,5 ма и, очевидно,
что это будет максимум се-
точного тока.
4) Амплитуда напряже-
ния на сетке равна отрица-
тельному напряжению сме-
щения (38 в) плюс пик по-
ложительной полуволны на-
пряжения возбуждения сет-
ки (30 в), т. е. 68 в. При
этом максимальная мощ-
ность, потребляемая сет-
кой, будет равна 68 в X
X П,5 ма = 782 мет. Сле-
довательно, входной транс-
форматор должен рассчи-
тываться на мощность
782 мет максимум при со-
противлении нагрузки в
5 900 ом (68/0,0115=5 900),
5) Если полученные нз
расчета значения макси-
мальной мощности и на-
пряжения могут быть обес-
печены то можно присту-
пить к расчету выходной
мощности. Пренебрегая
искажениями, приближенное
ламп находят из выражения
Фиг. 34-39.
значение выходной мощности Р для обеих
Р- 2 2 27?к1
где Ua — колебательное анодное напряжение на лампе, в;
1а—амплитуда анодного тока, а\
/?н1—сопротивление нагрузки для одной лампы.
Более точный расчет выходной мощности был дан в § 17.
6) Средний анодный ток (обеих ламп) можно определить так же,
как и в двухтактных усилителях, но для усилителей класса В можно
326
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМП
[Часть 6
сделать некоторое приближение, так как смещение для данного типа
усилителей почти равно смещению при отсечке анодного тока, если
/„^0,637/я,
где iacf}—средний (постоянная составляющая) ток обеих ламп.
7) Средняя подводимая к анодам мощность (в вт) равна напряжению
источника питания (в в) анодной цепи, умноженному на средний ток
(в а).
8) Мощность рассеяния на аноде равна разности между подводимой
мощностью и выходной мощностью.
34-19. Ток экранирующей сетки. В пентодах нли лучевых тетродах,
если смещение на управляющей сетке поддерживается постоянным, а ме-
няется только анодное напряжение, общий ток катода (анодный -|- экран-
ный) iK остается почти постоянным, несколько уменьшаясь при переходе
анодного напряжения в область ниже «колена» кривой. Когда анодное
напряжение достигает области ниже «колена» кривой, экранный ток на-
чинает быстро возрастать и при анодном напряжении, равном нулю,
получает максимальное значение (фиг. 34-40). Очевидно, что если дина-
мическая линия нагрузки пересекает характеристику с нулевым смеще-
нием ниже «колена», экранный ток будет быстро возрастать и мощность
рассеяния на экранирующей сетке может превысить допустимые пределы.
Средний экранный ток при максимуме сигнала можно определить из вы-
ражения
^с2 ср— 4 ' 2
где ia — экранный ток при минимуме анодного напряжения и прн нуле
смещения (точка Л);
Iq — экранный ток при отсутствии сигнала н при нормальном сме-
щении.
Мощность рассеяния на экране Рс2 поэтому равна
— ^ос2
'J_ . I 1 • ’
4 2
Гл. 34] ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАМП
Экранный ток при изменении напряжения управляющей сетки изме-
няется так, что отношение анодного тока к экранному
остается приблизительно постоянным при условии,
что анодное напряжение значительно выше анодного
напряжения, соответствующего «колену» кривой. Это
отношение можно определить из справочных характеристик.
34-20. Характеристики диодов. На фиг. 34-41 показаны характеристики
типового днода. Каждая характеристика соответствует постоянному зна-
чению амплитуды напряжения несущей частоты. На этот график можно
нанести линии нагрузки, соответствующие сопротивлению нагрузки диода,
таким же способом, как и в случае триодов. Пересечение линии на-
грузки ОА с характеристикой, соответствующей амплитуде входного на-
пряжения, определяет развиваемое диодом напряжение постоянного тока,
пригодное для А.Р.Ч. При увеличении сопротивления нагрузки напряже-
ние постоянного тока достигает значения амплитуды входного напряжения.
Например, если напряжение несущей частоты на входе диода равна 10 в,
а сопротивление нагрузки диода — 0,5 мгом, то ток диода будет равен
17 мка, а напряжение постоянного тока — 8,7 в. Если глубина модуляции
несущей частоты равна 100%, рабочая точка будет перемещаться со зву-
ковой частотой вдоль линии нагрузки из точки пересечения с характери-
стикой О через точку X до пересечения с кривой, соответствующей 20 в.
Искажения в пределах этого участка будут малы (порядка 5% от
второй гармоники) и могут быть еще больше уменьшены при повышении
входного напряжения несущей частоты.
Если, однако, сопротивление нагрузки постоянному току 0,5 мгом
шунтировать сопротивлением нагрузки переменному току (например, се-
точным сопротивлением следующей лампы), то динамическая линия на-
грузки изобразится линией ВС, проходящей через статическую рабочую
точку X и имеющей наклон, соответствующий общему эффективному со-
противлению нагрузки переменного тока. Эта линия нагрузки достигает
328 характеристики ламп [Часть 6
отсечкн примерно около 75% модуляция, и, следовательно, искажения
прн более высоком проценте модуляции будут очень велики. Можно про-
вести линию нагрузки для любой комбинации сопротивления нагрузок
постоянному и переменному токам и определить предельный процент мо-
дуляции до появления значительных искажений (см. гл. 18).
34-21. Влияние нагрузочной характеристики цепи питания. У триодов
увеличение среднего анодного тока при полном выходе вызывает (благо-
даря выпрямлению) уменьшение эффективного анодного напряжения
вследствие падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника
питания. Получающееся в результате этого уменьшение выходной мощ-
ности сравнительно невелико, так как уменьшение анодного наприжения
компенсируется увеличением тока. Однако у пентодов или лучевых тет-
родов этот эффект проявляется значительно сильнее. Если анод и экран
имеют общий источник питания, то уменьшение анодного напряжения
из-за внутреннего сопротивления источника питания вызывает такое же
уменьшение экранного напряжения, которое существенно изменяет лам-
повые характеристики. Характеристика с нулевым смещением на сетке
пойдет ниже, чем при нормальном напряжении; сеточное напряжение от-
сечки прн этом уменьшается, и для оптимальной работы потребуется
меньшее напряжение сеточного смещения, а возможно, что потребуется
и увеличение оптимального сопротивления анодной нагрузки. В общей
сложности максимальная выходная мощность уменьшится, и для полу-
чения полной мощности потребуется уменьшение- сеточного входного на-
пряжения.
Очевидно, чю усилитель класса А будет менее подвержен указан-
ным влиянием, чем усилитель класса ABi нли какой-либо другой уси-
литель, у которых токи анодной и экранных цепей зависят от уровня
выходной мощности.
ЧАСТЬ СЕДЬМАЯ
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
Глава тридцать пятая
СОПРОТИВЛЕНИЕ, ЕМКОСТЬ, ИНДУКТИВНОСТЬ
35-1. Сопротивление.
Закон Ома.
•=$
где I — ток, а\
U—падение напряжения на сопротивлении /?, в;
/?— сопротивление, ом.
Общее сопротивление последовательно включен-
ных сопротивлений
+ +
Общее сопротивление и параллельно включенных
сопротивлений
R= 1 1 г~
+ #2 "* /?в +
Общее сопротивление двух параллельно включен-
ных сопротивлений
R~Ri+Rt
Закон Кирхгофа.
а) В любой точке разветвления цепи сумма притекающих к ней
токов равна сумме вытекающих из нее токов.
б) В любой замкнутой цепи сумма вводимых в эту цепь э. д. с.
равна сумме падений напряжений на каждом из сопротивлений цепи.
Прн обходе любой замкнутой цепи в определенном направлении (по
часовой стрелке нли против нее) считают положительными все э. д. с.,
вызывающие токн в выбранном направлении. Противоположные выбран-
ному направлению э. д. с. и токи считают отрицательными. Например,
на фиг. 35-1 может быть выбрана любая замкнутая цепь. Предположим,
что на фиг. 35-1 выбрали цепь ABC DEFA. Начиная от точки А и сле-
дуя по часовой стрелке, получим:
+ ui + — hRi+hRz + ЫЪ + itRi-
330
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[Часть 7
Аналогичным образом можно написать равенство для любой другой
замкнутой цепи, например для цепи ABCDA:
+ + ^2#2 — *6^5-
Написанные для всех замкнутых цепей соответствующие равенства
дают в совокупности решение токопрохождения для всей цепи.
Одним из наиболее важных применений закона Кирхгофа в радио-
технических расчетах является его приложение к делителю напряже-
Фиг. 35=1.
ния. Следующий пример показывает метод расчета делителя напряже-
ния (фиг. 35-2).
Предположим, что известны напряжение питания U$ , напряжения
и токи на отводах и2» h и А» а также ток Z2 через секцию /?2. Надо
определить сопротивления /?, /?2 и токи / и
Применяя первый закон Кирхгофа, напишем:
(0
и
или
— Аг + А + h*
Так как Z2, А и *2 известны, то I можно определить и, подставив
его значение в выражение (1), найти Zh Тогда
— Z27?2>
и2~
И
U6-u} = IR,
Из этих уравнений можно определить R, и /?2.
Гл. 35] СОПРОТИВЛЕНИЕ, ЕМКОСТЬ, ИНДУКТИВНОСТЬ 331
Мощность. Рассеиваемая в сопротивлении мощность Р (в вгл)
равна
Uc
P = U6I = PR = -^.
35-2. Емкость. Общая емкость конденсаторов, соединенных п а-
р ал ле ль н о, равна
C=Ci + C3 + C84~...
Общая емкость конденсаторов, соединенных последовательно,
равна
Ь— 111
С1 +с2 +cs +••••
Емкость двух конденсаторов, соединенных последовательно, равна
Реактивное емкостное сопротивление1 Хс конденса-
тора равно
1 1
„ 0,159
лс — — у ом. если f—в гц. С—в$;
159 000
Хс zzz — —fC 0Му еСЛИ $— в — в МКФ*
159
Хс =—ус ом, если /—в кгц, С—в мкф.
К емкостнохму реактивному сопротивлению может быть применен
закон Ома, т. е.
но ток 1С через конденсатор опережает напряжение на угол -ту (90°).
Если соединить последовательно сопротивление R
и конденсатор С. имеющий реактивное сопротивление Хс , то нх
общее (полное) сопротивление Z равно
1 Реактивное емкостное сопротивление принято считать отрицател ими
реактивным сопротивлением
332
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[Часть 7
а результирующий ток / равен
г_и__............................-U-.
z
Ток /опережает напряжение U на угол у, тангенс которого равен
Хс
(см. векторную диаграмму фиг. 35-3).
Ток через емкость является р
на отсутствие в емкости .потери
‘активным током, что указывает
мощности.
Мощность Р определяется
выражением
P — Uiy^ коэффициент мощности,
где коэффициент мощности равен
cos т. е.
P — UI cos 'f.
Когда
<? = 0°, cos ? — 1, P—UL
Когда
= 90°, cos — 0, Р— 0.
Таким образом, у — 0 соответствует активной (омической)
нагрузке и cosy^rl, а-<р = 90° соответствует чисто реактивной
нагрузке, и cos — 0.
Из векторной диаграммы (фиг. 35-3) видно, что
RI R R
COS Ф — ’v'r — — |
Z/ Z +
R IP 1
P_UI^^UIy=— PR^-~
Вся рассеиваемая в цепи мощность состоит из мощности, рассеиваемой
на активном сопротивлении, но на величину этой мощности влияет
величина емкости С при любом значении напряжения £7,
Конденсатор имеет емкость 1 фараду ($), когда заряд, равный
одному кулону, создает на обкладках конденсатора разность потен-
циалов 1 в. Так как фарада — величина слишком большая, емкость
конденсатора обычно выражается в микрофарадах (мкф) или микро-
микрофарадах (мкмкф\ в пикофарадах (пкф)
Q CU или С ~ ,
Гл. 35 J
СОПРОТИВЛЕНИЕ, ЕМКОСТЬ, ИНДУКТИВНОСТЬ
333
где Q — заряд в кулонах;
С — ехмкость, ф\
U—разность потенциалов на <7, в.
Несовершенный конденсатор (т. е. конденсатор, обла-
дающий потерями) можно представить как идеальный конденсатор,
включенный последовательно с сопротивлениехМ г или параллельно с со-
противлением R. Если известно одно из сопротивлений (г или /?), то
другое сопротивление можно найти из выражения
1
если г значительно хменыне Хс,
Можно сказать, что такой конденсатор обладает коэффициен-
том мощности, равных^ 2г/Сг или 2^fCR‘ коэффициент мощности
конденсатора может быть выражен также и через фазовый угол, вели-
чина которого в радианах равна коэффициенту мощности. Например,
коэффициент мощности 0,01 представляет фазовый угол в радианах
0,01 или 0,573°.
Сопротивление и емкость, включенные последо-
вательно
Q
u=ri+^-.
Если к цепи, состоящей из последовательно включенных /? и С,
подвести постоянное напряжение, то при условии, что С не Ихмеет
начального заряда, заряд на конденсаторе будет увеличиваться согласно
уравнению
CR ),
где q — мгновенный заряд конденсатора;
Q — UC— конечный заряд конденсатора;
е — 2,718;
t — время в секундах от начала приложения напряжения.
Постоянная времени цепирарча CR и равна времени (в сек.),
необходимому для зарядки конденсатора до 1 —— = 0,632 его макси-
мального заряда.
Аналогично
Максимум тока будет при i=:0 и он равен При возрастании t
q также будет возрастать, создавая противоположную э. д. с. q/Ct
уменьшающую скорость нарастания заряда.
334
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[Часть 7
Если конденсатор емкости С, заряженный до потенциала U, разря-
жается через сопротивление /?, то
t
q = UCe CR
Отрицательный знак у I указывает» что ток идет от конденсатора.
Как ток, так и заряд уменьшаются по логарифмическому закону от
их максимальной величины до нуля.
Электрическая энергия, накопленная в конденсаторе при
его заряде, равна
-yCfJ’ джоулей (дж).
Емкость конденсатора, состоящего из двух параллельных
пластин известных размеров, равна
С — 31 rf мкмкф,
где 5—полезная 1 площадь одной из пластин, см\
е — диэлектрическая проницаемость (цифровые значения ее см.
в гл. 40);
d — зазор между пластинами, см (толщина диэлектрика, слг);
Емкость плоского конденсатора с воздушным
диэлектриком при расстоянии между пластинами
1 мм равна, С ~ 0,884 мкмкф на 1см1 площади одной пластины.
35-3. Индуктивность. Цепь обладает индуктивностью в 1 генри (гн),
если при изменении тока в ней со скоростью 1 а в 1 сек в этой цепи
индуктируется э. д. с. в 1 в. Общая индуктивность при пос-
ледовательном включении нескольких индуктивностей равна
£ — -|- £2 + + • • •
Общая индуктивность при параллельном
включении нескольких индуктивностей равна
L—т II IlT '
£j + L3 ' ‘ ’
Общая индуктивность прн параллельном включении двух индук-
тивностей (не связанных между собой магнитным полем)
Т —
Ь + Ь •
Реактивное сопротивление индуктивности XL равно ш£
или XL — 2r.fL~ GffifL ОМ) если f— в гц, Д — в гн или XL — ом,
если f—в мггц, L — в мкгн.
1 Полезная площадь приблизительно равна площади менывей пластины, если корень
квадратный из площади велик по сравнению с расстоянием между пластинами.
Гл. 35]
Сопротивление, емкость, индуктивность
335
К реактивному сопротивлению индуктивности можно применить
закон Ома, т. е.
7
но ток через индуктивность отстает от напряжения на угол
£(90°).
Если'^сопротивление R и индуктивность L соединены
последовательно, то общее (полное)сопротивление их (фиг.35-4)
Z равно
z=y^^-xl.
а результирующий ток Z равен
. и _
z
Ток I отстает от напряжения на
угол тангенс которого равен
Фиг. 35-4.
*L R
tg f , а косинус равен cos ? = .— »
Мощность определяется выражением
P~UI X коэффициент мощности
илн
Р=(/7 cos 4=U-I f-R .. — 7’7?.
Vw+xl
Ток, проходящий через чистую индуктивность, является реак-
тивным током.
Кинетическая энергия индуктивности L (гн), по которой
проходит ток Z (а), равна у L Z3 дж.
В момент подключения к цепи, состоящей из индуктивности Z,
включенной последовательно с сопротивлением /?, напряжения /7, ток i
будет равен
Максимальная скорость изменения тока получается в момент вре-
мени £ = 0, и при возрастании t величина тока i приближается к пре-
дельному значению
336
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[ Часть 7
„ „ L
Постоянная времени этой цепи равна и равна времени
(в сек.), которое необходимо, чтобы ток достиг 0,632 его конечной
величины I.
Когда ток, идущий через индуктивность, достигает своего конеч-
т и
него значения 1 — -^, н входная цепь закорачивается, ток в цепи оудет
уменьшаться по закону
R е
L
В этохМ случае постоянная врехмени равна врехмени, необходимому,
чтобы ток упал до (1 —0,632) ~ 0,368 от своего значения в мохмент
закорачивания цепи.
35-4. Сопротивление, емкость и индуктивность, включенные
последовательно. Если сопротивление /?, емкость С и индуктивность L
включены последовательно, то полное сопротивление такой цепи равно
z— V№-\-X\
где Х= 2т. fL — 2я д,- = — .
Если к этой цепн подводится напряжение U с частотой /, то ток
в ней равен
I=__________и____________=____________у___________ ,
V~R2 + - 2^с)г |А2 + [2"Д (1 -
где
f________________________________и.
/о 2' у LC '
Индуктивное и ехмкостное реактивное сопротивления действуют
навстречу друг другу. Когда 2я/£^2^ду или результирующее
реактивное сопротивление становится равным нулю, и наступает резо-
нанс напряжений, н тогда ток в цепи равен
В цепи, состоящей из нескольких включенных последовательно пол-
ных сопротивлений (Zp Z3 и т. д., где Zy — и т- Д-)> резуль-
тирующее полное сопротивление Z равно корню квадратнОхму из суммы
квадратов, полученных сложением отдельно активных сопротивлений
и отдельно реактивных сопротивлений, т. е.
Z = V(/?l + /?3 + .. .Р + (^1 +^2 + .. ,)2
или в комплексном виде (см, гл. 37)
г=(к1+л!+-..)Ш+^+-).
Гл. 35 J
СОПРОТИВЛЕНИЕ, ЕМКОСТЬ, ИНДУКТИВНОСТЬ
337
35-5. Сопротивление, емкость и инд]
лельно. Когда два или больше полных
лельно, общий ток равен векторной
сумме токов, проходящих через полное
сопротивление.
На фиг. 35-5 приведена векторная
диаграмма для токов, проходящих че-
рез параллельно включенные сопро-
тивление и индуктивность при подве-
дении к ним напряжения U. На этой
диаграмме 7^—ток, проходящий через
/ и\
активное сопротивление R I 7^ —1 >
IL—ток, проходящий через индук-
( т и\
тивность I который отстает
Результирующий ток равен
эсть, включенные парал-
явлений включены парал-
Фиг. 35-5.
тока на 90°.

Из этой формулы можно определить числовое значение тока. I от-
h R
стает от U на угол, тангенс которого равен tg^ —-j— или .
При рассмотрении параллельно включенных полных сопротивлений
часто удобнее пользоваться выражениями активной проводимости,
реактивной проводимости и полной (кажущейся) проводимости.
Активная проводимость G =
R
R* + X* *
Реактивная проводимость В п
X
/?2 + X* *
Полная проводимость Y — "Кб2 + В-.
Из последнего выражения очевидно, что
Г + z'
т. е. что полная проводимость Y является обратной величиной полного
сопротивления Z.
На фиг- 35-6 показан простой метод графического определения пол-
ного сопротивления, состоящего из параллельно включенных активного
сопротивления R и реактивного сопротивления X. В прямоугольном тре-
угольнике ОАВ: ОА представляет R, ОВ представляет перпендикуляр,
опущенный из точки О на гипотенузу, представляет результирующее
полное сопротивление. В этой диаграмме ОС не только представляет
абсолютную величину Z, но угол СОА дает числовое значение фазового
угла между подведенным напряжением и результирующим током.
22 А. Д. Фролов.
338
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[ Часть 7
Реактивная проводимость может быть положительной (емкость) или
отрицательной (индуктивность), поэтому они должны суммироваться
алгебраически. Общая проводимость, активная и реактивная проводи-
мости измеряются в величинах, обратных сопротивлению, т. е. 1/ом.
Если реактивные проводимости двух ветвей, разные по знаку, оди-
X
абсолютной величине, т, е. --------—
---г__, то равны
я2+*2с
каковы по
по величине и реактивные составляю-
щие обоих токов, следовательно, реак-
тивная составляющая результирующего
тока также равна нулю, т. е. резуль-
тирующий ток [ совпадает по фазе с
напряжением U. Этот случай называет-
ся резонансом токов. Послед-
нее выражение в случае радиоцепей
(7?! и малы по сравнению с Xlh Хс)
принимает вид т. е. резо-
нансная частота /0 —
1 L
21С|/Л£С^ * Т°гда % такой цепи равно Zp
и является чисто активным.
Из комплексной алгебры (см, гл. 37) известно, что Z — Rt-j-JXi и
= Gj + jB\. Если имеется несколько включенных параллельно полных
сопротивлений, то
Y (Gi + G3 +...) + j (В, + В2 + .,.).
Глава тридцать шестая
ВЕКТОРЫ
Векторная система обозначений представляет исчерпывающий графи-
ческий метод расчетов, относящихся к цепям переменного тока с реак-
тивными сопротивлениями и различными фазовыми соотношениями.
Длина вектора (например, ОВ на фиг. 36-1) представляет в любом про-
извольно выбранном масштабе значение переменной величины, в то время
как положение его относительно начального исходного вектора определяет
его сдвиг по фазе относительно последнего. Положительным на-
правлением вращения вектора всегда считается направление
против часовой стрелки, как это показано на фиг. 35-1. Таким
образом, на этом рисунке вектор О В является опережающим вектор О А
на угол ф.
Равнодействующая двух векторов определяется (на фиг. 36-1) диа-
гональю OD параллелограмма OADB, построенного на этих двух векторах
(фиг. 36-1).
Гл. 37]
КОМПЛЕКСНЫЕ ЧИСЛА
339
К системе из трех или более векторов можно подходить так, как
показано на фиг. 36*2, где вектор АВ' равен и параллелен вектору ОВ,
а вектор В'С' раветт и параллелен вектору ОС\ равнодействующий век-
тор равен вектору ОС'.
Из определения ясно, что если отложить вдоль оси Ох падение на-
пряжения на активном сопротивлении RI, то вектор представляю-
щий паденяе напряжения на чистой индуктивности, направится вдоль
оси Оу, а вектор X 1 — вдоль оси Оу' (фиг. 36-1).
При рассмотрении цепи, состоящей из последовательно включенных
полных сопротивлений, векторная диаграмма будет состоять из векторов,
представляющих падения напряжений на каждом полном сопротивлении
(например, RI, Xt /). Подобным же образом для цепи, состоящей из
параллельно включенных полных сопротивлений, векторная диаграмма
будет состоять из векторов токов, проходящих через каждое полное со-
противление.
Глава тридцать седьмая
КОМПЛЕКСНЫЕ ЧИСЛА
При помощи комплексных чисел можно легко решать многие слож-
ные задачи, поэтому знание комплексных чисел и правила их приме-
нения могут оказать большую помощь при чтении технической литера-
туры.
В комплексных числах оператор у соответствует изменению фазового
угла на 90°. Это можно представить графически. Если взять обычные
графические оси У ох, у'оу (фиг. 37-1), то неизвестная величина X
может быть представлена отрезком ОА, нанесенным на оси х. Приме-
нение оператора j равноценно повороту О А на 90°, т. е. в положение
ОВ; таким образом, величина JX будет изображаться уже отрезком ОВ.
Дальнейшее применение j повернет отрезок ОВ в положение ОС, т. е.
выражение j2X будет изображаться отрезком ОС. Но отрезок ОС на-
ходится в положении, прямо противоположном отрезку О А (т. е. в поло-
жении ОА, повернутом на 180°), так что ]2Х —— X. Следовательно, мы
можем написать —1 или У*—1. Число j (иногда называемое
«мнимым числом") подчиняется всем обычным законам арифметики;
22*
340
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[ Часгь 7
/2 всегда заменяется—1. Комплексное число /А’, где R и X являются
обычными числовыми величинами, может быть представлено графически
вектором ОР (фиг» 37-2), являющимся результирующим вектором от
OM — R (единиц) и ОХ^Х (единиц). Длина вектора ОР, равная
+ называется „модулем" или „абсолютной величиной" вектора
выражения Р4-/Х Нетрудно ви-
деть, что выражение R-\-jX можно
понимать, как состоящее из
тора R и перпендикулярного
век-
ему
вектора Л, а модуль У/?2-р А''5 будет соответствовать результирующему
вектору или сумме этих двух векторов. Далее видно, что фазовый угол?
между результирующим вектором ОР и горизонтальным вектором
определяется как tg ? = -&•.
Комплексная система особенно удобна при расчетах, относящихся
к переменным токам. Полное сопротивление цепи, состоящей из актив-
ного сопротивления R, включенного последовательно с реактивным
сопротивлением индуктивности Xj ? можно представить как вектор
R-\-jXf. Точно так же, если активное сопротивление R включено
последовательно с реактивным сопротивлением индуктивности XL
и реактивным сопротивлением емкости Хс, полное сопротивление
будет равно /? + j(XL — Хс ). Знак минус означает сдвиг по фазе на 180°
между реактивным сопротивлением индуктивности и реактивным сопро-
тивлением емкости. При параллельном включении двух полных сопротив-
лений
Zx = Rx + jXx и Z.-R^jX^
результирующее полное сопротивление будет равно
7- Z'Z*
Z“Z1 + Z2 _Я1 + Яг + Л*1-|-*э) '
Чтобы применить комплексную систему, нужно вектор каждого выра-
жения представить комплексным числом. В последующих расчетах
рл 37] КОМПЛЕКСНЫЕ ЧИСЛА 341
оператор j подчиняется всем обычным законам арифметики; /2 заме-
няется — 1. Результат сводится к виду R-\-jX> и затем определяется
модуль или абсолютная величина
Правила комплексных чисел
~ R1 ft ft + j^2i j2~------ К
1. Сложение
ft + ft ~ (/?! + JXJ +- (ft +JX2) - (R. + Rd + f (Хг + ft).
2. Вычитание
ft - ft = (7?! + JXd - (ft + jX2) = (ft - ft) + j (ft - ft).
3. Умножение
ft Z3 = (Z?i +/ft) (ft + jXd - (ftft + J2ftft) + J (ftft + ftft) zz
(ftft-ftft) +/(ftft+ftft).
4. Деление
ft (ft -W) (ft - /ft) (ft + /ft) (ft - /ft)
Z2 ~ R> + J*» ~ № +№ (#2 - 7^) - + X2 ~
RiRi + XjXj . . ХУЯ2 — ЪХ2
^+^2 ^ + -^2
5. Модель или абсолютная величина
\Z\~V R^ + Xi.
6. Фазовый угол
4 X R X
'8’=«-> |,л ; SI"’ = WW
7. Сопряженные комплексные числа. Комплексные числа
(/?Ч-jX) и (R — jX) называют сопряженными: сумма их равна 2R,
а произведение (R t~jX)(R~ jX) — R^ -f- X2.
о 1_________R-jX R . X
b- R+jX ~ R* + X2 — R* + X2 —J R^ + X2’
Глава тридцать восьмая
ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ТРИГОНОМЕТРИЯ
Синус: sinf) = -jr^p
л ОВ
Косинус: cc’s6~YTT-
342
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
АВ
Тангенс: tg 6=r -q^ .
л ОА
Косеканс: csc6-^^-^.
л ОА 1
Секанс: зсб^^-^р
ОВ 1
Котангенс: ctg б = -&£ = .
Простейшие соотношения.
sin16 + cos2 6 „ 1.
sin 6
cos 6 ’
Л cos G
ctge = ^nT-
1
l+tg26 = scS6^E5~.
i + ctg2e.-rcsc^=^r.
------ tg 6
”9=10 “и=7гЖ’VW
Г-----л Ctg 6
“s 9=y 1 - Mnl 9 = riw = Wi
sin (— 6) =z — sin 6.
cos 6) = cos 6.
tg (— 6) = — tg 6.
sin 26 — 2sin 6 cos 6.
cos 26 — cos2 6 — sin2 6—1 — 2 sin2 6 — 2cos2 6 — 1.
2tg0
tg26— 1— tg20 •
sin (Л -f- B) = sin A cos В -f- cos A sin B.
cos (Л + B) — cos A • cos В — sin A-sin B.
t„/J , tg^-Hgg
tgO + s)— i—tg/tgB-
sin (Л— В) _ sin Л• cos В — cos Л-sinZ?,
Cos (Л —• B) = cos Л • cos В + sin A• sin B,
, ,л 1ёЛ^1ё5
tg(4—B)— j+tg^.tgB'•
Гл. 39]
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЕДИНИЦЫ
343
Глава тридцать девятая
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЕДИНИЦЫ
Наименование Символ Обозначение Соотношения
Ток /, 1 Ампер (а) II *1^ II Мс:
Заряд Q, q Кулон (к) (ам- Q=I-T
Сопротивление . R, г пер-секунда) Ом (олг) II
Электрическое на- пряжение или электродвижу- щая сила - . . и, и Вольт (в) U—R-I
Емкость Е, е С Фарада (ф) сь II qhO
Индуктивность . L Генри (гн) L- — 2nf
Взаимоиндуктив- ность М Генри (гн)
Индуктивное со- противление . . Ом (ом) Xr = 2xfL
Емкостное сопро- тивление . . - Ом (ом) x L c — 2r.fC
Полное реактив- ное сопротивле- ние X Ом (ом) X=2nfL~-^:
Полное сопротив- ление Z Ом (ом) Z — VR* + A2
Мощность .... р Ватт (вт) P~UI\ 1 fi/w=107 эрг/сек
Энергия или ра- — Джоуль (дж) 1 джоуль—Ю7 эрг.—W7 дин-см
бота Активная состав- ляющая прово- димости .... G, g (вт-сек) 1/ом r R
Реактивная со- ставляющая Проводимости . 1 В. Ь \[ом X 2?2 + -^
344
ОЕШАЯ ТЕОРИЯ
[Часть 7
Продолжение
Наименование Символ Обозначение Соотношение
Полная проводи- мость у>у \[ом
Угловая скорость w Радиан/сек cozzz 2~/
Время Т, t Секунд (сек.) Т=7
Частота f Герц (гц) Килогерц (кгц) Мегагерц (мггц) '=4
Глава сороковая
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Т а б л и п а 40-1
Реактивное сопротивление индуктивности
1. Для низких частот
Индуктивность (гн) Реактивное сопротивление в омах при
30 гц | 50 гц | | 100 гц 400 гц I 1 000 гц | | 5 000 гц
250 1 47 100 78 500 157 000 । 628000 1 570 000 7 850 000
100 18 800 31400 62 800 | 251 000 1 628 000 3 140000
50 9 420 15 700 31 400 126 000 314000 1 570 000
25 4710 7 850 15 700 62 800 157 000 785 000
10 1880 3 140 6 280 25100 62 800 314000
5 942 1 570 3 140 12 600 31 400 157 000
1 188 314 628 2510 6 280 31400
0,1 18,8 31,4 62,8 251 628 3 140
0,01 1,88 3,14 6,28 25,1 62,8 314
1 000 мкгн 0,188 0,314 0,628 2,51 6,28 31,4
200 мкгн 0,0376 0,0628 0,126 0,502 1,26 6,28
109 0,0188 0,0314 0,0628 0,251 0,628 3,14
ГЛв 40] ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ 345
Продолжение табл. 40-1
2. Для радиочастот Xl~wL
Индуктивность (гн) Реактивное сопротивление в омзх при
175 кгц 252 кгц 465 кгц | 550 кгц | I 000 кгц 1 500 кгц
1 1 100 000 1 580 000 2 920 000 3 460 000 6 280 000 9 430 000
од 110 000 158 000 292 000 346 000 628 000 943 000
0,01 11 000 15800 29 200 34 600 62 800 94 300
1 000 мкгн 1 100 1 580 2 920 3 460 6 280 9 430
200 мкгн 220 317 484 691 1260 1890
100 мкгн ПО 158 292 3.6 628 943
Таблица 40-2
Реактивное сопротивление емкости
1. Для низких частот Хс^~^.
Емкость (мк$) Реактивное сопротивление в омах при
30 гц 50 гц 100 гц 400 гц | 1 000 гц ] 5 000 гц
0,00005 — ,— — — 637 000
0,0001 — — — — 1 590 000 318000
0,00025 — — — 1 590 000 637 000 127 000
0,0005 — — 3 180 000 796 000 318 000 63 700
0,001 — 3 180 000 1 590 000 398000 159 000 31800
0,005 1 060 000 637 000 318000 79600 31800 6 370
0,01 531 000 318000 159 000 39 800 15 900 3 180
0,02 263 000 159 000 79 600 19 900 7 960 1 590
0,05 106 000 63 700 31800 7 960 3180 637
0,1 53 100 31 800 15900 3 980 1 590 318
0,25 21 200 12 700 6 370 1 590 637 127
0,5 10 600 6 370 8 180 796 318 63,7
1,0 5 310 3 180 1 590 389 159 31,8
2,0 2 650 1 590 796 199 79,6 15,9
4 1 310 796 398 99,5 39,8 7,96
8 663 398 199 49,7 19,9 3,98
16 332 199 99,5 24,9 9,95 1,99
25 212 127 63,7 15,9 6,37 1,27
35 152 91,0 45,0 11,4 4,55 0,910
346 РЕШАЯ теория[Часть 7
Продолжение табл. 40-2
1
2. Для радиочастот
Емкость (мкф} Реактивное сопротивление в омах при
175 кгц 252 кгц 456 кгц Е50 кгц I 000 кгц 1 500 кгц
0,00005 18 200 12 600 6 850 5800 3 180 2 120
0,0001 9 100 6 320 3 420 2 900 1 590 1060
0,00025 3 640 2 530 1 370 1 160 637 424
0,0005 1 820 1 260 685 579 318 212
0,001 910 632 342 290 159 106
0,005 182 126 68,5 57,9 31,8 21,2
0,01 91,0 63,2 34,2 28,9 15,9 10,6
0,02 45,5 31,6 17,1 14,5 7,96 5,31
0,05 18,2 12,6 6,85 4,79 3,18 2,12
о,1 9,10 6,32 3,42 2,89 1,59 1,06
0,25 3,64 2,53 1,37 1,16 0,637 0,424
0,5 1,82 1,26 0,685 0,579 0,318 0,212
1,0 0,910 0,632 0,342 0,289 0,159 0,106
2,0 0,455 0,316 0,171 0,145 0,0796 0,0531
4,0 0,227 0,158 0,0856 0,0723 0,0398 0,0265
Таблица 40-3
Относительное сопротивление и температурный коэффициент
(только приближенно)
Материал Относительное сопротивление при 20° С Температурный коэфи- циент на 1° С Приближенно нулевой тем- пературный коэффициент при
20° С 100° с
Медь (отожженная)1 Сталь 99,98% Немецкое серебро (18% никеля) Константан Манганин Нихром ........ 1 5,8 19,1 28,4 25,5 58 0,00393 0,0050 0,0004 0,00001 0,00001 0,0004 0,0068 0,030033 —0,000042 25—35° С
5 100% проводимости
рл> 40 j ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ 347
Таблица 40-4
Полное сопротивление цепи из соединенных параллельно
сопротивления и емкости
/?—сопротивление (clw); С—емкость (мкф)\ сопротивление
(рм)\ f— частота (г^)
сх/ = 500 сх. ооо сх. 500
с / с f с f
0,1 5 000 0,1 10 000 0,1 15000
1 500 1 1 000; 1 1 500
5 100 5 200 5 300
с 10 50 10 100 10 • 150
25 20 25 40 25 60
50 20 50 30
100 95,5 84,5 72,8
150 135 109 86,6
200 169 125 93,7
250 196 134 98,6
300 218 140 100,0
350 235 145 101,5
400 249 148 102,6
450 259 150 103,2
500 269 152 103,8
600 281 154 104,5
700 289 155 104,9
800 296 156 105,2
900 300 157 105,4
1 000 303 157 105,5
1 200 308 157 105,7
1 400 311 158 105,8
I 500 312 158 105,8
1600 313 158 105,9
1800 314 159 105,9
2000 315 159 105,9
сх/= -2 000 ,сх/- =2 500 сх/- =5 000
с f С f с /
1 2 000 1 2 500 1 500
5 400 5 500 5 1 000
10 200 10 250 ю 500
25 80 25 100 25. 200
50 40 50 50 50 100
100 20 100 25 100 50
62,3 53,7 30,3
7С 1,3 58,6 31,3
73,9 6Э,7 31 ,5
75,8 61,7 31,6
76,9 62,3 31 ,7
77,6 62,6 31 ,7
78 М 62,9 31,7
78,4 63,0 31 ,8
78,6 63,2 31 ,8
78,9 63,3 31 ,8
79,1 63,4
79,2 63,5
79,2 63,5
79,3 63,5
79,4 63,6
79,4
79,5
79 1,5
79,5
79,5
СС

со
Таблица 40-5
Параметры диэлектриков
‘Диэлектрик Электри- ческая про- ницаемость £ Температурный коэффициент элек- трической пронн- Де цаемостн — на 1° С £ Электрическая проч- ность, кв!мм (про- бивной градиент) tg 8 Часто- та, кгц Темпе- ратура замет- ного роста потерь, о с \ Удельное объемное сопротив- ление, OM-CM* см Удельное поверхно- стное со- противле- ние, ОМ-'•М см
тол- щина 0,05 мм тол- щина 0,25 мм тол- щина 1 мм
1 2 3 4 5 6 7 8 d 9 10 И
Аминопласт .... 3,5—6 1 13—23 0,4—08 0,05 400 10И-10П 1010—1013
Алюмияоксид .... 12 4-1,3-10-4 10 0,0005 103 1018 1012
Асбоцемент .... 2 1,2 10Ю
Бакелит (стадия С). 3,5—6 20 0,01—0,03 103 ЮН-ЮН 10Ю-1012
Битум 1,3 13 10Ю
Бумага кабельная . 2,3—3,5 6 0,005—0,01 0,35 101‘2
Бумага бакелизиро- ванная ...... 3,4-3,7 10 8 0,015—0,02 0,05 1015
Бумага конденсатор- ная парафиниро- ванная 3,4-3,7 ! 1
Бумага конденсатор- ная церезиниро- ванная 3,4—3,7
Бумага конденсатор- ная галоваксная . 4,4-5 1
Воздух (при 760 мм) 1 0 6,75 4,8 3,16 0,00000 j !
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ [ Часть
Галовакс Гетинакс В Карболит „К-21-22“ . Кварц плавленый . . Микалекс бессвинцо- вый Миканит Мрамор пропитанный Парафин Пирофиллит .... Полистирол Прессшпан Радиофарфор .... Слюда-мусковит . . 4,5—5 8 4-6 4,5 8 4,5—6 8—10 2,1—2,2 6 2,9 2,5—4 6,5 5-8 4-0,2-10-* —0,4-10-* 4-10-* 1-6-10-* 0,6-10-* 210 90
Слюда-флагопит . . 4—6 150
Стекло 5,5—10 (100—500)-10-*
Текстолит Тиконд 40—80 -54- —7-10-*
Фарфор электротех- нический 6 4,5-10-4
Фибра 2,5-8
Церезин 2,1—2,3 15
Целлулоид 3,5 25
Эбонит 3
Эскапон 2,7
0,04—0,005 103 10Ю 1010
0,03—0,007 0,05 1012
0,0003 103 300 1018 1012
0,002 103 150 1015 1011
1015 1014
0,008 103 100 1016 1012
0,0005 0,5 1016 1016
0,005 103 150 1015 1012
0,0005 103 70 1018 1016
0,025 0,5 юи
0,003 103 200 1016 1012
0,0005 103 300 1016 1012
1013
0,001—0,01 100 1012 1014
108 109
0,0015 103 100 ЮИ 1013
0,008 103 69 1015 ЮН
0,07 103 1010 1010
0,0003 0,5 1016 1016
0,04 ЮЗ 1010 1016
0,005 103 30 1016 1016
0,04 103 1017 1015
Гл. 40] ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
co
co
350 ОБЩАЯ ТЕОРИЯ[Часть 7
КОНДЕНСАТОРЫ
Конденсаторы слюдяные опрессованные типа КСО
Определение и назначение
Конденсаторы предназначаются для работы в радиоаппаратуре.
Конденсаторам со слюдяным диэлектриком, опрессованным в пласт-
массу, присваивается название КСО (конденсатор слюдяной опрессован-
ный).
Классификация
1. По конструкции и габаритам конденсаторы КСО делятся на 13
типов: от КСО-1 до КСО-13. Пределы номинальных емкостей, макси-
мальные нагрузки по реактивной мощности, рабочие напряжения по
каждому типу приведены в табл. 40-8.
Номинальные промежуточные значения емкостей конденсаторов всех
типов и классов соответствуют шкале емкостей табл. 40-9, с отсту-
плениями по классам точности, оговоренными в табл. 40-8.
2. По отклонению емкости конденсаторов от номинальной конден-
саторы разделяются на четыре класса:
Класс 0 — допуск ± ( 2% -f- 1 мкмкф)
Класс I — допуск ± ( 5%-{-1 мкмкф)
Класс II — допуск + (10%-f- 1 мкмкф)
Класс Ш — допуск ± (20% + 1 мкмкф)
Примечание. Конденсаторы класса 0 изготовляются по спе-
циальным заказам.
3. В зависимости от температурного коэффициента и температур-
ной стабильности емкости конденсаторы разбиваются на четыре груп-
пы согласно табл. 40-6.
Таблица 40-6
Условные обозначе- ния группы Температурный коэффициент на 1° С Температурная стабильность емкости, %
А Не оговаривается Не оговаривается
Б 1 200-10-6 0,5
В ± 100-10-6 0,2
Г ± 50-10-6 0,1
Гл. 401 ТАБЛИЦУ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
351
4. Электрические показатели приведены в табл. 40-7.
Кривая добротности Q конденсаторов
типа КСО
Таблица 40-7
Характеристики Условие определение характеристики Минимальное численное значение характеристики
а) Добротность При температуре ок- ружающего воздуха 4- 20 ±5° С и относи- тельной влажности до 80% Для емкостей от 10 до 500 мкмкф — не ниже величин по графику. Для емкостей от 500 до 1 000 мкмкф — не ниже 1000
б) Сопротивление изоляции При температуре ок- ружающего воздуха + 20 ± 5° С и относи- тельной влажности до 80% 7 500 мгом
Товарный знай
и маркировка,
2+86—
\~П+98-
Конденсаторы КСО-2 Конденсаторы КСО-1
05
СЛ!
ND
о
W
н
м
о
а
х
н
о»
О\
ы
S
р
ё
со
Конденсаторы КСО-7
Конденсаторы КСО-6
Товарный знак
маркировка
\ 474-1 ООО 1 0004-2 200 2 200-43300 3 300-4-10 000 1004-2 700* 2 2004-8 200
— ю
СП О СИ СИ о о о о о о о о »> й

5555 СЛ Сп
ГЛ> 40) ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Конденсаторы КСО-Ю
Конденсаторы КСО-9
и-—
HJ5±OS
Конденсаторы КСО-8
О
$
и
о
S
со
Гл, 401
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Зоо
Продолжение табл. 40-8
Основные данные
емкость, мкмкф рабочее напряже- ние, в максималь- ная реактив- ная мощ- ность, ва
104-560* 3 000 5
680—3 300 2 000 5
3 300-4-6 800 1 000 5
6 800-410000 500 5
104-390» 5 000 10
6804-1 500 3 000 10
3 300—3 900* 2 000 10
6 8004-10 000 1000 10
100004-20000 500 10
10-г-Ж* 1000 15
330—1 800 5 000 15
1 500-4-3 900 3 000 15
3 3004-10 000 2 000 15
10 0004-25 000 1 000 15
20 0004-50000 500 15
пости ^зготовляются по верхнему пределу, в отступление от ГОСТ, всех классов точ-
23*
356
общая Теория
[ Часть 7
Шкала конденсаторов
Г руппы А
ТКЕ —
Емкость, мкмкф КСО-1 КСО-2 ксо-з КСО-4 К СО-5 КСО-6
Группа по ТКЕ Г руппа по ТКЕ Группа по ТКЕ Группа по ТКЕ Г рупт по ТКЕ Группа по ТКЕ
Al Б Bl г А Б в г А Б! !в| 1г А Б| !в г А Б1 !в Г А Б| !в! к
10 X X X
12 X X X
15 X X X
18 X X X
20 X X X X
22 X X X X X X X X X X
24 X X X X X X X X X X
27 X X X X X X X X X X
30 X X X X X X X X X X
33 X X X X X X X X X X
36 X X X X X X X X X X
39 X X X X X X X / X X
43 X X X X X X X X X X
47 X X X X X X X X X X X
51 X X X X X X X X X X X
56 X X X X X X X X X X X
62 X — X X X X X X X X X
68 X X X X X X X X X X X
75 X X X X X X X X X X X
82 X X X X X X X X X X X
91 X X X X X X X X X X X
100 X X X X X X X X X X X X X X X X
110 X X X X X X X X X X X X X X X X
120 X X X X X X X X X X X X X X X X
130 X X X X X X X X X X X X X X X X
150 X X X X X X X X X X X X X X X X
160 X X X X X X X X X X X X X X X X
180 X X X X X X X X X X X X X X X X
200 X X X X X X X X X X X X X X X X
220 X X X X X X X X X X X X X X X X
240 X X X X X X X X X X X X
270 X X X X X X X X X X X X
300 X X X X X X X X X X X X
330 X X X X X X X X X X X X
360 X X X X X X X X X X X X
390 X X X X X X X X X X X X
430 X X X X X X X X X X X X
Гл. 40 ]
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
357
КСО по группам ТКЕ
Таблица 40-9
Б в Г 4- 50-10-®
=±= 200.10-® ± 100.10-®
КСО-7 КСО-8 КСО-9 КСО-10 ксо-и КСО-12 КСО-13
Группа Группа Группа Группа Группа Группа Группа д’
по ТКЕ по ТКЕ по ТКЕ по ТКЕ по ТКЕ по ТКЕ по ТКЕ
о
А Б В Г А Б в г а|б в Г А Б В ГАБ В |г А Б в г А Б в |г
X X X 10
X X X 12
X X X 15
X X X 18
X X X 20
X X X 22
X X X 24
X X X 27
X X X 30
X X X 33
X X X 36
X X X 39
X X X 43
X X X XXX XXX х X X 47
X X X X XI X XXX х X X 51
X X X X х’ X XXX X X X 56
X X X XXX XXX X X X 62
X X X XXX XXX X X X 68
X X X X X. X XXX х X X 75
X X X XXX XXX х X X 82
X X X XXX XXX X X X 91
X X X X X х,х X х X X х X X X 100
X X X X XXX X X X X х X X X ПО
X X X X XXX X х X X х X X X 120
X X X X XXX X х X X х X X X 130
X X X X XXX X х X X х X X X 150
X X X X XXX х X X X X X X X 160
X X X X XXX X X X X х X X X 180
X X X X XXX X х X X X X X X 200
X X X X XXX X х X X х X X X 220
X X X X XXX X х X X х X X X 240
X X X X XXX X X X X X X X 270
X X X X XXX X X X X х X X 300
X X X X XXX X X X X X X X X 330
X X X X XXX X X X X X X X X 360
X X X X XXX X X X X X X X X 390
X X X X XXX X X X X Xj X X 430
358
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[Часть 7
Емкость, мкмкф KCO-I КСО-2 ксо-з КСО-4 КСО-5 КСО-6
Группа no ТКЕ Группа no 1КЕ Группа по ТКЕ Группа no IKE Группа по ТКЕ Группа по ТКЕ
А Б В Г Al Б в г А Б в г а| Б| в Г А Б в г А Б !в t
470 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
510 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
560 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
620 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
680 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
750 X X X X X X X X X X X X X X X X
820 X X X X X X X X X X X X X X X X
910 X X X X X X X X X X X X X X X X
1000 X X X X X X X X X X X X X X X X
1 100 X X X X X X X X X X X X
1200 X X X X X X X X X X X X
1 306 X X X X X X X X X X X X
1500 X X X X X X X X X X X X
1 600 X X X X X X X X X X X X
1800 X X X X X X X X X X X X
2 000 X X X X X X X X X X X X
2 200 X X X X X X X X X X X X
2 400 X X X X X X X X
2 700 X X X X X X X X
3000 X X X X X X X X
3 300 X X X X X X X X
3 600 X X X X X X X X
3 900 X X X X X X X X
4 300 X X X X X X X X
4 700 X X X X X X X X
5100 X X X X X X X X
5 600 X X X X X X X X
6 200 X X X X X X X X
6 800 X X X X X X X X
7 500 X X X X X X X X
8 200 X X X X X X X X
9 100 X X X X
10 000 12 000 15 000 X X X X
18 000 20 000 25 000 30 000 40 000 50 000
Гл. 40]
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
359
Продолжение табл. 40-9
КСО-7 КСО-8 КСО-9 КСО-10 КСО-11 КСО-12 КСО-13 Г руппа по ТКЕ Емкость, мкмкф
Группа по ТКЕ Группа по ТКЕ Г руппа по ТКЕ Г руппа по ТКЕ Группа по ТКЕ Г руппа по ТКЕ
а|б в| г Al Б в г А Б в Г А Б! в г А Б в Г а| Б в !г А |Б |в к
X X X X X X 1 X X X X X X X X 470
X X X X X X X X X X X, X X X 510
X X X X X X X X X X X X X X 560
X X X X X X X X X X X X X X 620
X X X X X X XX X X X X X X X 680
X X X X X X XX X X X X X X X 750
X X X X X X х,х X X X X X X X 820
X X X X X X XiX X X X X X X X 910
X X X X X X X X X X XX X X X X X X X 1000
X X X X X X X X X X X X X X X 1100
X X X X X X X X X X X X X X X 1 200
X X X X X X X X X X X X X X X 1300
X X X X X X X X X X X X X X X 1500
X X X X X X X X X X X X X X X 1600
X X X X X X X X X X X X X X X 1800
X X X X X X X X X X X X X X X 2 000
X X X X X X X X X X X X X X X 2 200
X X X X X X X X X X X X X X X 2 400
X X X X X X X X X X X X X X X 2 700
X X X X X X X X X X X X X X X 3 000
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 3 300
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 3 600
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 3 900
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 4 300
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 4 700
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 5100
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 5 600
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 6 200
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 6 800
X X X X X X X X X X X X X X Х;Х X X X 7 500
X X X X X X X X X X X X X X XX X X X 8 200
X X X X X X X X X X X X X X XX X X X 9100
X X X X X X X X X X X X X X XX X X X 10 000
X X X X X X х'х X X 12 000
X X X X X X X X X X Х1Х X X 15 000
X X X X X X X X X X XX X X 18 000
X X X X X X X X X X х'х X X 20 000
X X X X X X х;х X 25 000
X X X X X X х,х X 30 000
иМ X X X X X 40 000
*х X х'х X 50 000
360 ОБЩАЯ ТЕОРИЯ [ Часть 7
Конденсаторы бумажные герметизированные низковольтные типа КБГ
Определение и назначение
Конденсаторы бумажные герметизированные предназначаются для
работы при рабочем напряжении постоянного тока до 1 500 в. В цепях,
где на постоянное напряжение накладывается переменное, сумма ампли-
тудного значения переменной составляющей и величины напряжения по-
стоянного тока не должна превышать рабочего напряжения. При этом
амплитудное значение переменной составляющей должно составлять при
частоте:
50 гц — не более 20о/о от номинального рабочего напряжения.
100 гц^ не более 15% „ „ „ »
300 гц — не более 10% „ „ „ „
1 000 гц — не более 5% „ „ » »
10 000 гц — не более 2% „ „
Конденсаторам постоянной емкости низковольтным с пропитанным
бумажным диэлектриком, герметизированным, присваивается название
КБГ (конденсатор бумажный герметизированный).
Классификация
1. По конструкции конденсаторы КБГ делятся на четыре типа:
КБГ-И — конденсатор в цилиндрическом корпусе из керамики
(фиг. в табл. 40-11).
КБГ-М — конденсатор в цилиндрическом корпусе из металла (фиг.
в табл. 40-12).
КБГ-М — конденсатор в металлическом прямоугольном корпусе, пло-
ский (фиг. в табл. 40-13).
КБГ-МН — конденсатор в металлическом прямоугольном корпусе,
нормальный (фиг. в табл. 40-14).
Шкала номинальных емкостей и рабочие напряжения конденсаторов
по каждому типо-размеру приведены в табл. 40-11—40-14.
2. По отклонению емкости конденсаторов от номинальной конденса-
торы разделяются на три класса:
класс I — допуск ±5%,
класс II — допуск ±10%,
класс III—допуск ±20%.
Примечание. Конденсаторы класса I изготовляются только
по специальным заказам.
3. В зависимости от числа секций в конденсаторе различаются кон-
денсаторы с одной, двумя и тремя секциями, соединения которых про-
изводятся в соответствии с табл. 40-10.
4. В зависимости от схемы соединения секций с выводами конден-
саторы разделяются на изолированные от корпуса, которым присваи-
вается индекс И (изолированный), и на соединенные с корпусом, кото-
рым присваивается индекс К (корпус).
5. Конструкция и габаритные размеры конденсаторов должны соот-
ветствовать чертежам в табл. 40-11—40-14.
6. Конденсаторы КБГ выполняются на емкости 470; 1000; 3 300;
4 700; 6800 мкмкф; 0,01; 0,015; 0,02; 0,025; 0,03; 0,04; 0,05; 0,07; 0,1;
0,15; 0,2; 0,25; 0,5; 1,0; 2; 4; 6; 8 и 10 мкф.
Таблица 40-10
Схема соединений секций н количество выводов
Варианты исполнения
Ин-
декс
Характеристика
Электрическая схема
К Один вывод изолирован, вто-
рой — корпус
И Оба вывода изолированы
Два вывода изолированы, тре-
тий — корпус
Три вывода изолированы
Примечания: I. Вывод средней точки у конденсаторов варианта И находится
посредине между двумя другими выводами. 2. Конденсаторы варианта К снабжены”неи-
золнроваиным выводом, соединенным с корпусом.
Таблица 40-11
Шкала емкостей и рабочих
наприжений
Рабочее напряжение, в
Номинальная 200 | I 400 । | 600
емкость
№ корпуса
470 1 1 4
1 000 2 2 4
3 300 2 3 4
4 700 3 4 5
6 800 4 4 5
0,01 4 4 5
0,015 4 5 6
0,02 4 5 6
0,025 5 5 6
'В» 0,03 5 5 —
0,04 5 6 —
0,05 5 6 —
0,07 5 —> —
0,1 6 — —.
Размеры корпусов
№ корпуса Размеры, мм
d 1
1 7 15
2 7 18
3 7 21
4 9,2 25
5 13,4 25
6 15,4 25
К
И
362
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
Таблица 40-12
Шкала емкостей и рабочих напряжений
К6Г-М1
№ корпуса Размеры, jwjw
d l
1 10 38
2 14 45
3 17 50
Примечание. Крепление за контактные выводы не
допускается.
Гл. 40]
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
363
Таблица 40-13
Шкала емкостей и рабочих напряжений
Рабочее напря-
жение, в
<1 000
1500
Размеры, мм
а
15 26
19 20
Размеры корпусов
№ корпу- са Размеры, мм
1=1=0,5 :±;0,5 Zt±0,5 £,±0,2 /,±0,2
1 46 26 18 64 54
2 46 26 22 61 54
3 46 36 22 64 54
4 51 51 25 70 63
Пр и м е ч а н и я:
1. Количество выводов соответствует
табл. 1.
2. Конденсаторы по 1 500 в с двумя выво-
дами изготовляются только по варианту „в“.
364
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[ Часть 7
Таблица 40-14
Шкала емкостей н
рабочих напряжений
Номиналь- ная ем- Рабочее напряжение, в
200 | 400 1 | 600 1000 | 1500
кость, мкф № корпуса
0,25 — — — 1 —
0,5 — 1 1 2 4
1,0 1 2 3 4 5
2,0 2 4 5 6 8
4,0 4 6 7 8 —
6,0 6 7 8 — —
8,0 6 8 — — —
2X0,25 — — — — 4
2X0,50 — 2 3 4 5
2X1,00 2 4 5 6 8
2X2,00 4 6 7 8 —
Размеры корпусов
Примечания:
1. Количество выводов соответствует
табл. 40-10.
2. Конденсаторы на 1 000 в изготовляются
с тремя выводами н только в корпусах 3, 4
и 5 по варнанту яа* н в корпусах 6, 7 и 8 по
варианту „б*.
3. Конденсаторы на 1 500 в изготовляются
с тремя выводами в корпусах 7, 8.
4. Корпуса 1, 2 и 3 изготовляются с хо-
мутиками.
5. Корпуса 4, 5, б, 7 н 8 выпускаются без
крепления.
рл> 40] ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ 365
Подстроечные керамические низковольтные конденсаторы
типа ТКН на рабочее напряжение до 500 в
Классификация
' 1. Подстроечные конденсаторы (триммеры) по своей конструкции
разделяются на три типа: I, II и III. Емкости их лежат в пределах,
указанных в табл. 40-15.
Таблица 40-15
Тип Емкость, мкмкф
минимальная | максимальная
I 2—8 7—30
II 6—350 60—500
III 8—175 80—300
2. Подстроечные конденсаторы выдерживают в течение 1 мин. на-
пряжение постоянного тока, равное 1 000 в, приложенное к их выво-
дам. Для конденсаторов I и II типов пробой не наблюдается при том
же напряжении также между любым из выводов и монтажной металли-
ческой поверхностью.
3, Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1-106 гц—не
более 0,002.
4. Сопротивление изоляции конденсаторов в нормальных условиях
не менее 1 000 мгом.
5. Температурный коэффициент емкости конденсаторов в интервале
температур от-|-20 до+70°С:
а) для I типа; от 0 до—650*10'6;
б) для II н III типов: от—400-10’6 до—700-10’6 При максимальной
емкости.
По A-В
имоикатора при
макс емкости
триммера
триммера
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ [Часть 7
Гл. 401
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СЛИВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
367
Конденсаторы типа ТКН-П
Емкость, мкмкф
№ п/п
1
2
3 4 5 6 7
8
9 10
Минимальная Ct не более .
Максимальная не более
6
60
10
100
20 30
150 200
75
250
125 200
300 350
250
400
300 350
450 500
368
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[Часть 7
Конденсаторы типа TKH-III
Емкость, мкмкф
№ п/п 1 2 3 4 5
Минимальная
Cj не более .
Максимальная
С, не менее .
80 100
50 75
150 200
175
300
юА-В
Место товарного знака
и маркировка
Гл. 40 j
Таблицы, графики, справочные данные
369
Конденсаторы керамические низковольтные типов КТ К и КД К
Определение и назначение
Конденсаторы Керамические предназначаются для работы в радио-
аппаратуре главным образом в качестве контурных, разделительных и се-
точных при эффективном значении напряжения высокой частоты до 250 в
при рабочем напряжении постоянного тока до 500 в.
Конденсаторам с керамическим диэлектриком в виде трубок и дисков
присваиваются названия:
КТК (конденсатор трубочный керамический).
КД К (конденсатор дисковый керамический).
Классификация
1. По конструкции и габаритным размерам конденсаторы КТК де-
лятся на пять типов: от КТК-1 до КТК-5; конденсаторы .КДК на три
типа: от КДК-1 до КД К-3.
Пределы номинальных емкостей по каждому типу приведены:
для КТК — в табл. 40-17 и
для КДК—в табл. 40-18.
Номинальные промежуточные значения емкостей конденсаторов соот-
ветствуют шкале емкостей, приведенной в табл. 40-19.
2. В зависимости от величины температурного коэффициента емкости
конденсаторы разделяются на четыре группы в соответствии с данными
табл. 40-16.
Таблица 40-16
Группа Температурный коэффициент емкости (ТКЕ) Отличительный знак
Ж -(570+70)-10-е Оранжевый
м —(50+30). 10-е Голубой
с +(110+30)-10-« Синий
3. По отклонению емкости конденсатора от номинальной конденса-
торы разделяются на три класса;
Класс 0 —допуск ±2%
Класс I — допуск ± 5%
Класс II — допуск ±10%
, но не точнее ± 0,2 мкмкф
Примечание. Конденсаторы классов0и 1 изготовляются толь<
ко по специальным заказам
24 А. Д. Фролов.
3?0
Общая теория
[Часть Т
Таблица 40-17
Поверхность
конденсатора
лакирована
цветом отли-
чительного
знака
Характеристика конденсатора Емкость в мкмкф с точностью±10, 5 или 2% до 0,2 мкмкф
Тип КТК-1 КТК-2 ктк-з КТК-4 КТК-5
Z, мм и 20 30 40 50
Допустимая реактивная мощность, ва .... 25 50 75 100 125
Группа Ж ТКЕ= — (570+70). 106 окраска оранжевая . 2—150 100—300 240—430 390—620 560—750
Группа М ТКЕ=:—(50+30). 10-6 окраска голубая . . . 2—39 30—91 82—150 130—200 180—240
Группа С ТКЕ—+(110+30). 10-6 окраска синяя .... 2—15 10—30 24—51 43—68 62—100
Таблица 40-18
Характеристика конденсатора Емкость в мкмкф с точностью 10, 5 или 2 % до 0,2 мкмкф
Тип КДК-! КДК-2 кдк-з
Допустимая реактивная мощ- ность, ва .......... Группа Ж ТКЕ=—(570+70). 10-6 окраска оранжевая 25 75 25
2—20 20—100 20—62
Группа М ТКЕ=— (50±30). 10-е окраска голубая 1—7 7—20 3—10
Группа С ТКЕ=+(110+30). 10-6 окраска синяя 1-3 3-10 1-5
ГЛ. 40] ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ 371
Таблица 40-19
1-5-15 164-120 1304-750 14-15 164-120 1304-750
16 130 6,0 47 390
1,0 18 150 6,5 51 430
1,5 20 160 7,0 56 470
2,0 22 180 7,5 62 510
2,5 24 200 8,0 68 560
3,0 27 220 9,0 75 620
3,5 30 240 10,0 82 680
4,0 33 270 11,0 91 750
4,5 36 300 12,0 100
5,0 39 330 13,0 110
5,5 43 360 15,0 120
Конденсаторы электролитические типа КЭ
Определение и назначение
Электролитические конденсаторы постоянной емкости предназнача-
ются для работы при напряжении постоянного тока до 500 в.
Конденсаторам постоянной емкости электролитическим присваивается
название КЭ (конденсатор электролитический).
Классификация
1. По конструкции конденсаторы электролитические делятся на три
типа: КЭ-1, КЭ-2 и К-Э-3. Тип КЭ1 выполняется в вариантах «а» и «б»:
КЭ-la и КЭ-16.
Пределы номинальных емкостей н рабочие напряжения по каждому
типу приведены в табл. 40-20. . . .
24*
872
общая Теория
(Часть 7
2. Отклонение емкости кон- денсаторов от номинальной: класс V— допуск +50 —20 %. 3. Шкала номинальных емко- Величина ра- « полипу бочего напРя~ Таблица 40-20 Тип конденсатора КЭ-1 и КЭ-2 [ КЭ-3
напряжений по каждому типо- размеру приведена в табл. 40-22 и 40-23. 4. В цепях, где на напряже- ние постоянного тока накладыва- ется переменное, сумма ампли- тудного значения переменной со- ставляющей и величины постоян- ного напряжения не должна пре- вышать рабочего напряжения. При этом амплитудное значение пере- менной составляющей при часто- те 50 гц не должно превышагь величин, указанных в табл. 40-21. жения, в Пределы емкостей, мкф
8 12 20 30 50 150 300 400 450 500 50—2 000 10—2 000 10—2 000 10-500 10—100 10—30 5—30 5—20 5—20 5—20 Таб, 50—100 20—100 20—100 20—50 8-50 4—20 2—20 2—8 2—8 лица 40-21
Емкость, мкф Амплитудное значение составляющей переменного напряжения, % от рабочего напряжения
до 50 в от 150 до 450 в 500 в
группа ОМ группа М группа Ом| । группа М группа OMj | группа М
2+20 з+юо Выше 100 5. Конструь табл. 40-22 и 4 25 15 8 ЩИЯ И Г2 Ю-23. 15 10 5 1баритные 10 8 размеры 10 6 конденсат 10 оров COOT 10 ветствуют
Таблица 40-22
Гл. 40 J
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
373
Габаритные размеры
Корпус
Фланец
№ корпуса
ft.
d.
Форма фланца
1 *
2 *
3
4
16
19
21
26
28
28
35
60
36
36
44
68
62
87
22
25
27
32
28
31
33
38
3,2
3,2
3,2
3,2
Овальная
5
6
7
8 *
9 *
34
34
34
50
65
65
90
114
114
114
74
98
122
122
122
93
118
142
29
29
29
42
55
35
35
35
50
65
3,2
3,2
3,2
4,3
4,3
Квадратная
d
Л
hj
А
В
• Конденсаторы с корпусом 1,2, 8 и 9 изготовляются только типа КЭ-1.
Конденсаторы в зависимости от номинальных величин выполняются
в корпусах
374
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[Часть 7
Т а б лица 40-23
Конденсаторы’ типа КЭ-3
Конденсаторы в зависимости от номинальных величин выполняются
Примечание. Конденсаторы КЭ-3 крепить за контактные выводы ие допус-
кается.
Конденсаторы электролитические для радиовещательной
аппаратуры, тип КЭС
Определение и назначение
Конденсаторы предназначаются для работы в радиовещательной ап-
паратуре в интервале температур от — 10 до + 60° С при относительной
влажности воздуха 60-г 80% и рабочем напряжении постоянного тока
до 500 в.
Конденсаторам постоянной емкости электролитическим присваивается
название «КЭ» (конденсатор электролитический).
Классификация
1. По конструкции конденсаторы электролитические делятся на два
типа: КЭС-1 и КЭС-2.
Тип КЭС-1 выполняется в вариантах «а» н «б»: КЭС-la и КЭС-16.
Пределы номинальных емкостей и рабочие напряжения по каждому
типу приведены в табл. 40-24.
2. Действительная емкость конденсаторов отличается от номинальной
не более, чем на —20 -1-50% (VI класс).
3. Шкала номинальных емкостей конденсаторов и рабочих напряже-
ний до каждому типо-размеру приведена в т<|бл. 40-2&
Гл. 40]
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
375
Таблица 40-24
Тип конденсатора
Величина рабочего
напряжения, в
КЭС-1 н КЭС-2
Пределы емкостей,
мкф
12
20
30
50
150
300
400
450
500
30—2 000
20—2 000
20—500
10—100
10—30
5—30
5—20
5-20
5—20
4. Конструкция и габаритные размеры конденсаторов соответствуют
чертежам табл. 40-25.
5. В цепях, где на напряжение постоянного тока накладывается пе-
ременное, сумма амплитудного значения переменной составляющей и ве-
личина напряжения постоянного тока не должны превышать рабочего
напряжения. При этом амплитудное значение переменной составляющей
при частоте 50 гц не должно превышать величин, указанных в табл. 40-26.
6. Тангенс угла диэлектрических потерь конденсатора, измеренный
прн частоте 50 гц, удовлетворяет требованиям табл. 40-27.
Т а б л и ц а 40-25
А
376
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[Часть 7
№ корпуса
1 *
2 *
3
4
16
19
21
26
Габаритные размеры
Корпус
Фланец
Форма фланпа
28
28
35
60
36
36
43
68
~ 22
— 25
62 27
87 32
Овальная
5 34 65 73
6 34 90 98
7 34 114 122
8 * 50 114 122
9 * 65 114 122
93
118
142
27
27
27
42
55
34
34
34
50
65
3,2
3,2
3,2
4,3
4,3
Квадратная
♦ Конденсаторы с корпусом 1, 2, 8 и 9 изготовляются только типа КЭС-1.
Таблица 40-26
Емкость, мкф Амплитудное значение составляющей переменного напряжения, % от рабочего напряжения
до 50 в от 150 до 450 в 500 в
5--20 15 10 10
30ЮО 10 6 —
Выше 100 5 — —
Таблица 40-27
Рабочее напряжение, в
Наибольшее допустимое значение тангенса угла
диэлектрических потерь, %
12 до 50
150 до 500
25
15
СОПРОТИВЛЕНИЯ
Шкала номинальных сопротивлений
В табл. 40-29 приведена шкала электрических постоянных непрово-
лочных сопротивлений в пределах от 10 ом до 10 мгом с допускаемыми
отклонениями от номинала в + 5%, + 10%, + 20% и более; она может
служить основанием для выбора номинальных значений сопротивлений
при проектировании.
Гл, 40]
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИНИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
377
Таблица 40-28
Шкала емкостей и рабочих напряжений конденсаторов типа КЭС
Номинальная емкость, мкф Рабочее напряжение, в
12 20 30 50 150 300 400 । | 450 500
№ корпуса
6 3 3 3 4
10 — — ч ‘ 2 * 3 4 4 4 5
20 — 1 * 1 * 2 * 3 4 4 5 6
30 1 * 1 * 2 * 3 4 4 — — —
50 2 * 2 * 3 3 — — — —
100 3 3 4 5 — —~ — * —1 —
200 4 4 5 —- — — — — —
500 5 6 7 — — — — ' * —
1000 7 8 * — — — — — — —.
2 000 8 * 9 * — — — — — — —
Таблица 40-29
ом мгом
10 100 1000 10 000 100 000 1
11 ПО 1 100 11000 110 000 U
12 120 1200 12 000 120 000 1,2
13 130 1 300 13 000 130 000 1,3
15 150 1 500 15000 150 000 1,5
16 160 1 600 16 000 160 000 1,6
18 180 1800 18000 180 000 1,8
20 200 2 000 20 000 200 000 2
22 220 2 200 22 000 220 000 2,2
24 240 2 400 24 000 240 000 2,4
27 270 2 700 27 000 270 000 2,7
30 300 3 000 30 000 300 000 3
33 330 3300 33000 330000 3,3
36 360 3 600 36 000 360 000 3,6
39 390 3 900 39 000 390 000 3,9
43 430 4 300 43 000 430 000 4,3
47 470 4 700 47 000 470 000 4,7
51 510 5 100 51 000 510 000 5,1
56 560 5 600 56 000 560 000 5,6
62 620 6 200 62 000 620 000 6,2
68 680 6 800 68 000 680 000 6,8
75 750 7 500 75000 750 000 7,5
82 820 8 200 82 000 820 000 8,2
91 910 9 100 91 000 910 000 9,1
37g общая теория [Часть 7
Сопротивления непроволочные постоянные типа ВС
Классификация
1. Сопротивления предназначаются для использования в радиоаппа-
ратуре.
2. Номинальные значения сопротивлений в омах, соответствующие
шкале ГОСТ 2825-49 г., величина мощности и типы приведены
в табл. 40-30.
Таблица 40-30
№ п/п. Тип Номинальная мощность, вт Диапазон номи- нального значения сопротивления, ом Максимальное испытательное и рабочее напря- жение, в Фиг. в табл. 31
1 ВС-0,25 0,25 51-4-5,1.108 250 а
2 ВС-0,5 0,5 51-4-10.106 480 а
3 ВС-1,0 1,0 51 -4- 10-106 500 а
4 ВС-2,0 2,0 51 -4-10-106 750 б
5 ВС-5,0 5,0 51-4-10-106 750 б
6 ВС-10,0 10,0 100-4-10-106 1 500 б
3. По допускаемому отклонению действительной величины сопротив-
ления в омах таковые разделяются на три класса точности:
I класс — допуск +5%,
II класс — допуск ±10%,
III класс — допуск ±20%.
Примечание. Сопротивления величиной до 1 000 ом и выше
2 мгом выпускаются только по II и III классу точности.
4. По внешнему виду конструкции и габаритным размерам сопро-
тивления соответствуют чертежам, указанным в табл. 40-31.
Таблица 40-31
Гл. 40]
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
379
а)
Обозначение типа
Номинальная мощ-
ность рассеивания,
вт
Размеры, мм
ВС-0,25
ВС-0,5
ВС-1,0
ВС-2,0
0,25
0,5
1,0
2,0
5,2
5,2
7,2
9,5
42
42
Сопротивления трубчатые проволочные эмалированные
от 0,9 до 50 000 ojh
Классификация '
1. Сопротивления трубчатые проволочные эмалированные изготовля-
ются от 0,9 до 50 000 ом с мощностью рассеивания от 15 до 150 от
и представляют собой керамическую трубку с намотанной на ней про-
волокой высокого сопротивления, покрытую предохранительным слоем
эмали (толщиной не менее 0,3 мм) с выводами, сделанными по краям
трубки.
Примечание. За максимальную мощность рассеивания при-
нимается мощность в ваттах, поглощаемая сопротивлением при уста-
новившейся температуре нагрева, не превышающей как внутри, так
и на наружной поверхности трубки более чем на 30° С температуру
окружающей среды* Ток, соответствующий данной мощности, в даль-
нейшем именуется номинальным током.
2. Сопротивления изготовляются восьми типов согласно габл. 40-32
и фиг. а и б в ней.
3. Активные (омические) сопротивления и номинальные токи трубча-
тых сопротивлений, указанных в табл. 40-32, соответствуют данным табл.
40-33 и 40-34
4. Величина активного сопротивления при температуре + 20° С не
отличается более чем на ± 8% от номинальных значений, указанных
в табл. 40-33 и 40-34.
5. Величина сопротивления изоляции эмалевого покрытия, измерен-
ная между проволокой и наружной поверхностью эмали, — не менее
20 мгом на 1 см2 поверхности для типов I, II, III и не менее 40 мгом
на 1 см2 поверхности — для остальных типов.
Величина сопротивления изоляции керамической трубки, измеренная
между проволокой и внутренней поверхностью трубки при тех же усло-
виях, близка ц бесконечности,
380
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[ Часть 7
Таблица 40-32
Тип Максимальная рассеиваемая мощность, вт Размеры сопротивлений, мм Фиг.
D d L I 1в
I 15 14=*=2»0 6±0.5 бО^1 5 42 ±1,5 60±5,° а
II 23 jgd=2,0 10=4=0,6 бо^1'6 7 42=1=1.5 60±Е.° а
III 28 23=fc2,o 13=4=0,6 бО^1'5 42=ы.б 60=*=5-° а
IV 50 23=4=2,0 13=4=0,6 90=1=2,0 80=4=2,5 8о±5-0 а
iVa 50 27=4=2,0 16=4=0,8 90=1=2,0 80=1=2,5 80=4=5,° б
V 88 23±2,о 13=4=0,6 160=4=3,5 148±4-5 80±5,0: а
Va 88 оу ±2,0 16±0’8 166=4=3.5 15б±5’0 8о=4=5,о б
VI 150 30=1=2,0 18=4=1,0 215=1=4,5 203±е'° j 00=1=5.0 а
6. Трубчатые сопротивления выдерживают резкое изменение темпера-
тур от + 300 до + 20° С.
7. Трубчатые сопротивления выдерживают в течение 1 мии. напря-
жение 2 000 в переменного тока с частотой 50 гц, приложенное между
проволокой и внутренней поверхностью трубки, б$з пробоя илц явлений
разрядного характеру.
Гл, 40 J ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ggj
Таблица 40-33
Сопротивле- ние, ом Ток, ма
Тип I Тип II Тип Ш
3 1700 2 150 2 300
10 1200 1 500 1 750
15 1 000 1 250 1 350
20 860 1 100 1 200
22 . 1000 1 100
25 780 960 1 050
30 700 880 960
35 650 820 900
40 620 770 840
45 580 710 780
50 550 680 750
75 450 550 610
100 385 480 525
125 350 430 480
150 310 400 430
175 290 370 400
200 270 330 370
300 220 280 300
400 190 240 260
500 170 210 235
600 160 195 215
700 145 180 200
800 135 170 185
900 130 160 175
1 000 120 150 165
1300 100 120 135
2 000 85 105 120
2 500 75 95 105
3 000 70 88 95
3500 65 60 90
4 000 62 75 85
4 500 58 70 78
5000 55 70 75
5600 —- —- 70
382
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
£ Часть 7
Таблица 40-34
Сопроти- вление, ом Ток, ма Сопроти- вление, ом Ток, ма
Типы IV и IVa Типы V и Va Тип VI Типы IV и IVa Типы V и Va Тип VI
0,9 — — 12 500 300 400 530 700
1,0 7 000 9 300 12000 400 350 460 610
1,25 — 8300 10 900 500 310 420 550
1,65 — 7400 9 500 600 280 380 500
2 — 6 600 8600 700 265 350 460
2,5 — 6 000 7 800 800 250 330 420
3 — 5 400 7 000 900 230 310 400
4 — 4 600 6 000 1 000 225 300 385
5 3 200 4 200 5 500 1 200 — 365 —
5,6 — —- 5 000 1 500 180 240 310
1,0 2 250 3 000 3 850 2 000 155 210 275
12,5 — —— 3 500 2 500 140 185 240
15 1800 2 400 3 100 3 000 130 170 225
20 1550 2 100 2 700 3 500 120 155 200
25 1 400 1850 2 400 4 000 ПО 145 195
30 1280 1700 2 200 4 500 100 135 180
35 1 180 1560 2 000 5 000 100 130 175
40 1 100 1 450 1950 7 500 80 ПО —
45 1 050 1 350 1810 10 000 70 95 120
50 1 000 1 310 1 750 12 500 65 80 —•
75 800 1 100 1 400 15 000 55 75 100
100 710 930 1 200 20000 65 85
125 630 825 1 100 25 000 — 60 —
150 580 770 1000 30000 — 50 70
160 —- — 950 40 000 — —- 60
175 530 700 940 50000 — — 55
200 500 650 860
Гл. 40]
ТАЁЛИЦЦ ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
383
Батареи анодные сухие
по ВТУ МПСС № 263-46
В зависимости от напряжения, размеров и конструкции сухие анод-
ные батареи разделяются на три вида:
а) 80-воль товые батареи БАС-80,
б) 60-вольтовые батареи БАС-60,
в) 60-вольтовые батареи галетные БАС-Г-60 (пленочные).
Габаритные размеры и вес сухих анодных батарей
Таблица 40-35
Вид батарей
БАС-80 все типы
БАС-60 все типы
БАС-60 (пленочные) . .
Номинальные раз-
меры батарей
215 135 70
172 НО 48
172 ПО 48
Максимально
допускаемые раз-
меры батарей
+ 3 218 138
4-2 174 112
4-2 174 112
73
50
50
о
о
3,0
1,2
1,5
В условном обозначении батарей сочетание букв БАС обозначает
„батарея анодная сухая". Буква Г, если таковая имеется, обозначает,
что данная батарея выполняется по галетной конструкции. Последую-
щее число 80 или 60 обозначает номинальное напряжение батареи в воль-
тах. Буквы X, Л и У обозначают тип батарей, т. е. соответственно—хо-
лодно стойкий, летний или универсальный. Число, стоящее в условном
обозначении последним, показывает приближенную (ориентировочную)
величину емкости в ампер-часах и косвенно характеризует марку про-
дукции.
Количество выводов у батарей следующее: БАС-80 (все типы и мар-
ки)— 4 шт.; длина каждого свободного конца не менее 130 мм, БАС-60
(все типы и марки) и БАС-Г-60 — 3 шт.; длина каждого свободного кон-
ца не менее 100 мм,
384
ОБЩАЯ ТЕОРИЙ
[ Часть ?
Таблица 40-36
Характеристики сухих анодных батарей
Условное обозначение батарей Марка <и i 8 хй i Емкость средняя, начальная j (не менее), ач Емкость средняя, начальная при —40°С (не менее), ач Сопротивление цепи, ом Конечное напряжение при ис- 1 пытании, в I Гарантированный срок хране- ния (месяцы) Емкость после указанного срока (не менее), ач Количество саморазрядов, до- пускаемое за указанный срок (не более), % I Напряжение отдельных эле- | ментов при нагрузке 1)7 ои । (не менее), б ]
Начальная э. д. с. (не ме) ; Разница между пачаль ’ э, д. с. и начальным напря ! нием (не более), в
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
БАС-80-У-1 ГАФ 104 2 1,05 0,21 7 000 60 15 0,70 1 3 1,70
БАС-80-Х-1 .... ГАФ 104 2 1,05 0,21 7 000 60 15 0,70 3 1,70
БАС-80-Л-0.9 .... РУФ 9ч 2 0,85 — 7 000 60 10 0,65 3 1,53
БАС-бО-У-0,5 .... ГАФ 70 2 0,50 0,10 ч 680 40 10 0,30 5 1,7и
БАС-60-Х-0.5 .... ГАФ 70 2 0,50 0,10 4 680| 40 10 0,30 5 1,70
БАС-Г-бО-Х-1,3 . . . ГАФ 7ч 3 1,30 — 4 680j 40 12 0,95 5 1,70
Примечания.
1. Электрические характеристики относятся к батареям, испытываемым не позднее
10 дней с момента их изготовления.
2. Параметры графы 6 являются ориентировочными.
Батареи из щелочных кадмиево-никелевых аккумуляторов
(по ВТУ МИСС № 89-47)
Батареи из щелочных (кадмиево-никелевых) аккумуляторов разде-
ляются:
а) по номинальным емкостям собранных в батарею аккумуляторов;
б) по числу аккумуляторов, составляющих данную батарею;
в) по внешнему оформлению — с крышками на петлях (обычная
форма) или со съемными крышками (специальная форма).
Обозначения типов щелочных аккумуляторных батарей составлены
по следующему принципу:
число, стоящее впереди обозначения, определяет количество последо-
вательно соединенных аккумуляторов;
начальные буквы А и Н определяют назначение (А-анод), (Н-накал)
батарей.
Буквы КН указывают на тип аккумулятора (кадмиево-ннкелевый);
число после этих букв указывает емкость батарей.
В тех случаях, когда внешнее оформление батарей имеет специаль-
ную форму, в конце обозначения батарей прибавляется буква М, Г или С.
Габаритные размеры и вес указаны в таил. 40-37 н 40-38»
Гл. 40]
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
385
Таблица 40-37
Типы батарей Число аккумуляторов в батарее Номинальное напря- жение Номинальная емкость Габаритные размеры футляров Вес батарей с элек- тролитом
длина ширина Высота
без ручек 1 с ручками без арматуры с арматурой
шт. в ач мм мм мм мм мм кг
32-АКН-2,25 м . . 32 40 2,25 525 590 165 168 14,2
б4-АКН-2,25 . . 64 80 2,25 525 590 317 382 168 28,6
10-НКН-22 м . . 10 12,5 22 465 535 148 252 21
17-НКН-22 . . . 17 21,25 22 435 475 285 300 252 35
2-Н КН-45 м . . 2 2,5 45 171 241 148 — 252 7,8
З-НКН-^5 м . . 3 3,75 45 238 308 148 252 11,2
4-НКН-45 м . . 4 5 45 305 375 148 252 14,5
4-НКН-45 . . . 4 5 45 305 Зч5 148 163 252 14
5-НКН-чб . . . 5 6,25 45 372 412 1^8 163 252 17
6-НКН-45 м . . 6 7,5 45 440 510 148 252 21
7-НКН-45 м . . 7 8,75 45 508 578 148 . 252 24
8-НКН-ч5 м . . 8 10 45 575 645 148 — 252 26,9
W-HKH-45 . . . 10 12,5 45 707 7ч7 152 167 252 33,5
П-НКН-ч5 . . . 17 21,25 45 640 680 289 305 252 53
4-НКН-60 м . . 4 5 60 262 332 170 388 23,5
5-НКН-60 . . . 5 6,25 60 315 355 170 185 388 29
7-НКН-60 м . . 7 8,75 60 436 5С6 170 388 39
ао-н кн-60 м . . 10 12,5 60 600 670 170 388 56
4-НКН-100 м . . 4 5 100 374 444 178 — 388 33
5-НКН-100 м . . 5 6,25 100 459 529 178 388 38,5
10-НКН-100 м . . 10 12,5 100 884 954 178 388 75
ао-нкн-!оо . . . 10 12,5 100 884 904 178 198 388 75
Таблица 40-38
Типы батарей Ширина Длина Высота по рамке Высота по зажимам Вес с элек- троли- том
без арма- туры с арма- турой
мм мм мм мм мм кг
4-HKH-I0 Г 89 ± 2 91 ± 2 155 ± 2 118 + 3 128 ± 2 3,1
4-НКН-10 с 76 ± 2 — 183 ±2 118 ± 3 128 ± 2 3,1
S-HKH-10 89 ± 2 91 ± 2 190 ±2 118 ± 3 128 ±2 3,84
Батареи собраны таким образом, что с правой стороны выводных
зажимов всегда находится положительный полюс (+),
25 А. Д. Фролов.
386
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[ Часть ?
Номинальная емкость аккумуляторных батарей есть емкость, гаран-
тируемая заводом-изготовителем для данного тина батарей при нор-
мальном 8-часовом режиме н следующих условиях разряда:
Таблица 40-39
Состав электролита Едкий натрий Едкое кали Едкое кали с до- бавкой (10 г л, едкого лнтвя)
Плотность электролита Температура * Конечное напряжение на отдельном аккуму- ляторе Разрядный ток .... от-(-20 до 4-32° 1 в Разрядный 1,19 -г 1,21 от 4-20 до 4-32° ток 8-часового 1,19 4- 1,21 от 4~20 до 4-35* режима
Номинальное напряжение батареи определяется как произведение
числа аккумуляторов на условное напряжение одного аккумулятора, рав-
ное 1,25 в.
При нормальных режимах заряда н разряда отдача батарей не менее:
по емкости — 66,6%
по энергии — 50%.
Таблица 40-40
Нормальный
6-часовой режим
заряда
Нормальный
8-часовой режим
разряда
Одночасо-
вой режим
разряда
Обозначение типа батарей
Ток
Ток
Ток
зря дл
в а ач в а ач 6 а ь
32-АКН-2,25 м . . . 40 0,56 3,36 41,6 0,23 2,25 32 2,25 16,0
64-АКН-2,25 .... 89 0,56 3,Е6 82,2 0,28 ' 2,25 64 2,25 32,0
4-НКН-10 г . . . . 5,0 2,5 15,0 5,2 1,25 10 4 10 2,0
4-НКН-10 с . . . . 5,0 2,5 15,0 5,2 1,2510 4 10 2,0
5-НКН-10 6,25 2,5 15,0 6,5 1,25 10 5 10 2,50
10-НКН-22 м . • . . 12,5 5,5 33,0 13,0 2,75 22 10 22 5,0
Гл. 40]
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
387
Продолжение
Обозначение типа батарей Номинальное напряжение батарей Нормальный 6-чассвэй режим заряда Нормальный 8-часовой режим разряда Одночасо- вой режим разряда
Ток Емкость, сооб- щенная при за- рядке Номинальное на- пряжение заря- женной батареи Ток Номинальная ем- кость, отдаваемая прн р- зряде Номинальное на- пряжение в конце разряда Ток Номинальное на- пряжение в конце разряда
в а ач в 1 » ач в а в
М7-НКН-22 21,25 5,5 33,0 22,1 2,75 22 17 22 8,5
2-НКН-45 м . . . . 2,5 11,25 67,5 2,6 5,65 45 2,0 45 1.0
З-НКН-45 м . . . . 3,75 11,25 67,5 3,9 5,65 45 3,0 45 1,5
4-НКН-45 м ... 5,0 11,25 67,5 5,2 5,65 45 4,0 45 2,0
4-НКН-45 с . . . . 5,0 11,25 67,5 5,2 5,65 45 4 45 2,0
5-НКН-45 6,25 11,25 67,5 6,5 5,65 45 5 45 2,5
10-НКН-45 12,5 11,25 67,5 13,0 5,65 45 10 45 5,0
17-НКН-45 21,25 11,25 67,5 22,1 5,65 45 17 45 8,5
4-НКН-60 м . . . . 5,0 15,0 90,0 5,2 7,50 60 4 60 2,0
5-НКН-60 6,25 15,0 90,0 6,5 7,50 60 5 60 2,5
7-HKH-6J 8,75 15,0 90,0 9.1 7,50 60 7 60 3,5
10-НКН-60 м . . . . 12,5 15,0 90,0 13,0 7,50 60 10 60 5,0
4-НКН-100 м . . . 5,0 25,0 150,0 5,2 12,5 100 4 100 2,0
5-НКН-100 .... 6,25 25,0 150,0 6,5 12,5 100 5 100 2,5
10-НКН-100 м . . . 12,5 25,0 150,0 13,0 12,5 100 10 100 5,0
6-НКН-45 м . . . . 7,5 11,25 67,5 7,8 5,65 45 6 45 3,0
7-НКН-45 м . . . . 8,75 11,25 67,5. 9,1 5,65 45 7 45 3,5
8-НКН-45 м . . . . 10,0 11,25 67,5 10,4 5,65 45 8 45 4,0
Аккумуляторы щелочные кадмиево-никелевые
(по ВТУ МПСС № 88-47)
ПТ елочные аккумуляторы разделяются по номинальной емкости. Обо-
значение типов щелочных аккумуляторов составляется по следующему
принципу:
Начальные буквы А и Н определяют назначение (А — анод,
Н—накал).
25*
333
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[Часть ?
Последующие буквы КН указывают на систему аккумулятора (кад-
миево-никелевые).
Число после этих букв обозначает номинальную емкость в ампер-
часах.
Таблица 40-41
Основные габаритные размеры и вес аккумуляторов
Тип аккуму- лятора Основные габаритные размеры, мм Вес аккумуля^ тора, кг
толщина аккумуля- тора ширина высота без элек- тролита с электро- литом
без цапф с цапфами без борн с бориами
АКН-2,25 . 20 + 2 45 + 2 65±2 120 + 2 132 ±3 0,28 0,33
НКН-10 . . 31 ±2 80 ±2 — 110 + 2 123 + 3 0,60 0,74
НКН-22 . . 32 ±2 105 + 2 125 ±2 200 + 2 213±3 1,35 1,67
НКН-45 . . 53 ±2 105 ±2 125 + 2 200 + 2 213±3 2,18 2,72
НКН-60 . . 45 ±2 128 ±2 148 ±2 330 + 2 349 + 3 3,70 4,60
НКН-100 . 70 + 2 128 ±2 148 ±2 330 + 2 349 + 3 5,10 6,50
Номинальная емкость аккумулятора — емкость, гарантируе-
мая заводом-изготовителем для данного типа аккумулятора при нор-
мальном 8-часовом режиме и следующих условиях разряда:
Таблица 40-42
Состав электролита Едкий натр Едкое кали Едкое кали с до- бавкой 10 г!л едко- го лития
Плотность электролита 1,17+1,19 1,19+1,21 1,19+1,21
Температура электро- лита г . от -|-20 до 4-32° от —f-20 до 4~35°
Конечное напряжение на аккумуляторе . . Вольт
Разрядный ток .... Разрядный ток 8-часового режима (см. след, таблицу).
Гл. 40 J
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
389
Тип аккумулятора 1 Номинальная емкость раз* 1 ряда Нормальный 6-ча- совой режим заряда Нормальный 8-часовой ре- жим разряда Часовой режим разряда
Ток заряда Емкость заря- да Ток Напряжение в конце разря- : да не менее Ток Напряжение в конце разря- да не менее
ач а ач а в а в
АКН-2,25 .... 2,25 0,56 3,36 0,28 U0 2,25 0,5
НКН-10 10 2,5 15 1,25 1,0 10 0,5
НКН-22 22 5,5 33 2,75 1,0 22 0,5
НКН-45 45 11,25 67,5 5,65 1,0 45 0,5
НКН-60 60 15 90 7,50 1,0 60 0,5
НКН-100 .... 100 25 150 12,50 1,0 100 0,5
При нормальных режимах заряда и разряда отдача щелочных акку-
муляторов:
по емкости —66,6%,
по энергии —50%.
Щелочные аккумуляторы выдерживают разряд силой тока часового
режима (см. таблицу) до конечного напряжения в 0,5 в с сохранением на
последующем цикле (заряде-разряде нормальным режимом) емкости не
ниже номинальной.
Щелочные аккумуляторы в случае заряда при нормальной темпера-
туре н разряда — при низких температурах должны отдавать при 8-ча-
совом режиме разряда до 1,00 в среднюю емкость:
не менее 75% при температуре окружающей среды — 20° С,
не меиее 20% при температуре окружающей среды — 40° С.
Считая от номинальной емкости для всех типов аккумуляторов,
кроме НКН-10, для которых отдача по емкости прн температуре окру-
жающей среды — 40° С должна быть не менее 15%.
Электролит — едкое кали — должно быть плотностью 1,27— 1,30.
Саморазряд свежезаряженных аккумуляторов за 30 суток бывает
не более 15%.
26 А. Д. Фролов.
390
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[ Часть 7
Таблица 40-43
Рекомендательные режимы ламп
Рекомендуемые режимы для лампы 6В4
(однотактное включение)
Напряжение на аноде............................... 300 в макс.
Мощность рассеяния на аноде.......................15 вт „
Рекомендуемый рабочий режим для лампы 6В4,
работающей в классе Ал
Напряжение на аноде............................... 250 в
Напряжение смещения на сетке *.................... —45 в
Анодный ток........................................ 60 ма
Коэффициент усиления лампы....................... 4,2
Внутреннее сопротивление лампы ................... 800 ом
Крутизна характеристики...........................5,25 ма/в
Сопротивление нагрузки............................ 2 500 ом
Искажения, вносимые второй гармоникой............. 5%
Выходная мощность................................. 3,5 вт
Рекомендуемый рабочий режим для лампы 6В4,
работающей в двухтактном усилителе
Анодное напряжение................................ 300 в макс.
Мощность рассеяния на аноде.......................15 вт макс.
Рекомендуемый рабочий режим для лампы 6В4,
работающей в классе ABj (двухтактный усилитель)
Смещение на управляющей сетке
постоянное автоматическое
Напряжение иа аноде..................... 300 300 в
Напряжение на управляющей сетке *......—62 —
Сопротивление в цепи катода............... — 780 ом
Анодный ток при отсутствии переменного на-
пряжения на управляющей сетке....... 80 80 ма
Сопротивление нагрузки (для одной лампы) . . 750 1 250 ом
Эффективное сопротивление нагрузки между
анодами двух ламп................... 3 000 5 000 ом
Нелинейные искажения.................... 2,5 5 %
Выходная мощность........................ 15 10 вт
* Напряжение сетки взято по отношению к срехней точке накала, работающего от
переменного тока.
Таблица 40-44
Рекомендуемые рабочие режимы для лампы 6V6
Анодное напряжение..................................315 в макс.
Напряжение на экранной сетке........................ 285 в „
Мощность рассеяния на аноде.........................12 втмакс.
Мощность рассеяния на экранной сетке................ 2 вт »
Гл. 40] ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ 391
1. Рекомендуемый рабочий режим лампы 6V6,
работающей в классе Aj
Напряжение на аноде.....................
Напряжение на экранирующей сетке ....
Напряжение смещения на управляющей сетке*
Амплитуда переменного напряжения сигнала
на управляющей сетке....................
Анодный ток при отсутствии переменного
напряжения сигнала на управляющей
сетке ..................................
Анодный ток при максимальном переменном
напряжении сигнала на управляющей
сетке ..................................
Ток экранирующей сетки при отсутствии пе-
ременного напряжения сигнала на управ-
ляющей сетке (приблизительно)...........
Ток экранирующей сетки при максимальном
переменном напряжении сигнала на
управляющей сетке (приблизительно). .
Внутреннее сопротивление лампы..........
Крутизна характеристики ................
Сопротивление нагрузки .................
Общие нелинейные искажения..............
Максимальная выходная мощность..........
180 250 315 в
180 250 225 в
—8,5 -12,5 — 13 в
8,5 12,5 13 в
29 45 34 ма
30 47 35 ма
3 4,5 2,2 ма
4 7 6 ма
58 000 52 000 77 000 ом
3,7 4,1 3,75 Male
5 500 5 000 8 500 ом
8 8 12 %
2 4,5 5,5 eni
♦ В цепи сетки не должно быть больн ого сопротивления. Рекомендуется трансфор-
маторная или дроссельная связь с предыдущим каскадом уси/ителя. Когда связь с пре-
дыдущим каскадом--на сопротпвл.ени .х, то сопротивление в цепи сетки не должно быть
больше 0,1 мгом при постоянном смещении. При автоматическом смещении сопротивле-
ние в цепи сетки ие должно превышать 0,5 мгом.
2. Рекомендуемый рабочий режим ламп 6V6,
работающих в режиме класса ABj
Напряжение на аноде......................... 250 285 в
Напряжение на экранирующей сетке........... 250 285 в
Напряжение смещения на управляющей сетке** —15 —19 в
Амплитуда переменного напряжения сигнала
между сетками двух ламп...................... 30 38 в
Анодный ток при отсутствии переменного на-
пряжения сигнала на управляющей сетке . . 70 70 ма
Анодный ток при максимальном переменном на-
пряжении сигнала на управляющей сетке . 79 92 ма
Ток экранирующей сетки при отсутствии пере-
менного напряжения сигнала на управляю-
щей сетке (приблизительно).................... 5 4 ма
Ток экранирующей сетки при максимальном пе-
ременном напряжении сигнала на управляю-
щей сетке (приблизительно)................... 13 13,5 ма
** См. примечание к работе лам^ы 6V6 в режиме класса А,.
26*
392 ОБЩАЯ ТЕОРИЯ [Часть 7
Внутреннее сопротивление (приблизительно). . 60 000 65 000 ом
Крутизна характеристики.................... 3,75 3,6 ма/в
Сопротивление нагрузки..................... 10 000 8 000 ом
Общие нелинейные искажения.................5 3,5 %
Максимальная выходная мощность.............10 14 вт
Таблица 40-45
Рекомендуемые рабочие режимы для лампы 6Ф6
(пентодное включение лампы)
Напряжение на аноде................................ 375 в макс.
Напряжение на экранирующей сетке................... 285 в „
Мощность рассеяния на аноде.......................... И вт „
Мощность рассеяния на экранирующей сетке...........3,75 вт „
1, Рекомендуемый рабочий режим для лампы 6Ф6,
работающей в классе Ах
(пентодное включение лампы)
Смещение на управляющей
сетке
постоянное автоматическое
смещение смещение
250 250 —16,5 285 285 —20 250 285 в 250 285 в
410 — в 440 ом
16,5 20 16,5 20 в
34 38 34 38 ма
36 40 35 38 ма
6,5 7 6,5 7 ма
10,5 13 9,5 12 ма
8000С 1 78000 — — ом
2,5 2,55 — . — Male
7000 7000 7000 7000 ом
8 9 8,5 9 »/о
3,2 4,8 3,1 4,5 вт
Напряжение на аноде.......................
Напряжение на экранирующей сетке..........
Напряжение смещения на управляющей сетке *
Сопротивление в цепи катода ..............
Амплитуда переменного напряжения сигнала на
управляющей сетке........................
Анодный ток при отсутствии переменного на-
пряжения сигнала на управляющей сетке .
Анодный ток при максимальном переменном
напряжении сигнала на управляющей сетке
Ток экранирующей сетки при отсутствии пере-
менного напряжения сигнала на управляю-
щей сетке ...............................
Ток экранирующей сетки при максимальном пе-
ременном напряжении сигнала на управляю-
щей сетке............................. .
Внутреннее сопротивление лампы (приблизи-
тельно) .................................
Крутизна характеристики ..................
Сопротивление нагрузки ...................
Общие нелинейные искажения................
Максимальная выходная мощность............
* Вид применяемой междуламповой связи ие должен вносить большого сопротив-
ления. Рекомендуется трансформаторная или дроссельная свгзъ с предыдущим каскадом
усилителя. Когда сопротивление в цепи сетки не превышает 0,1 jwzo.w, можно применить
постоянное смещение; для больших значений сопротивлений требуется автоматическое
смещение, ио и в этом случае сопротивление в цепи сетки не должно превышать 0,5 мгом.
Гл. 40 ]
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
393
2, Рекомендуемый рабочий режим лампы 6Ф6,
работающей в классе Ai
(двухтактный усилитель, пентодное включение)
Смещение иа управ-
ляющей сетке
постоянное автомати-
ческое
Напряжение на аноде.............................. 315 315 в
Напряжение на экранирующей сетке............... 285 285 в
Напряжение смещения на управляющей сетке * . . . —24 — в
Сопротивление в цепи катода........................ — 320 ом
Амплитуда переменного напряжения сигнала между
сетками двух ламп................................. 48 58 в
Анодный ток при отсутствии переменного напряже-
ния сигнала на управляющей сетке.................. 62 62 ма
Анодный ток при максимальном переменном напря-
жении сигнала на управляющей сетке................ 80 73 ма
Ток экранирующей сетки при отсутствии перемен-
ного напряжения сигнала на управляющей сетке 12 12 ма
Ток экранирующей сетки при максимальном пере-
менном напряжении сигнала на управляющей
сетке.......................................... 19,5 18 ма
Эффективное сопротивление нагрузки между анодами 10000 10000 ом
Нелинейные искажения................................ 4 3 %
Максимальная выходная мощность...................... 11 10,5 вт
* См. примечание на стр. 391
3. Рекомендуемый рабочий режим лампы 6Ф6,
работающей в классе АВ2
(двухтактный усилитель, пентодное включение)
Смещение ш управ-
ляющей сетке
постоянное автомати-
ческое
Напряжение на аноде......................... . 375 375 в
Напряжение на экранирующей сетке................. 250 250 в
Напряжение смещения на управляющей сетке * . . . —26 — в
Сопротивление в цепи катода **...................... — 340 ом
Амплитуда переменного напряжения сигнала между
сетками двух ламп.............................. 82 94 в
Анодный ток при отсутствии переменного напряже-
ния сигнала на управляющей сетке................... 34 54 ма
Анодный ток при максимальном переменном напря-
жении сигнала на управляющей сетке................ 82 77 ма
Ток экранирующей сетки при отсутствии переменно-
го напряжения сигнала на управляющей сетке . . 5 8 ма
394
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[Часть 7
Смещение на управ-
ляющей сетке
постоянное автомати-
ческое
Ток экранирующей сетки при максимальном пере-
менном напряжении сигнала на управляющей
сетке......................................... 19,5 18 ма
Эффективное сопротивление нагрузки между анодами
ламп . . . ...................'...................... W000 10000 ом
Нелинейные искажения............................... 3,5 5 %
Максимальная выходная мощность.................... 18,5 19 вт
* См. примечание на стр. 391
** Для напряжения смещения сетки в—21 я.
Рекомендуемые рабочие режимы для лампы 6Ф6
(триодное включение лампы)
Напряжение на аноде.................................. 350 в макс.
Мощность рассеяния на аноде и на экранирующей сетке
(общая).............................................10 вт макс.
4. Рекомендуемый рабочий режим для лампы 6Ф6
(однотактный усилитель, триодное включение)
Смещение на управ-
ляющей сетке
постоянное автомати-
ческое
Напряжение на аноде.............................. 250 260 в
Напряжение смещения на управляющей сетке * ** . . . —20 — в
Сопротивление в цепи катода ........................ — 650 ом
Амплитуда переменного напряжения сигнала на уп-
равляющей сетке................................ 20 20 в
Анодный ток при отсутствии переменного напряже-
ния сигнала на управляющей сетке............... 31 31 ма
Анодный ток при максимальном переменном напряже-
нии сигнала на управляющей сетке............. 34 32 ма
Внутреннее сопротивление лампы............... 2 6Э0 — ом
Коэффициент усиления........................... 6,8 — —
Крутизна характеристики . .................. 2,6 — ма[в
Сопротивление нагрузки......................... 4000 4 000 ом
Нелинейные искажения........................... 6,5 6,5 %
Максимальная выходная мощность................. 0,85 0,8 вт
♦ См. примечание на стр. 391.
Гл. 40]
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
395
5. Рекомендуемый рабочий режим лампы 6Ф6,
работающей в классе АВ2
(двухтактный усилитель, триодное включение)
Смещение на управ-
ляющей сетке
постоянное автомати-
ческое
Напряжение на аноде............................... 350 350 в
Напряжение смещения иа управляющей сетке * . . —38 — в
Сопротивление в цепи катода**....................... — 730 ом
Амплитуда переменного напряжения сигнала между
сетками двух ламп.........................". 123 132 в
Анодный ток прн отсутствии переменного напряже-
ния сигнала на управляющей сетке.................. 48 50 ма
Анодный ток при максимальном переменном напря-
жении сигнала на управляющей сетке................ 92 60 ма
Эффективное сопротивление нагрузки между анодами
ламп............................................... 6 10 ком
Нелинейные искажения................................ 2 3 %
Максимальная выходная мощность..................... 13 9 вт
♦ См. примечание на стр. 391
** Для напряжения смещения — 36,5 в.
Таблица 40-46
Рекомендуемые рабочие режимы для лампы 6Л6
(пентодное включение)
Напряжение на аноде............................... 360 в макс
Напряжение на экранирующей сетке.................... 280 в „
Мощность рассеяния на аноде.......................... 19 вт „
Мощность рассеяния на экранирующей сетке.............2,5 вт „
1. Рекомендуемый рабочий режим для лампы 6Л6,
работающей в классе Aj
(пентодное включение)
Смещение ич управляющей сетке
постоянное
Напряжение на аноде...................... 250 350
Напряжение на экранирующей сетке .... 250 250
Напряжение смещения на управляющей сет-
ке* ...................................—14 —18
Сопротивление в цепи катода................ — —
Амплитуда переменного напряжения сигнала
на управляющей сетке...................... 14 18
Анодный ток при отсутствии переменного
напряжения сигнала на управляющей
сетке..................................... 72 54
Анодный ток при максимальном переменном
напряжении сигнала на управляющей сетке 79 66
автоматическое
250 300 в
250 200 в
— — в
170 220 ом
14 12,5 в
75 51 ма
78 54,5 ма
396
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[Часть 7
Смещение на управляющей сетке
постоянное
Ток экранирующей сетки при отсутствии
переменного напряжения сигнала на уп-
равляющей сетке........................... 5
Ток экранирующей сетки при максимальном
переменном напряжении сигнала на уп-
равляющей сетке.................... . . 7,3
Внутреннее сопротивление лампы ........ 22,5
Крутизна характеристики................ 6
Сопротивление нагрузки................ 2 500
Нелинейные искажения................... 10
Максимальная выходная мощность......... 6,5
автоматическое
2,5 5,4 3 ма
7 7,2 4,6 ма
33,0 — — ком
5,2 — — ма)в
4200 2500 4500 ом
15 10 11 %
10,8 6,5 6,5 вт
2. Рекомендуемый рабочий режим для лампы 6Л6,
работающей в классе^
(двухтактный усилитель, пентодное включение)
Смещение на управляющей сетке
постоянное автоматическое
Напряжение на аноде ...................
Напряжение на экранирующей сетке ....
Напряжение смещения на управляющей сет-
ке* ...................................
Сопротивление в цепи катода ...........
Амплитуда переменного напряжения сигнала
между сетками двух ламп...............
Анодный ток при отсутствии переменного
напряжения сигнала на управляющей
сетке............................. .
Анодный ток при максимальном переменном
напряжении сигнала на управляющей
сетке .................................
Ток экранирующей сетки при отсутствии
переменного напряжения сигнала на уп-
равляющей сетке . . . . ..............
Ток экранирующей сетки при максимальном
переменном напряжении сигнала на уп-
равляющей сетке ......................
Эффективное сопротивление нагрузки между
анодами двух ламп......................
Внутреннее сопротивление лампы ........
Крутизна характеристики................
Нелинейные искажения...................
Максимальная выходная мощность.........
250 270 270 в
250 270 270 в
—16 —17,5 — в
125 ом
32 35 40 в
120 134 134 ма
140 155 145 мл
10 11 11 ма
16 17 17 ма
5 000 5 000 5 000 ом
24500 23500 — ом
5,5 5,7 — Maje
2 2 2 %
14,5 17,8 18,5 вт
• См. примечания на стр. 391
Рекомендуемые рабочие режимы для лампы 6Л6
(триодное включение лампы)
Напряжение на аноде.............................. 250 в макс.
Мощность рассеяния на аноде и экранирующей сетке (об-
щая) .............................................. 10 вт »
Гл. 40] ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ 397
3. Рекомендуемый рабочий режим для лампы 6Л6
(однотактный усилитель, триодное включение)
Смещение на уп-
равляющей сетке
посто- автовити-
яниое ческое
Напряжение на аноде................................ 250 250 в
Напряжение смещения на управляющей сетке * ... - —20 — в
Сопротивление в цепи катода.......................... — 490 он
Амплитуда переменного напряжения сигнала на управ-
ляющей сетке ..... ..................... 20 20 а
Анодный ток при отсутствии переменного напряжения
сигнала на управляющей сетке........................ 40 40 в
Анодный ток при максимальном переменном напряжении
сигнала на управляющей сетке........................ 44 42 в
Внутреннее сопротивление лампы.................... 1 700 — ом
Коэффициент усиления................................. 8-------
Крутизна характеристики............................ 4,7 — ма/в
Сопротивление нагрузки............................ 5003 6000 ом
Нелинейные искажения................................. 5 6 %
Максимальная выходная мощность..................... 1,4 1,3 вт
* См. примечание на стр. 391
4. Рекомендуемый рабочий режим лампы 6Л6
в классе ABj
(двухтактный усилитель, пентодное включение)
Смешение иа управляю-
щей сетке
постоянное автомати-
Напряжение на аноде.......................... 360 360
Напряжение на экранирующей сетке............. 270 270
Напряжение смещения на управляющей сетке * . . —22,5—22,5
Сопротивление в цепи катода.............. . — —
Амплитуда переменного напряжения сигнала между
сетками двух ламп............................ 45 45
Анодный ток при отсутствии переменного напря-
жения сигнала на управляющей сетке .... 88 88
Анодный ток при максимальном переменном на-
пряжении сигнала на управляющей сетке . . . 132 140
Ток экранирующей сетки при отсутствии перемен-
ного напряжения сигнала на управляющей
сетке......................................... 5 5
Ток экранирующей сетки при максимальном пере-
менном напряжении сигнала на управляющей
сетке........................................ 15 11
Эффективное сопротивление нагрузки между ано-
дами двух ламп..............1............... 6600 3800
Нелинейные искажения......................... 2 2
Максимальная выходная мощность........... . 26,5 18
ческое
360 в
270 в
— в
250 ом
57 в
88 ма
100 ма
5 ма
17 ма
9000 ом
4 %
24 вт
* См. примечание на стр. 391
398
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[Часть 7
5. Рекомендуемый рабочий режим лампы 6Л6
в классе АВЛ
(двухтактный усилитель, пентодное включение)
Смещение на управ-
ляющей сетке
постоянное автомати-
ческое
Напряжение на аноде............................... 360 360 в
Напряжение на экранирующей сетке.................. 225 270 в
Напряжение смещения на управляющей сетке .... —18 —22,5 в
Амплитуда переменного напряжения сигнала между
сетками двух ламп............................ 52 72 в
Анодный ток при отсутствии переменного напряже-
ния сигнала на управляющей сетке............. 78 88 ма
Анодный ток при максимальном переменном напря-
жении сигнала на управляющей сетке.......... 142 205 ма
Ток экранирующей сетки при отсутствии переменно-
го напряжения сигнала на управляющей сетке . . 3,5 5 ма
Ток экранирующей сетки при максимальном перемен-
ном напряжении сигнала на управляющей сетке . 11 16 ма
Эффективное сопротивление нагрузки между анода-
ми двух ламп ................................ 6000 3800 ом
Максимальное значение входной мощности цепи
сеток*................................... . 140 270 мет
Нелинейные искажения............................ 2 2 %
Максимальная выходная мощность ................. 31 47 вт
* Предоконечный каскад должен обеспечивать указанную мощность с минималь-
ными искажениями. Эффективное сопротивление в цепи сеток двухтактной схемы должно
быть меньше 500 ом и на самой высокой частоте не превышать 700 ом.
Таблица 40-47
Рекомендуемые рабочие режимы для лампы 6Н7
1. Рекомендуемый рабочий режим для лампы 6Н7,
работающей в классе В
(усилитель мощности)
Анодное напряжение.................................... 300 в макс.
Пиковое значение анодного тока (для одного анода) .... 125 ма „
Среднее значение рассеяния на аноде (для одного анода) . 5,5 вт „
Все нижеприводимые величины (за исключением тех,
где специально оговорено) даны для двух половин
Смещение на управляющей сетке постоянное автоматическое
Полное сопротивление анодного питания.............. 0 1 000*** ом
Эффективное полное сопротивление сеточной цепи для
одной половины........................'....... 0 516* ом **
** Величина, полученная опытным путем.
Гл. 40] ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ 399
Анод ое напряжение............................... 300 300 в
Напр .жение смещения на управляющей сетке.......... 0 0 в
Амплитудное значение напряжения звуковой частоты
между сетками двух ламп **..................... 58 82 в
Постоянный анодный ток при отсутствии переменного
напряжения сигнала на управляющей сетке .... 35 35 ма
Постоянный анодный ток при максимальном переменном
напряжении сигнала на управляющей сетке .... 70 70 ма
Амплитудное значение сеточного тока (для одной поло-
вины) ........................................... 20 22 ма
Эффективное сопротивление нагрузки между анодами
двух ламп......................................... 8 000 8 000 ом
Нелинейные искажения (общие)....................... 4 8 %
Искажения из-за наличия третьей гармоники........ 3,5 • 7,5 %
Искажения из-за наличия пятой гармоники.......... 1,5 2,5 %
Максимальная выходная мощность.....................10 10 вт
* На 400 гц для каскада класса В, в котором ^эффективное сопротивление цепи
сетки равно 500 ом, индуктивность рассеяния трансформатора связи равна 50 мгн. Пред-
оконечный каскад должен давать требуемое напряжение для каскада В при небольшом
проценте искажений.
* * Для указанной выходной мощности. Выходную мощность около £0 вт можно
по пучить от ламп 6Н7, работающих в классе В, если соединить две триодных части каж-
дой лампы параллельно; анодное напряжение должно быть 300 в и сопротивление нагрузки
Между анодами — 5 000 ом.
2. Рекомендуемый режим для лампы 6Н7,
работающей в классе Ai как предоконечный
усилитель
(Обе сетки соединяются вместе на цоколе; оба анода так же
соединяются вместе на цоколе)
Анодное напряжение............................. 300 в макс.
Рассеяние на аноде (на одном аноде) . . 1 вт „
Напряжение на аноде....................... 250 294 в
Напряжение смещения на управляющей
сетке *............................. —5 —6 в
Коэффициент усиления....................... 35 35 —
Внутреннее сопротивление лампы .... 11300 11000 ом
Крутизна характеристики.............. 3,1 3,2 ма)в
Анодный ток......................... 6 7 ма
Сопротивление нагрузки . .
. В большой степени зависит от
расчетных коэффициентов
усилителя класса В. Вообще
же сопротивление нагрузки
Выходная мощность
находится в пределах между
20 000 и 40 000 ом.
При условии максимального
напряжения может быть по-
лучено свыше 400 мвт
*** При автоматическом смещении сопротивление постоянному току в цепи сетки
может быть порядка 0,5 мгом\ при фиксированном постоянном смещении сопротивление
не должно превышать 0,1 мгом.
Таблица 40-48
Рекомендуемые расчетные данные для 1НЧ
U6 — напряжение питания анода, в
Ua — амплитуда максимального переменного напряжения на выходе
усилителя, в
— сопротивление в цепи анода, мгом
Ri—сопротивление в цепи катода, ом
/?з—сопротивление в цепи сетки лампы следующего каскада, мгом,
Ri — сопротивление в цепи экранирующей сетки, мгом
Cj — емкость переходного конденсатора, мкф
К— коэффициент усиления
С2 — емкость конденсатора в цепи катода, мкф
С3 — емкость конденсатора в цепи экранирующей сетки, мкф
Ламп л типа 6В8
у6^} 90
0,1 0,26 0,5
/?ав) 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1,0 0,5 1,0 * 2,0
Ri 0,37 0,5 0,6 1,18 1,1 1,35 2,6 2,8: 2,9
Ri 2000 2200 2000 3500 3500 3500 5000 6 JOO | 6200
с3 0,07 0,07 0,06 0,04 0,01 0,04 0,04 0,04 0,04
С, 3 3 2,8 1,9 2,1 1,9 1,5 1,55 1,5
Cl 0,02 0,01 0,006 0,008 0,007 0,003 0,004 0,003 0,003
Ua} 19 28 29 26 33 32 22 29 27
24 33 37 43 55 65 63 85 100
U6V 180
0,1 I 0,25 0,5
R3^ 0,1 0,25 0,5 0,2 0,5 1 0,5 1 2
Ri 0,44 0,5 0,6 1,18 1,2 1,5 2,6 2,8 3
Ra 1000 1200 1200 1900 2100 2200 3300 3500 3500
Cs 0,08 0,08 0,07 0,05 0,06 0,05 0,04 0,04 0,04
c3 4,4 4,4 4 2,7 3,2 3 2,1 2 2,2
c. 0,02 0,015 0,008 0,01 0,007 0,003 0,005 0,003 0,002
ca8) 30 52 53 39 , , 55 53 47 55 53
30 41 46 55 69 83 81 115 116
300
Ri 0,1 | 0,25 0,6
Rp o.l 0,25 I 0,5 1 0,25 0,5 1 0,5 1 2
Ri 0,5 0,55 0,6 1,2 1,2 1,5 2,7 2,9 3,4
Ri 950 1100 900 1500 1600 1800 2400 2500 2800
Ca 0,09 0,09 0,08 0,06 0,06 0,08 0,05 0,05 0,05
c2 4,6 5 4,8 3,2 3,5 4 2,5 2,3 2,8
Ci 0,025 0,015 0,009 0,015 0,008 0,004 0,006 0,003 0,0025
cflB) 60 89 86 70 100 95 80 120 90
36 47 54 64 79 100 96 150 145
Гл 40] ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ 4Q1
Продолжение табл. 40-48
Лампы: 6С5 и 6Ж7 (включенная триодом)
иР R1 90
0,05 0,1 | 0,25
₽36) 0,05 0,1 0,25 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1
₽□ 2800 3400 3800 4800 6400 7500 11-*00 14500 17300
Са 2 1,62 1,3 1,12 0,84 0,66 0,52 0,4 0,33
Ct 0,05 0,025 0,01 0,025 0,01 0,005 0,01 0,006 0,004
^В) 14 17 20 16 22 23 18 23 26
9 9 10 10 И 12 12 12 13
иба> 180
Ri 0,05 | 0,1 0,25
Язб) 0,05 0,1 0,25 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1
Я2 2200 2700 3100 3900 5300 6200 9500 12300 14700
с2 2,2 2,1 1,85 1,7 1,25 1,2 0,74 0,55 0,47
с. 0,055 0,03 0,015 0,035 0,015 0,008 0,015 0,008 0,004
Ср 34 45 54 41 54 55 44 52 59
кг} 10 И 11 12 12 13 13 13 13
300
0,05 0,1 1 0,25
₽зс) 0,05 о,1 0,25 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 0,1
#2 2100 2600 3100 3800 5300 6000 9600 12300 14000
Ci 3,16 2,3 2,2 1,7 1,3 1,17 0,9 0,59 0,37
Ci 0,075 0,04 0,015 0,035 0,015 0,008 0,015 0,008 0,003
ср 57 70 83 65 84 88 73 85 97
/<*> 11 11 12 12 13 13 13 14 14
Лампа 6Ф6
Пба) 90
я. 0,1 0.25 0,5
Я3С) 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1 1 0,5 1 2
Ri 4400 4800 5000 8000 8800 9000 12200 13500 14700
с2 2,5 2,1 1,8 1,33 1,18 0,9 0,76 0,67 0,58
Ci 0,02 0,01 0,005 0,01 0,005 0,003 0,005 0,003 0,0015
Ср 4 5 6 6 7 10 8 10 12
кг} 283> 3.’> 35ж> 39«) 43ж) 44 43 46 48
402
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[ Часть 7
Продолжение табл, 40-48
Уба) 180
0,1 0,25 0,5
₽зв) 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1 0,5 1 2
R, 1800 2000 2200 3500 4100 4500 6100 6900 7700
Ct 4,4 3,3 2,9 2,3 1,8 1,7 1,3 0,9 0,83
Cl 6,025 0,015 0,006 0,01 0,006 0,004 0,006 0,003 0,0015
сйв) 16 23 25 21 26 32 24 33 37
к1"1 37 44 46 48 53 57 53 63 66
Ц>а> Ri 300
0.1 I 0,25 0,5
R36) 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1 0,5 1 2
R, 1300 1600 1700 2600 3200 3500 4500 5400 6100
cs 5 3,7 3,2 2,5 2,1 2 1,5 1,2 0,93
Ci 0,025 0,01 0,006 0,01 ’ 0,007 0,004 0,006 0,004 0,002
vaK) 33 43 48 41 54 63 50 62 70
42 49 52 56 63 67 65 70 70
Лампа 6Ж7 (включенная пентодом)
Уба) | 90
Ri 1 o.i | 0,25 0,5
Rs6) 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1 0,5 1 2
R4 0,37 0,44 0,44 1,1 1,18 1,4 2,18 2,6 2,7
Rz 1200 1100 1300 2400 2600 3600 4700 5500 5500
Ct 0,05 0,05 0,05 '0,03 0,03 0,025 0,02 0,05 0,02
Cz 5,2 ‘ 5,3 4,8 3,7 3,2 2,5 2,3 9 2
Ct 0,02 0,01 0,006 0,008 0,005 0,003 0,005 0,0025 0,0015
CeB) 17 22 33 23 32 33 28 । I 29 27
& 41 55 66 70 85 92 93 | 120 140
<7ба> 180
Rx 0Д 0,25 0,5
R<? 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1 0,5 1 2
Rt 0,44 0,5 0,5 1,1 1,18 1,4 2,45 2,9 2,7
Rt 1000 750 800 1200 1600 2000 2600 3100 3500
cs 0,05 0,05 0,05 0,04 0,04 0,04 0,03 0,025 0,02
C-Z 6,5 6,7 6,7 5,2 4,3 3,8 3,2 2,5 2,8
Ci 0,02 0,01 0,006 0,008 0,005 0,0035 0,005 0,0025 0,0015
42 52 59 41 60 69 45 50 60
51 69 83 93 118 140 135 165 165
Гл. 40,]
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
403
Продолжение табл. 40-48
Уба) 300
Ях 0,1 0,25 0,5
₽3б) 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1 0,5 1 2
Ri 0,44 0,5 0,53 1,18 1,18 1,45 2,45 2,9 2,95
R-i 500 450 600 1100 1200 1300 1700 2200 2300
Ca 0,07 0,07 0,06 0,04 0,04 0,05 0,04 0,04 4
С-2 8,5 8,3 8 5,5 5,4 5,6 4,2 4,1 0,04
Ci 0,02 0,01 0,006 0,008 0,005 0,005 0,005 0,003 0,0025
Up 55 81 96 81 104 110 75 97 100
дт) 61 82 94 104 140 185 161 350 240
Лампа 6Н7*
U(P 90
Ri 0,1 0,25 0,5
RP 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1 0,5 1 2
Rt** 1900 2250 2500 4050 4950 5400 7000 8500 9650
Ct 0,025 0,01 0,006 0,01 0,006 0,03 0,006 0,003 0,0015
up 13 19 20 16 20 24 18 23 26
Kr> 16 19 20 20 22 23 22 23 23
Up 180
Ri 0,1 | ' 0.25 | | 0,5
rP 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1 0,5 1 2
Rt** 1300 1700 1950 2950 3800 4300 5250 6600 7650
Ci 0,03 0,015 0,007 0,015 0,007 0,0035 0,007 0,0035 0,002
up 35 46 50 40 50 57 44 54 61
iP 19 21 22 23 24 24 24 24 25
U6a' 300
Ri o,i 0,26 0,5
rP 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1 0,5 1 2
R,** 1150 1500 1750 2650 3400 4000 4850 6100 7150
Cl 0,03 0,015 0,007. 0,015 0,0055 0,003 0,0055 0,003 0,0015
up 60 83 86 75 87 100 76 94 104
Д-1-) 20 22 23 23 24 24 23 24 24
404
ОЁЩАЯ ТЕОРИЯ
[ Часть 7
Продолжение табл. 40-48
Лампа 6Г7
ц?а) Rx 90
o.i 0,25 0,5
/?8С) 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1 0,5 1 2
R, 4000 4200 4300 7200 7600 8000 11500 12300 13700
сг 2,07 1,7 1,5 1,17 1.2 0,9 0,72 0,6 0,45
Ci 0,02 0,01 0,005 0,01 0,006 0,003 0,006 0,003 0,0015
up 5 8 9 8 11 13 9 13 17
Kr) 23д> 28e) 29ж) 31е> 32 33 31 33 37
180
К1 0,1 0,25 0,5
rP 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1 0,5 1 2
R2 1600 1900 2100 3400 4000 4500 6000 7100 7900
C2 3 2,5 2,3 1,6 1,3 1,05 0,86 0,76 0,63
Ci 0,02 0,01 0,005 0,01 0,005 0,003 0,006 0,003 0,002
up 19 26 29 25 31 37 30 36 41
iP 28 33 35 36 38 40 39 40 41
U6a) 300
Rx 0,1 | 0,25 0,5
R36) 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1 0,5 1 2
Ra 1200 1500 1700 2600 3000 3600 4600 5500 6200
c2 4,4 3,6 3,05 2,4 1,66 1,45 1,2 0,9 0,9
Ci 0,03 0,015 0,007 0,015 0,007 0,004 0,007 0,004 0,002
up 35 52 53 43 52 62 47 69 66
KT} 34 39 40 42 45 45 45 46 47
Лампа 6Р7
u6a} 90
Rz 0,05 од 0,25
rP 0,05 0,1 0,25 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1
Rs 2300 2600 2900 3500 4400 5000 7600 9800 11300
Ct 2 1,7 1,27 1.2 0,9 0,77 0,54 0,42 0,38
Cl 0,05 0,03 0,01 0,03 0,01 0,006 0,015 0,007 0,003
Up 14 18 20 15 19 21 15 18 21
Kr) 8 9 10 10 10 И 10 11 11
Гл. 40]ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Продолжение табл. 40-48
U<p 180
Ri 0,05 o,i 0,25
RP 0,05 0,1 0,25 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1
1700 2100 2500 3000 4100 46 jo 6700 8800 10000
^2 2,3 1,9 1,5 1,3 0,9 0,8 0,54 0,4 0,33 0,003
Cl 0,05 0,03 0,01 0,03 0,01 0,006 0,01 0,006
Сав) 31 40 45 35 43 46 33 40 47
/г> 9 9 10 10 10 10 10 10 11
ttf) 800
z?x 0,05 o.i 0,25 -
Я3С) 0,05 0,1 0,25 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1
& 1600 2000 2400 2900 3800 4400 6300 8400 10600
2,6 2 1,6 1,4 1,1 1 0,7 0,5 0,^4
Cl 0,055 0,03 0,015 0,03 0,015 0,007 0,015 0,007 0,004
Сав> 50 62 71 52 68 71 54 62 74
/Г> 9 9 10 10 10 10 10 11 11
Лампа 6SQ7
t'6a> 90
к, 0,1 0,25 0,5
Р3б> 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1 0,5 1 2
Rl 6300 6600 6700 10000 11000 11500 16200 16600 17400*
Cj 2,2 1,7 1,7 1,24 1,07 0,9 0,75 0,7 0,65
Cl 0,02 0,01 0,006 0,01 0,006 0,003 0,005 0,003 0,0015
caB) 3 5 6 5 7 10 7 10 13
23s} 29е) 31ж) 34е* 40*0 40 39 44 48.
t/63) 180
K. 0,1 0,25 0,5
Ra6) 0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1 0,5 I 2
Ri 2600 2900 3000 4300 4800 5300 7000 8000 8800
c> 3,3 2,9 2,7 2,1 1,8 1,5 1,3 1,1 0,9
c; 0,025 0,015 0,007 0,015 0,007 0,004 0,067 0,004 0,002
<V> 16 22 23 21 28 33 25 33 38
Kr> 29 36 37 43 50 53 52 57 58
406
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[ Часть 7
Продолжение табл. 40-48
Гб») 300
0,1 0,25 | 0,5
0,1 0,25 0,5 0,25 0,5 1 0,5 1 2
1900 2200 2300 3300 3900 4200 5300 6103 7000
С, 4 3,5 3 2,7 2 1,8 1,6 1,3 1,2
Ct 0,03 0,015 0,007 0,015 0,007 0,0U4 0,007 0,0и4 0,002
31 41 45 42 51 60 47 62 67
/<г> 31 39 42 48 53 56 58 60 63
Примечания к табл. 40* **48:
а) напряжение иа аноде рчвно напряжению анодного питания минус падение напря-
жения на и Rs. Для напряжений питания, отличающихся на 50% от указанных, вели-
чины сопротивлений, конденсаторов и усилений остаются приблизительно теми же. Однако
величины выходного напряжения для любой другой величины напряжения питания будут
равны указанным выходным напряжениям, умноженным на новое напряжение анодного
питания и разделенным на напряжение анодного питания, соответствующее указанному
выходному напряжению;
61 для следующего каскада;
в) напряжение на в точке появления сеточного тока;
г) усиление напряжения при выходном напряжении 5 в на если индексом ие ука-
зывается другое напряжение;
д) прн 2 в вфф выходного напряжения;
е) при 3 в эфф выходного напряжения;
ж) при 4 в эфф выходного напряжения;
з) при 2,2 в эфф выходного напряжения.
* Катоды обеих триодных частей лампы имеют общие выводы.
** См. примечание на стр. 399.
Типовые схемы и частотные характеристики УНЧ
(применительно к табл. 40-48)

С)
Фиг. 40-1. а—усилитель иа пентоде на сопротивлениях; б — частотная характеристика
однокаскадного усилителя иа пентоде.
1) Конденсаторы Clt Са и Cs выбраны так, чтобы выходные напряжения были равны
0,7 Ua> дня Л ™ 100 гц. Для любых других значений Л надо величины С1Э Са и С3 умно-
жить на 100//v Приведенные значения для Са даны для усилителя, работающего с подо-
гревом нити накала от постоянного тока. Если применяется подогрев от переменного то-
ка, то в зависимости от объединяемых цепей, от усиления и от^велнчины может по-
явиться необходимость в увеличении емкости С9 для сведения к ' минимуму фона. 2) /2 —
частота, с которой начинается спадание частотной характеристики в области высоких ча-
стот. 3) Выходное напряжение на частоте Д для л каскадов равно (0,7 Ua)n. 4) Для двух
или меньше каскадов развязывающие фильтры не нужны. 5) Для типового усилителя при-
ближенные значения частоты f9 для различных величин Я, равны: для 0,1 мгом —
20 000 гц', для 0,25 мгом —-10 000 гц', для 0,5 мгом — 5 000 гц. 6) Всегда желательно при-
менять по возможности наибольшую величину R3. 7) Отклонение по величине на =ь10 %
для сопротивлений и конденсаторов оказывают незначительные влияния на частотную
характеристику.
а)
б)
Фиг. 40-2. а — усилитель на триоде на сопротивлениях; б — частотная характеристика
однокаскадного триодного усилителя.
1) Конденсаторы Ct н С, выбраны так, чтобы выходные напряжения были равны 0.8 Ua
для /х = 100 гц. Дпя любых других значений Д надо величины Ct и С, умножить на
100/4. Приведенные значения для С9 даны для усиаитеая, работающего с подогревом
нити нака ;а постоянный токо.м. Если применяется подобрев от переменного тока, то
в зависимости от объединяемых це 1ей, от усиления и от 4 может появиться необходи-
мость в увеличении емкости G, для сведения к миним/м/ фона. 2) /Е — частота, с которой
начинается спадание частотной характеристики в области высоких частот. 3) Выходное
напряжение на частоте Д для п каскадов равно (0,8i7a)rt. 4) Дчя двух или меньше каска-
дов развязывающие фильтры не нужны. 5) Для типового усилителя значение 'а находится
значительно выше диапазона звуковых частот для лю'юго значения 6) Всегда же а-
тельно применять по возможности наиботылую величии/ R3. 7) Отклонения по ве-нчине
на 10% для сопротивлений и конденсаторов оказывают незначительное влияние на
частотную характеристику.

Фиг. 40-3. а — фазоинвертор на двойном триоде; б — частотная характеристика фазоии«
вертора на двойном триоде.
Напряжение выходного сигнала подводится к сетке левой триодной части лампы. Сетка
правой триоднэй части получает свю напряжение сигнала от отвода Р на сопротивлении
в выходной цепи левой триодной части. Отвод Р выбигиется так, чтобы получить
выходное напряжение правой триодной части, равным выходному напряжению левой
триодной части, есчи положение определяется приводимыми в табл. 40-48 значениями
усиления напряжения. Например, если величина уси *ення равна 20, то Р выбирается так»
чтобы к сетке пр^воа триоднои части подводить 1/20 напряжения, взятого с сопротивле-
ния R3. Для работы фазоинвертора катодное сопротивление не должно шунтироваться
конденсатором. Искпючение конденсатора в этой схеме облегчает балансирование выход-
ных напряжений. Значения Rs даются в предположении, что обе части лампы работают
одновременно при одинаковых анодных сопротивлениях нагрузки и анодных напряжениях.
Гл. 40] ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ 40Э
Фиг. 40-4. Рабочие характеристики лампы 6Л6.
Коэффициент нелинейных
искажений %
А. Д. Фролов
Анодный, и экранный ток для максимального
сигнала.
Фиг. 40*5, Рабочие характеристики лампы 6V6.
Фиг 40*6. Рабочие характеристики лампы 6Ф6 в классе АВ (геитогнее включение).
Рабочие характеристики выпрямительных ламп.
и^ыпр ча fawde фильтра
О UQ 80 120
tyh/TjTp
Ufamp на входе фильтра
Ufainp на Входе фильтра,
414
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[ Часть 7
Гл. 40]
ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
415
и$Ь!Пр на &zods фильтра
^выпр»
416
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ
[Часть 7
Ufomp на фильтра
ТАБЛИЦА ДЕЦИБЕЛ
дб Отношение токов и напряжений Отношение мощностей дб Отношение токов н напря- жений Отношение мощностей
Усиление Ослабление Усиление Ослабление У снление Ослабление Усиление Ослабление
0,1 1,01 0,989 1,02 0,977 8,5 2,66 0,376 7,08 0,141
0,2 1,02 0,977 1,05 0,955 9,0 2,82 0,355 7,94 0,126
0,3 1,03 0,966 1,07 0,933 9,5 2,98 0,335 8,91 0,112
0,4 1,05 0,955 1,10 0,912 10,0 3,16 0,316 10,00 0,100
0,5 1,06 0,944 1,12 0,891 11,0 3,55 0,282 12,6 0,079
0,6 1,07 0,933 1,15 0,871 12,0 3,98 0,251 15,8 0,063
0,7 1,08 0,923 1,17 0,851 13,0 4,47 0,224 19,9 0,050
0,8 1,Ю 0,912 1,20 0,832 14,0 5,01 0,199 25,1 0,040
0,9 1,П 0,902 1,23 0,813 15,0 5,62 0,178 31,6 0,032
1,0 1,12 0,891 1,26 0,794 16,0 6,31 0,158 39,8 0,025
1,1 1,13 0,881 1,29 0,776 17,0 7,08 0,141 50,1 0,020
1,2 1,15 0,871 1,32 0,759 18,0 7,94 0,126 63,1 0,016
1,3 1,16 0,861 1,35 0,741 19,0 8,91 0,112 79,4 0,013
1,4 1,17 0,851 1,38 0,724 20,0 10,00 0,100 100,0 0,010
1,5 1,19 0,841 1,41 0,708 25,0 17,7 0,056 3,16-102 3,16-Ю-з
1,6 1,20 0,832 1,44 0,692 30,0 31,6 0,032 103 IO-3
1,7 1,22 0,822 1,48 0,676 35,0 56,2 0,018 3,16-103 3,16-10-4
1,8 1,23 0,813 1,51 0,661 40,0 100,0 0,010 10* 10-4
1,9 1,24 0,803 1,55 0,646 45,0 177,8 0,006 3,16-104 3,16-10-5
2,0 1,26 0,794 1,58 0,631 j
ГЛ. 40] ТАБЛИЦЫ, ГРАФИКИ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Продолжение
дб Отношение токов и напряжение Отношение мощностей дб Отношение токов И напряжения Отношение мощностей
Усиление Ослабление Усиление Ослабление Усиление Ослабление У снленне Ослабление
2,2 1,29 0,776 1,66 0,603 50,0 316 0,003 10*
2,4 1,32 0,759 1,74 0,575 55,0 362 0,002 3,16-105 3,16-10-6
2,6 1,35 0,741 1,82 0,550 60,0 1 000 0,001 106 10-6
2,8 1,38 0,724 1,91 0,525 65,0 1 780 0,0006 3,16-106 3,16-10-7
3,0 1,41 0,708 1,99 0,501 70,0 3 160 0,0003 107 10-7
3,2 1,4-t 0,692 2,09 0,479 75,0 5 620 0,0002 3,16-107 | 3,16-10-8
3,4 1,48 0,676 2,19 0,457 80,0 10 000 0,0001 108 10-8
3,6 1,51 0,661 2,29 0,436 85,0 17 800 0,00006 3,16-108 3,16-10-9
3,8 1,55 0,646 2,40 0,417 90,0 31 600 0,00003 109 10-9
4,0 1,58 0,631 2,51 0,398 95,0 56 200 0,00002 3,16-109 3,16-10-10
4,2 1,62 0,617 2,63 0,380 100,0 100 000 0,00001 1010 10-ю
4,4 1,66 0,603 2,75 0,363 105,0 178 000 0,000006 3,16-1010 3,16-10-11
4,6 1,70 0,589 2,88 0,347 110,0 316 000 0,000003 10й 10-11
4,8 1,74 0,575 3,02 0,331 115,0 562 000 0,000002 3,16-1011 3,16-10-13
5,0 1,78 0,562 3,16 0,316 120,0 1 000 000 0,000001 1013 10-12
5,5 1,88 0,531 3,55 0,282 130,0 3,16-106 3,16-10-7 1013 10-13
6,0 1,99 0,501 3,98 0,251 140,0 107 10-7 1014 10-14
6,5 2,И 0,473 4,47 0,224 150,0 3,16-107 3,16-10-8 1015 10-15
7,0 2,24 0,447 5,01 0,199 160,0 108 10-8 1016 10-16
7,5 2,37 0,442 5,62 0,178 ' 170,0 3,16-108 3,16-10-9 1017 10-17
8,0 2,51 0,398 i 6,31 0,158
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ [Часть 7
&
00
АЛФАВИТНЫЙ
А
Автоматическое регулирование частоты,
дискриминация частоты 198—200
-------коррекция частоты 201
------- определение 198
------- электронное реактивное сопро-
тивление 200
----чувствительности, методы питания
управляемых каскадов 189
-------определение 186
-------по низкой частоте 193
—------постоянная времени 187, 197
------- применение 187
-------с задержкой 188
----— увеличение глубины манипуля-
ции 193
-------усиление 193
-------характеристики 194—196
--------улучшенной формы 196
Автотрансформаторы низкой частоты 16,
232, 233
Аккумуляторы щелочные кадмиево-пи-
келевые 387—389
Антенны эквивалент 259, 260
Б
Барреторы 253
Батареи анодные сухие 383, 384
— из щелочных кадмиеио-никслевых ак
кумуляторов 384—387
Бел 98
В
Векторы 338, 339
Верность воспроизведения 43—45
----измерение 269-—271
В заимоиндукти внести расчет 161, 162
Внутреннее сопротивление лампы 295
-------графическое определение 299—
301
Входная активная проводимость в пре-
образователях частоты 116
---- —. лампы 105—108, 295
—--------горячая 106—108
--------- холодная 106
— емкость лампы в смесительных си-
стемах 96
-------вызываемая ею расстройка 109,
174, 175
—--------пространственным зарядом
• 201
------- горячая 108
-----изменение 62—64, 108, 109
УКАЗАТЕЛЬ
Входная емкость лампы, определение 62
-------статическая и динамическая 296
------- холодная 108
Выпрямительный эффект в усилителях
мощности н. ч, 318, 319
Выпрямление, коэффициент формы кри-
вой 210, 211
— максимальные нормы 209 , 210
— подразделение на группы 205—207
— процесс 207, 208
— регулирование 207
— ртутных выпрямителей выходное на
пряжение 208, 209
— соотношение токов и напряжений
209
— упрощенный расчет 211—318
Выходная мощность 13. См. также У си
лители мощности н. ч.
Г
Генри 334, 343
Громкоговорителя взаимосвязь с мош.
ным выходным каскадом 26, 27
37—ЗЭ
— затухание 20, 240
— характеристики 37
Громкости диапазона расширение 89, 90
— единицы 102
д
Декремент логарифмического затухания
129
Делители напряжения 229—232, 330, 331
Детектирование анодное 184, 185
— входное сопротивление 176
— диодное 176—182
— передача напряжения 175
— рефлексное 185, 186
— сеточное 183
---мощное 184
— усиление 175
Децибел, определение 98
— применение* 99
—. таблипа 417
Диодный детектор 176—182
---выходное напряжение 186
---испытание 280
Диэлектрики 348, 349
Добротность, определение 130
— эффективная связанных цепей 1П1
134
Допуски на емкости и сопротивления
в у. н. ч: 91—94
420
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Дроссели низкой частоты см. Индук-
тивности со стальным сердечником
Е
Единицы громкости 102
— электрические 343, 344
Емкость, включение параллельное 331
— -— последовательное 331
— единица 332, 343
— и активное сопротивление в цепи
331
— . — индуктивность в цепи 331
— реактивное сопротивление 331
(см. также конденсаторы)
3
Затухания декремент логарифмический
129
— коэффициент 128
Звукосниматель, подъем яиаких тонов
86—88
И
Избирательность в усилителях промежу-
точной частоты 173, 174
— графическое определение 136—138
— диаграмма расчета 143—150
— измерение 263, 264
— максимальная возможная 138, 142
— номограммы для расчета 143—150
— параллельного контура 133
— переменная 139—141, 173, 174
— последовательного контура 132
— связанных цепей любых 136—141, 173
—------настроенных 135, 136
------- первичная ненастроенная 134, 135
Измерительные приборы, общие сведе-
ния 293, 294
Инверсные схемы см. Фазораздвоители
Индикаторы 254—257
— настройки приемника 230, 254—256
— нуля 256, 257
Индуктивности с сердечником из фер
ромагпетиков 162—164
— со стальным сердечником 246—250
--------- — без подмагничивания 246
---------- длина воздушного зааора
250
----------потери 245
----------с качающейся индуктив-
ностью 220, 224
-----------подмагничиванием 246—249
Индуктивность качающаяся 219, 220,
224, 225
Искажения 43—45
— в детекторах 175—186, 327, 328
---приемниках 268—271
-------частотные 44
— влияние обратной связи 20, 25, 26,
34, 48 , 59—61
— гаммы 43, 45
— измерения 269—271
—. нелинейные 44, 268
---в мощных усилителях 312—315,
316, 317, 321
------------избирательные 25, 33, 84,
85
— переходные 43, 45
Искажения при перегрузке 26—27
---- увеличении модуляции 193
— фазовые 45
Испытания приемников динамические,
абсолютная чувствительность 261
------- верность воспроизведения 269—
271
— —-------амплитудная• характери-
стика 270
------------нелинейные искажения 270
------------общая частотная характе-
ристика и искажения 270
------- избирательность 263—266
-------зеркальный канал 265, 266
---------перекрестная модуляция 264,
265
----------подавление желаемого сигна-
ла мешающим 265
----------резонансная кривая 263 , 264
-------искажения модуляции 270, 271
-------кажущееся усиление антенной
катушки 262
------- сопряжение 263
-------ток гетеродинной сетки преоб-
разователя 262, 263
-------уровень шума 266, 267
------ — усиление одного каскада 261,
262
-------уход частоты гетеродина 267,
268
—"— — фон модуляции 271
---------- остаточный 271
------- характеристики АРЧ 194—197,
268, 269
—-----чувствительность
—. —. рекомендуемые выходные мощ-
ности 259
------ статические 261
----терминология 258—260
----------напряжения 258, 259
----частоты испытаний 258
----эквивалент антенны 259, 260
— радиоламп выпрямительных 280, 281
---- диодов 280
----мощных для усилителей класса В
279
----на анодный ток 275
-------газ 275
-------короткое замыкание 272, 273
-------крутизну характеристик 275—
278
-------микрофонный эффект 278
------- утечку нить подогрева—катод
278
-------шум 278
---- — экранный ток 275
-------эмиссию 273—275
— — преобразователей частоты 279, 280
— усилителя низкой частоты, амплитуд-
ные характеристики 270
----------нелинейные искажения 269,
270
---------- ---------- фон 271
----------- частотная характеристика
268, 269
Источника питания регулирование 207
----упрощенный расчет 211—218
----характеристика нагрузочная 27, 328,
См. также выпрямление
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
421
К
Каюдная нагрузка 51, 61
Катодное смещение см. Смещение ка-
тодное
Катушкн индуктивности, конструкции
170—172
----многослойные круглые 160, 161
----плоская спираль 161
—. — расчет для супергетеродина 120—
125
----с круглым экраном 160
----малыми потерями 167—170
-------сердечником из магнитодиэлек-
триков 162—164
----цилиндрические неэкранировапные
152—160
—------с круглым экраном 160
Качающаяся индуктивность 219, 220,
224, 225
Кирхгофа закон 328
Комбинированные токи 45
Компенсация и регулирование тона 72—
89
------- — автоматическое 63, 64
— — ----влияние конденсатора связи
12, 69, 70, 72
------------- шунтирования экранной
сетки 37, 39, 71, 72, 78, 79
------------- шунтирующей емкости 76,
77
---------- изменение уровня громкости
85, 86
----------нерезонансные схемы 73—76
----------отрицательная обратная связь
84
----------переключателем 84
---------- подъем низких частот для
звукоснимания 86—88
---------- сводка характерных особен-
ностей 89
----------селективные искажения 84,
85
----------фильтр для питания напря-
жением 79—83
-------------------током 83, 84
---------шунтированием 37—39, 70, 78,
79
Комплексные числа 339—341
----модуль 340 »
----оператор / 339
— — правила 341
Конденсаторы блокирующие в анодных
и экранных цепях 93
— бумажные герметизированные КБГ
360—364
— в усилителях низкой частоты 91
— керамические КТК и КДК 369—371
— несовершенные 333
— подстроечные керамические ТКН
365—368
— связи цепи сетки 12, 69, 70, 77, 78,
93
— слюдяные опрессованные КСО 350—
359
— цепей фильтров, корректирующих ча-
стотную характеристику 94
— шунтирующие сопротивления смеще-
ния в цепи сетки 93
— электролитические КЭ 371—374
Конденсаторы электролитические КЭС
374—376
см. также Емкость
Конструкция катушек индуктивностей
167—172
Контактного потенциала точка 305
Коэффициент мощности 332, 333, 335
— полезного действия в усилителях
н. ч. 24
------ — трансформатора 238, 239
----— — предоконечпого каскада 30,
31
— усиления лампы 295, 299, 300
Крутизна преобразования 114, 280
— характеристик ламп 275, 276, 295,
299, 300
Л
Ламповые вольтметры 282—294
— — для измерения пиковых значений
напряжений 285
----------средних значений напряже-
ний 284
—,--------эффективных значений на-
пряжений 283
----рефлексные 291
Лампы параметры, анодная проводи-
мость 295
---- внутреннее сопротивление 295,
299, 301
----емкость 296
—. — испытание, см. Испытание радио-
ламп
------ коэффициент усиления 295, 299,
300, 301
— — крутизна 301
— характеристики анодные 296, 299, 300
----динамические 301—304
----нагрузки 297—299, 306
----постоянного тока 296, 307, 308
----сеточного тока 305—307
----сеточные 296, 300, 301
----экранного тока 325—327
м
Монтаж усилителя 94, 95
н
Настроенные контуры 128—152
---- динамическое сопротивление 104,
131
----добротность 104, 130, 131
—. — затухания коэффициент 128
----как трансформатор в. ч. 134—136
----логарифмический декремент зату-
хания 129
— —. параллельный резонанс 130
----последовательный резонанс 130
----резонансная частота 128
----связанные 104, 134—143, 161, 162
-------сопротивление связи 104
----собственная частота 128
—. — усиление 104, 134—136
—. — фазовый угол 132
—. — эквивалентное сопротивление 150,
151
Неперы 101
Номограммы для расчета избирательно-
сти 143—150
422
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Номограммы для расчета эквивалентного
сопротивления 143
О
Ома закон в приложении к емкости
331
—-----------индуктивности 334
------------сопротивлению 328
Ослабление низких тонов шунтирова-
нием трансформатора 240—244
----цепи катода 37, 38, 70, 78
----------управляющей сетки 12,
69, 77
—-----------экранирующей сетки 37,
39, 71, 78
Отрицательная обратная связь 46—61
------------ — в нескольких каскадах 57—59
------ влияние на внутреннее сопро-
тивление генератора 26, 49—52
------------ входное сопротивление 20,
50—52
- • —-------входную емкость 63
------------выходную мощность 24
------------нелинейные искажения 20,
25, 26, 34, 48, 50 -52
--------- —. — усиление 20, 47, 50—52
------------частотную характеристику
20, 34, 48, 49
------------шум 48
-------по напряжению 47, 48, 59, 60
----------току 47, 50—52, 61
-------применение 52—55, 57—59, 66—
68
— — — расчетные данные 59—61
----— регулирование тока 84
п
Паразитная генерация в усилителях
мощности 27, 28
Перегрузочные характеристики в уси-
лителях мощности 26, 27
Перекрестная модуляция в усилителях
н. ч. 45
----измерение в усилителях в. ч.
264, 265
Подъем низких частот, влияние на уро-
вень громкости 84—86
--------- для звукоснимателя 86
—. —. — прИ трансформаторе с парал
лельным питанием 16
Помехи высокой частоты от ртутных
выпрямителей 226
-------подавление желаемого сигнала
мешающим 265
—-----при перекрестной модуляции
264, 265
Постоянная времени 333, 336
Преобразование частоты ПО—127
— — измерение ухода частоты 267, 268
----использование АРЧ 195—197
— — испытание 279, 280
----конструкции применяемых ламп
111
----общие принципы ПО, 111
----применение 118, 119
----расчеты 120—127
— — ток сетки гетеродина 262, 263
----усиление 261, 262
Преобразование частоты характеристики
применяемых ламп 111—113
----характерные особенности 114—118
Проводимость анодная 295
— входа лампы 105—108, 116, 295
— полная 337
Проницаемость лампы 295
Р
Рабочие характеристики выпрямитель-
ных ламп 411—416
----усилительных ламп 409, 410
Развязывание цепей 40—43
Расширение диапазона громкости 89, 90
Регулирование тона см. Компенсация и
регулирование тона
Регуляторы напряжения 251—253
— тока 253, 254
Резонансная кривая обобщенная 144
— частота, обобщенная кривая резонан-
са 144
----определение 128, 336, 338
Рекомендуемые расчетные данные для
УНЧ 400—410
—. режимы ламп УНЧ 407, 408
Рефлексные усилители 203, 204
С
Свечение в лампах 278
Связанные цепи, виды связи 139, 140
----коэффициент связи 134
----критическая связь 136, 137, 140
---- сопротивление связи 104
----формулы 104, 134—138
Сглаживающие фильтры, вторая секция
220, 221
---- из емкости и сопротивления 225
----первая секция 218—220
---- пик тока 220
----примеры расчета 221—225
----расчет 218—220
------ регулирование 218—220
— — с дроссельным входом 218
— — — конденсаторным входом 218, 221
Смесительные системы низкочастотные
96—98
Смещение автоматическое 35, 301, 304
— катодное см. Автоматическое смеще-
ние
— создаваемое утечкой в цепи сетки
13, 306
Собственная частота контура 128
Сопротивления в анодных и экранирую-
щих цепях 91
----сеточных цепях 91, 92
----усилителях низкой частоты 91
---- цепи катода 92
—-----с отрицательной обратной
связью 92
-------фильтров, корректирующих ча-
стотную характеристику 93
— включения 328—338
— гасящие 229—231
— делителей напряжения 92
— динамические 131
— непроволочные ВС 378, 379
— связи 104
— трубчатые проволочные эмалирован-
ные 379- 382
АЛФАВИТНЫМ УКАЗАТЕЛЬ
423
Сопротивления, шкала 376—378
Сопряжение контуров 120—127
----допуски элементов 125—127
Супергетеродин, принцип 110, 111
— расчет катушек индуктивности 120—
125
— сопряжение контуров 120—127
См. также Преобразователи частоты
т
Ток сетки 275, 305, 306
----в усилителях 323—325
----газовый 275, 305
— — нагрузочная линия 306
—— обусловленный временем пролета
электронов 115
— — экранирующей 325—327
----эмиссия 305
Трансформаторы низкой частоты, влия-
ние емкости 241
— — -----потерь 237, 238
----рассеяния 241
---- — выходные 243—251
—-----для усиления класса В 242, 243
-------идеальный 232, 233
---- — индуктивность первичной об-
мотки 240, 241, 243 , 244
—-----коэффициент трансформации 8,
241, 242
-------нагружаемый 8, 233, 234
-------------- отношение напряжений 239
-----------сопротивлений 239, 240
--------- параллельное питание 15, 16
-------применение 7—10
—-----реальные 237—?40
— силовые, расчет 244 , 245
Тригонометрия элементарная 341, 342
У
Усилителей монтаж 94, 95
Усилители высокой частоты, входная
емкость 62, 108, 296
-------входное сопротивление 105—
108
------ — питание экранирующей сетки
103
---- — преимущества 103
------ — усиление 103, 104
— мощности низкой частоты, взаимо-
связь с громкоговорителем 32
----------выпрямительный эффект 318
---------выходная мощность 24, 259,
269
------- — коэффициент затухания 34
--------- — к. п. д. 24
---------нелинейные искажения 24,
33, 316—323
—--------паразитная генерация 27
----------расчет 29—31, 312—327
----------примеры 64—71
----------с отрицательной обратной
связью, см Отрицательная обратная
связь
---------- характеристика перегрузки
26
----------чувствительность 24
— иа сопротивлениях, графический ана-
лиз 301—305, 308—311
Усилители на сопротивлениях низкоом-
ные 17
-------с пентодами 13—15, 311
---------триодами 10—13, 308—311
-------широкополосные 16, 17
—------эквивалентные схемы 72
— напряжения низкой частоты на со
противлениях 10—16, 42, 308_____312
—--------с дроссельно-емкостной
связью 15
------------трансформаторной связью
7—10, 15, 301
---------характеристики 11—13, 38____
43, 76—78
---------эквивалентные цепи 72
— промежуточной частоты, входная ем-
кость 62, 108, 296
-------выбор частоты 174
----• — избирательность и полюса про-
пускания 173
-------переменная избирательность 173
-------* расстройка под действием АРЧ
174
-------стабильность 174
Ф
Фазовый угол индуктивности 335, 337
---- конденсатора 332, 333
----контура 132, 133
Фазоннверсные схемы см. Фазораэдвои-
тели
Фазораздвоители 17—33
— входное сопротивление 51
— двухтактные 12
----авт о балансирующиеся 22, 23
----с дросселем 19
------- отводом от сопротивления на-
грузки 21, 22
-------сопротивлениями связи 19, 20
-------трансформатором без отвода
средней точки 19
---------со средней точкой 18
— однотактные 17
— усиление 51, 61
Фарада 332, 343
Ферровариометры 164—166
Фильтры сглаживающие 218—225
----из емкости и сопротивления 225
---- пик тока 220
----примеры расчета 221—225
----с дросселем качающейся индуктив
ности 219, 220, 224, 225
-------дроссельным входом 218
-------конденсаторным входом 218, 22J
Фюн в фазораздвоителях 21
— меры устранения 227, 228
— модуляции 227
— наводимый соседними цепями 227
— причины 226
— создаваемый емкостной связью 21
------ магнитным полем 227
----ртутным выпрямителем 227
----утечкой нить подогрева—катод 227
См. также гл. 23
ч
Частота контура резонансная 128, 336,
338
— — собственная 128
424
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Частотная характеристика в усилителях
на сопротивлениях И—13, 38, 39,
68—72, 77—79
----------- с трансформатором 240—242
---- расчет 68—72
См. также Верность воспроизведения,
искажения
Чувствительность в усилителях мощно-
сти н. ч. 24
— приемника абсолютная 261
----испытание 260, 261
ш
Шумы 117, 118
— в лампе, испытание 278
Шумы, влияние обратной связи 48
— уровень, измерение 266, 267
Шунтирование емкостной цепи катода
37, 38, 70, 78
---- — экранирующей сетки 37, 39, 71,
78
э
Эквивалентное сопротивление 150, 151
----график расчета 151
Экранирование катушек 160, 169
Экранирующая сетка, оптимальное на-
пряжение 14, 39, 304, 305
----шунтирование 37, 38, 71, 79, 80
ОПЕЧАТКИ
С тр. 347, табл. 40*4
Все цифры последних шести колонок верхней части таблицы опустить на одну строку.
С тр. 398 и 399, табл. 40-47
Фраза „Смещение на управляющей сетке постоянное автоматическое* относится
к числам справа.
Сноска ** под таблицей относится к числу 1 000 ***.
Сноска * на стр. 399 относится к числу 516 * на стр. 398.
Ф ролов. Справочник конструктора радиовещательных приемников.