Главная > Схемотехника > Основы теории цепей
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

9-2. Эквивалентные схемы лампового триода

Пусть переменные составляющие токов и напряжений изменяются по синусоидальному закону. Изобразив их комплексными величинами, получим уравнения для переменных составляющих сеточного и анодного токов в комплексной форме:

Этим уравнениям удовлетворяет эквивалентная схема (рис. 9-3), содержащая два источника тока.

В большинстве случаев практического применения триодов сеточное напряжение имеет отрицательную постоянную составляющую, так называемое отрицательное сеточное смещение, такой величины, что при всех значениях сеточного напряжения потенциал сетки меньше потенциала катода. При этих условиях ток сетки равен нулю (триод работает в той области сеточных характеристик, которые находятся на рис. 9-2, б слева от оси ординат) и эквивалентная схема триода упрощается.

Рис. 9-3.

Рис. 9-4.

Цепь сетки состоит только из изолированного зажима с, а проводимости и источника тока в схеме нет (рис. 9-4,а). Путем преобразования источника тока в источник э. д. с.

получаем другую эквивалентную схему триода (рис. 9-4, б).

До сих пор предполагалось, что изменения напряжений происходят не слишком быстро и токи определяются по характеристикам триода, снятым при постоянных напряжениях и токах. Это справедливо только при относительно низких частотах. При более высоких

частотах нужно учитывать емкости между сеткой и катодом, сеткой и анодом и анодом и катодом (рис. 9-5). Эквивалентная схема (рис. 9-4,а) соответственно усложняется и принимает вид, показанный на рис. 9-6. Эта схема справедлива при достаточном отрицательном сеточном смещении, которое устраняет замыкание через сетку части тока, обусловленной термоэлектронной эмиссией катода.

Рис. 9-5.

Рис. 9-6.

Однако ток в цепи сетки все же не равен нулю вследствие ее емкостной связи с анодом и катодом (емкости ).

При еще более высоких частотах приходится учитывать ряд дополнительных факторов: индуктивность и взаимную индуктивность вводов к электродам лампы; время пролета электронов между электродами; диэлектрические потери в изоляторах. Иногда для учета этих факторов в схему рис. 9-6 вводят дополнительные индуктивности, взаимные индуктивности и т. д.

Однако практическая ценность подобной усложненной схемы невелика, так как не представляется возможным определить экспериментально параметры многочисленных дополнительно вводимых элементов схемы.

Рис. 9-7.

При любых частотах триод можно рассматривать как четырехполюсник, два полюса которого соединены проводом, не имеющим сопротивления (рис. 9-7). Токи определяются через напряжения, например уравнениями в форме

где передаточные проводимости как и следует ожидать, не равны друг другу. Этим уравнениям, как было показано, удовлетворяет эквивалентная схема, приведенная на рис. 8-9, которая по структуре не отличается от схемы, приведенной на рис. 9-6. В диапазоне высоких частот (рис. 8-9) .

При сверхвысоких частотах параметры должны определяться экспериментально, как параметры четырехполюсника при той частоте, при которой работает триод.

С точки зрения общей теории цепей для переменных составляющих токов и напряжений триод представляет собой активный трехполюсник или четырехполюсник с закороченной стороной. В состав его эквивалентной схемы входят так называемые зависимые источники тока или напряжения, так как создаваемые ими ток или напряжение зависят от напряжения подводимого между сеткой и катодом.

Ранее такие четырехполюсники были названы невзаимными.

Применяя для ламп эквивалентные схемы, можно рассчитывать линейные режимы в любых цепях, содержащих электронные лампы с тремя или даже с большим числом электродов, известными методами расчета линейных цепей.

Пример 9-1. На рис. 9-8 представлена схема одного каскада усилителя переменною напряжения В этой схеме батарея с э. д с. Е питает анодную цепь, а батарея с создает отрицательное сеточное смешение. Источник напряжения их учитывает напряжение сигнала, подводимого к усилителю. Сопротивление — сопротивление нагрузки, на котором нужно получить усиленное (увеличенное) напряжение сигнала.

Рис. 9-8.

Рис. 9-9.

Цепь накала катода на схеме не показана. Даны параметры триода и сопротивление нагрузки Определить коэффициент усиления напряжения Внутренними сопротивлениями источников питания пренебречь.

Решение. Составляем эквивалентную схему усилительного каскада (рис. 9-9). На этой схеме

Расчет проще всего выполняется методом узловых потенциалов. Записываем для узла а уравнение по первому закону Кирхгофа

из этого уравнения находим отношение

Для низких частот можно полагать:

При этом

Знак минус указывает на противоположность фаз Коэффициент усиления напряжения (по модулю) меньше коэффициента усиления лампы

Очевидно, что только при

Схема включения триода (рис. 9-1), принятая в основу проведенного выше теоретического анализа и встретившаяся в примере (рис. 9-8), называется схемой с общим катодом (зажим катода является общим и для цепи сетки и для цепи анода). Наряду с этой,

Рис. 9-10.

Рис. 9-11.

наиболее часто применяемой схемой встречаются две другие схемы включения триода: с общей сеткой (рис. 9-10) и с общим анодом (рис. 9-11). На приведенных рисунках показано подсоединение нагрузочного сопротивления Отметим, что эквивалентная схема триода (рис. 9-6) может быть применена и для этих схем включения.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление