Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) ( 32 ) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (32)


(или выводов) электродов. Поэтому полная схема триода на высоких частотах имеет вид, показанный на рис. 2.П8.

Рассмотрим влияние индуктивности ввода катода на входное сопротивление усилителя. Для этого воспользуемся простейшей схемой, изображенной на рис. 2.119. Характер входного сопротивления выясним при помощи векторной диаграммы (рис. 2.120). Ее построение начинаем с вектора напряжения Ug, действующего между сеткой и катодом лампы. Под воздействием этого напряжения через емкость Ск проходит ток lgK=UgK-ioCgif Ток IgK по фазе опережает напряжение Lk на 90°.

Переменная составляющая анодного тока совпадает по фазе с напряжением UgK и имеет величину / = U.

Переменный анодный ток создает на резонансном сопротивлении контура напряжение • Rs, совпадающее по фазе с

. / *; анодным током, а на индук-

до ~ тивности катодного вывода на-

пряжение Lb = /a -coLbk, опе-

режающее ток на 90°. Из схемы видао, что /вх =

Рис. 2.118. Полная схема триода на высоких частотах

-0? (м-Сбл


Рис. 2.119. Простейшая схема каската Рис. 2.120. Векторная диаграмма

УВЧ с учетом индуктивности ввода напряжений н токов в усилителе

катода на триоде с учетом влияния ин-

дуктивности ввода катода

Под воздействием напряжения Uag через емкость Cag идет ток lag, по фазе опережающий это напряжение на 90°.



Результирующий входной ток /вх, протекающий в сеточной цепи, равен векторной сумме токов /gu и lag. Этот вектор опережает вектор входного напряжения на угол 9<90°. Это означает, что входное сопротивление усилителя является комплексным. Его можно представить, как показано на рис. 2.11, е.

С повышением частоты входного напряжения вектор Ugu уменьшается, стре.мясь к Нулю, а вектор возрастает, стремясь к Свх-При этом угол 9 уменьшается. Это свидетельствует о том, что с повышением частоты происходит у.меньшение активного входного со-


Рис. 2.I2I. Процесс наседения индукционных токов в сеточной цепи на различных частотах

а - при усилении колебаний низкой частоты количество электронов иа участках катод - сетка н сетка - анод всегда примерно одинаково поэтому результирующий индукционный ток в цепн сетки равен нулю, б - при усилеини колебаний СВЧ количество электронов на участках катод - сетка н сетка ~- анод различно, поэтому в цепи имеется результирующий индукционный ток

противления усилителя. Одновременно уменьшается и коэффициент усиления каскада, поскольку анодным током лампы управляет только часть входного напряжения.

Теперь рассмотрим влияние времени пролета электронов на характер входного сопротивления усилителя. Это время зависит от расстояния между электродами лампы и приложенных напряжений. Практически пролетное время измеряется тысячными долями микросекунды. Оно одинаково на всех диапазонах. Но на сравнительно низких частотах (длинные, средние и короткие волны) пролетное время составляет ничтожную долю периода усиливаемых колебаний. Поэтому в данных диапазонах поток электронов в лампе равномерный (рис. 2.121, а) и результирующий индуктированный ток в цепи сетки равен нулю. Следовательно, источник входного напряжения не расходует энергии в сеточной цепи.




Рис. 2.122. Векторная диаграмма напряжений и токов в усилителе на маячко-вом триоде с учетом пролетного времени электронов

В диапазоне СВЧ (метровые и дециметровые волны) пролетное время электронов составляет значительную часть периода усиливаемых колебаний. За время пролета электронов напряжения на сетке и на аноде успевают заметно измениться. Поэтому поток электронов в лампе оказывается неравномерным (рис. 2.121,6). Число электронов в промежутке катод-сетка не равно числу электронов в промежутке сетка - анод. По данной причине в цепи сетки появляется результирующий индуктированный гок. Это означает, что источник входного сигнала расходует энергию в сеточной цепи лампы.

Расход энергии в цепи сетки объясняется следующим. При положительном полупериоде входного напряжения значительное количество электронов движется от катода к сетке, получая дополнительное ускорение за счет электрического поля, действующего между сеткой и катодом. Этэ ускоряющее поле создано источником входного напряжения, поэтому он отдает часть своей энергии на ускорение электронов.

Когда основная масса электронов пролетит сетку, произойдет изменение полярности входного напряжения и составляющая электрического поля в промежутке сетка - анод, созданная за счет источника входного напряжения, будет дополнительно ускорять пролетевщие сетку электроны. В это время электроны, находящиеся в промежутке катод - сетка, будут тормозиться переменным полем сетии, отдавая часть своей энергии источнику входного напряжения. Однако гари отрицательном полупериоде входного напряжения от катода уходит меньшее количество электронов, чем при положительном полуперицце.

Поэтому расход энергии источника входного напряжения на ускорение электронов не компенсируется их торможением. Разница между этими энергиями и есть та энергия, которую расходует источник входного напряжения в цепи сетки. Расходуемая энергия идет на нагрев лампы, так как электроны, получив дополнительное ускорение, ударяются об анод с большей скоростью. При расчете мощности, расходуемой в цепи сетки из-за индукционного тока, вводится понятие активной составляющей входного сопротивления усилителя, обусловленной наличием пролетного времени электронов.

Влияние пролетного времени электронов на входное сопротивление усилителя рассмотрим при помощи векторной диаграммы (рис. 2.122). Она построена для усилителя на маячковой лампе.



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) ( 32 ) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86)