Частные уроки по физике

Режим работы триода
Режим работы триода в генераторной схеме почти не отличается от режима его работы в схеме усилителя. Здесь триод также работает на нагрузку, включенную в его анодную цепь. При этом должно происходить неодинаковое усиление всей полосы частот, приходящих к сетке лампы в противоположность тому, что требовалось от усилителя, а преимущественное усиление одной определенной частоты, а именно той, которая находится в резонансе с собственной частотой колебательного контура.

По энергетическому режиму ламповый генератор является преобразователем постоянного тока в переменный, так как источником энергии для поддержания колебаний анодной цепи является источник постоянного тока. Схема лампового генератора должна состоять из: колебательного контура, в котором возбуждаются незатухающие колебания; источника электрического тока, за счет энергии которого поддерживаются эти колебания; лампы, посредством которой регулируется подвод энергии от источника тока к колебательному контуру.

Как и в усилителе, для фиксации рабочей точки на характеристике, в цепь сетки триода, работающего в генераторной схеме, включается источник постоянного напряжения смещения UgcM. Вследствие более высокого к. п. д. классов В и С мощные генераторы работают в режиме колебаний 2-го рода, при котором получается к. п. д. -ч 70%, тогда как в режиме колебаний 1-го рода к. п. д. 50%.

Генераторы работают часто, используя положительные (правые) участки сеточных характеристик, так как при этом требуются меньшие анодные напряжения и нарушение их работы не вызывает появления чрезмерных токов в анодной цепи.

По способу питания цепи сетки переменным напряжением схемы ламповых генераторов делятся на: генераторы с независимым возбуждением, у которых колебания в цепи сетки вызываются независимым источником питания; генераторы с самовозбуждением (с "обратной связью"), у которых сеточная цепь связана с цепью колебательного контура. Сетка питается переменным напряжением от задающего генератора.

При каждом включении напряжения по анодной цепи начинает проходить ток и в контуре, как при всяком изменении режима питания колебательного контура, возникают свободные колебания, имеющие собственную частоту контура. В генераторе с самовозбуждением переменное напряжение в цепи сетки создается за счет обратного возврата части энергии из анодного колебательного контура в цепь сетки посредством индуктивной связи при помощи катушки Lg.

Эту связь называют "обратной связью". Если возвращаемая колебательная энергия как раз покрывает расход энергии в контуре сетки, то тем самым создаются необходимые условия для возникновения незатухающих колебаний. Ламповые генераторы применяются для получения незатухающих колебаний в самом широком диапазоне частот. На принципе лампового генератора работают также индукционные печи для нагрева металлических деталей.

Печи такого типа впервые были предложены и разработаны акад. Н. Д. Используя переменное электрическое поле в конденсаторе контура,, можно нагревать диэлектрики, что также используется в технике. Детектирование токов высокой частоты. Выше мы разбирали детектирование при помощи двухэлектродной лампы. Для этой же цели можно применить и триод, причем здесь кроме детектирования одновременно имеет место и усиление сигнала. Детектирование осуществляется за счет криволинейности характеристики триода. Применяется два типа детектирования сеточное и анодное.

В этом случае сетка лампы находится под постоянным сеточным смещением U , выбираемым таким образом, чтобы рабочая точка находилась в месте наибольшей кривизны анодно-сеточной характеристики лампы. Через сеточный трансформатор Т сетка питается высокочастотными модулированными колебаниями напряжения сигнала eg, которые вызывают соответствующие изменения анодного тока.

Так как рабочая точка выбрана в наиболее криволинейной части характеристики, то амплитуды анодного тока при положительной полуволне сеточного напряжения несколько больше, чем при отрицательной полуволне (за счет нелинейных искажений).

Поэтому среднее значение анодного тока для каждого периода высокой частоты отличается от начального значения анодного тока. Чем больше амплитуда eg, тем больше среднее значение анодного тока. Так как сетка питается модулированными высокочастотными колебаниями, амплитуда которых изменяется с низкой частотой, то и среднее значение тока 1а ср также изменяется с звуковой частотой. Одновременно с детектированием происходит и усиление колебаний, поэтому выгодно рабочую точку выбирать на участке характеристики с большей крутизной.

Однако, если рабочая точка перенесена слишком далеко в прямолинейную часть характеристики, эффект детектирования уменьшается. Следовательно, наиболее выгодное положение рабочей точки, зависящее как от кривизны, так и от крутизны характеристики, должно быть специально подобрано. Если амплитуда сеточных колебаний мала, то разность между 1аср и й0 также мала, что приводит к ослаблению эффекта детектирования. В этом случае применяется другой вид детектирования сеточное детектирование. Вместо постоянного сеточного смещения в цепь сетки включается "гридлик", состоящий из сопротивления Rg и емкости Cg.

Так как постоянное сеточное смещение отсутствует, то начальная рабочая точка располагается на прямолинейном участке характеристики при Ug = 0. Если к сетке подведены высокочастотные колебания eg, то при положительных полуволнах этих колебаний на сетку залетают электроны, и благодаря наличию гридлика появляется определенное отрицательное сеточное смещение, вследствие чего рабочая точка перемещается влево по характеристике триода. Среднее значение анодного тока становится меньше начального значения тока.

При этом, чем больше амплитуда сеточных колебаний eg, тем большее смещение создает гридлик на сетке и тем меньшим становится среднее значение анодного тока. Следовательно, так же как и при анодном детектировании, среднее значение анодного тока изменяется с звуковой частотой, соответственно изменению амплитуды модулирующей частоты высокочастотных колебаний, питающих сетку.

При большом увеличении амплитуды питающих сетку колебаний напряжения гридлик может создать такое смещение потенциала сетки, при котором сеточный ток в случае резкого уменьшения амплитуды прекращается, т. е. меха-ханизм сеточного детектирования нарушается.

Одновременно с этим улучшаются условия анодного детектирования (достаточно большая амплитуда подводимых к сетке колебаний и достаточно большое сеточное смещение, перемещающее рабочую точку в криволинейный участок анодно-сеточной характеристики), при котором среднее значение анодного тока увеличивается с ростом амплитуды подводимых к сетке колебаний, т. е. возникает действие, обратное сеточному детектированию. К детекторным триодам предъявляется требование наибольшей крутизны и одновременно наибольшей кривизны нижнего загиба сеточной характеристики.


Спонсор публикации: