Взяв типичные значения параметров 5 = 5 ма1в, С^с - = 5 пф, К = 10, найдем, что предельная частота усиления /пр = 0,25 Мгц. Таким образом, проходная емкость Сас ограничивает возможности использования триода как усилителя на высоких частотах.

Из (2.56) получаем предельное усиление триода на данной частоте:

К„р = 0,42}/

(2.57)

Схемы с общей сеткой и с общим анодом

Рассмотренная схема включения триода как усилителя (см. рис. 2.26) является наиболее распространенной и носит название схемы с общим катодом, так как здесь катод является общей точкой входной и выходной

цепей усилителя. Существуют еще по крайней мере двя способа включения триода. Один из них показан на рис. 2. 34, а. Это так называемая схема с общей сеткой. Здесь переменное напряжение i/aj., подлежащее усилению, подается на катод и источник входного сигнала оказывается нагруженным катодным током лампы, что является крупным недостатком схемы. Достоинство ее заключается в меньшей величине проходной емкости, которую здесь представляет емкость анод - катод, что позволяет получить более высокую предельную частоту. Поэтому по данной схеме триоды включаются при использовании их на высоких и сверхвысоких частотах.

Рис. 2.34. Включение триода:

а-по схеме с общей сеткой; б-пс схеме с общим анодом

Оценим усилительные свойства схемы с общей сеткой. Согласно (2.31): ... 1

(/ a-mc+f/вых

Следовательно,

или

ma- FBX= й^

{вх-/та --

Отсюда получим, что коэффициент усиления схемы по напряжению , +

практически такой же, как в схеме с общим катодом.

Другая схема включения триода показана на рис. 2.34, б. Она носит название схемы с общим анодом (катодный повторитель).

Здесь сопротивление нагрузки включено между катодом

и землей.

Найдем коэффициент усиления этой схемы. Переменная составляющая тока анода

или

\+SR-\-

(2.58

Отсюда получаем выражение для коэ#ициента усиления схемы:

1\ = 1ТГ-

рых случаях.

в

триода 2 бТимею? пя -- К-параметры между н^?прГед:ньГзТреГГ -

§ 2.7. ТИПЫ ТРИОДОВ Триоды для усиления напряжения

В ряде случаев от усилителя требуется получить лишь возможно большее выходное напряжение, а необходимый ток может быть весьма невелик, так как соаротивление нагрузки велико (например, нагрузкой является вход последующей ступени усиления, работающей без сеточного тока). Такой режим называют р е ж и-мом усиления по напряжению.

Соотношение (2.50) показывает, что у триодов, предназначенных для усиления напряжения, должен быть большим статический коэффициент усиления ц. Практически эти лампы имеют fi до 70-100. Поскольку при таком коэффициенте усиления получается очень малой область отрицательных напряжений сетки {и^о ~-~], то для ряда применений выпускаются триоды с (1=15-20, т. е. с более левыми характеристиками. Крутизна характеристики этих ламп достигает 5 ма/в, а максимальная мощность, рассеиваемая анодом, не превосходит 1-2 вт. На рис. 2.35 показано устройство триода 6С2С для усиления напряжения. Электроды лампы - оксидный подогревный катод К, сетка С и анод А, укрепленные в слюдяных изолирующих пластинках СП, смонтированы на 103

Рис. 2.35. Мало.\1отнын триод-усилитель напряжения

йтёклянной гребешковой ножке Н, через которую прбхб' дят на цоколь Ц выводы всех электродов. На аноде укреплен газопоглотитель Г. Баллон лампы - стеклянный. В связи с тем что мощность триодов для усиления напряжения очень небольшая, их возможно выпускать в сверхминиатюрном оформлении. Примером современгюго триода этого типа является лампа 6С35А, имеющая диаметр баллона 7 мм; высоту 36 мм; U - 6,3 в; Iа - 127 ма; и а = 200 в; 1 = i ма; 5 = 4 ма/в; ц = 70.

Триоды для усиления мощности а. Усиление в режиме В

Существенным недостатком рассмотренного в § 2.6 режима усиления, называемого режимом А, является низкий коэффициент полезного действия г\, который определяется как отношение мощности в нагрузке Рвы? к мощности, расходуемой источником питания анодной цепи Pq-

В самом деле в режиме неискаженного усиления амплитуда переменной составляющей анодного тока не может превышать постоянную составляющую анодного тока 1 (см. рис. 2.29), а амплитуда переменного напряжения нагрузки R не может быть более Eg- Тогда максимальная величина полезной мощности в режиме А:

Полная же мощность, расходуемая источником питания анода, равна

Р - I F

о - ав а-

Следовательно, к. п. д. лампы в режиме А:

<4- 25%).

Практически в режиме А из-за криволинейности характеристик к. п. д. не превосходит 15%, следовательно.

до 85% подводимой к лампе мощности расходуется бесполезно, выделяясь на аноде в виде тепла.

Лучшее использование усилительных возможностей триода достигается при работе в режиме В, когда на сетку лампы подается смещение Ее, равное напряжению запирания. При этом исходная рабочая точка В устанавливается

Рис. 2.36. Усиление сигнала в режиме В

В начале анодно-сеточной характеристики (рис. 2.36), а при подаче переменного напряжения на сетку лампы в ее анодной цепи возникают импульсы тока.

При усилении в режиме В зачастую допустима работа с сеточными токами, так как при достаточно мощной предыдущей усилительной ступени искажения за счет сеточного тока могут быть незначительными. Это позволяет применять лампы с правыми характеристиками, т. е. с большим статическим коэффициентом усиления i, чем достигается получение необходимой мощности при меньшем напряжении возбуждения U.

Для того чтобы обеспечить неискаженное усиление в режиме В, на низких частотах используют двухтактную схему усиления (рис. 2.37, а). Б этой схеме переменное напряжение на сетки ламп подается в противофазе, для чего используется трансформатор Tj, у которого во вторичной обмотке сделан вывод от средней точки. Благодаря этому импульсы анодного тока ламп сдвинуты во времени на полпермода. При подаче их в на-

Грузку в противофазе с помощью трансформатора Тг со средней точкой обеспечивается восстановление формы кривой напряжения на выходе. Разложив функцию в ряд Фурье, найдем, что амплитуда первой гармоники импульсов, имеющих форму полуволны синусоиды, равна

/ща ~l max,

гдеа1=-2-, а посто-янная составляющая f>--

анодного тока

, , дход

го - о а шах,

где

Тогда полезная мощность при коэффициенте использования анодного напряжения

Рвых = 2 = C6i /а max Ег =

= -/ашах£а, (2.59)

Рис 2 37. Схемы усилителя, работающего в режиме В: а двухтактная; б-с нагрузкой в вид. коле бательного контура

а подводимая мощность

Ро ~ ао f а ~ о^а max а

и коэффициент полезного действия

При усилении в диапазоне высоких частот восстановление формы сигнала осуществляется с помощью колебательного контура LC (рис. 2.37, б). Контур настраивается на

(2.59)

(2.60)