Построение усилительного каскада на электронной лампе.

Принципиальная схема двухкаскадного усилителя на электронных лампах приведена на рис.3.1.

Рис.3.1. Принципиальная схема усилителя на электронной лампе.

Принцип работы электронной лампы основан на термоэлектронной эмиссии электронов накаленным катодом. Ток анода управляется напряжением на управляющей сетке. С целью обеспечения нужного режима работы, необходимо, преж­де всего, правильно подать питающие напряжения на электроды усили­тельного элемента.

В усилителях небольшой мощности все цепи анодов или коллек­торов обычно питаются от одного общего источника питания - выпря­мителя, сети постоянного тока, аккумуляторной батареи и т. д.

Источник анодного питания для ламповых усилителей имеет нап­ряжение 150¸300 В. При этом потенциал анода усилительных ламп лежит в пределах 120¸200 В.

Входная цепь усилителя содержит входные клеммы, элемент связи С1, сопротивление утечки R1 и элемент подачи смещения R_к. Постоянное отрицательное напряжение во входной цепи, кото­рое определяет режим работы усилительного элемента, называют нап­ряжением смещения. Наиболее распространенным способом подачи сме­щения на управляющую сетку лампы является получение его на резис­торе R_к, включенном в цепь катода. Падение напряжения, вызванное прохождением через этот резистор анодного тока и тока экрани­рующей сетки , равное , определяет потенциал управляющей сетки. Падение напряжения на R1=0, поскольку ток в цепи управляющей сетки отсут­ствует. Такой способ подачи отрицательного смещения на сетку на­зывают катодным смещением или автоматическим смещением. Элемент связи C1 иначе называют разделительной емкостью, поскольку эта емкость разделяет переменную и постоянную состовляющие напряжения. Сопротивление R_к шунтируется емкостью C_к, которая замыкает переменную составляющую выходного тока.

В многокаскадных усилителях коллекторные или анодные цепи обычно подключают параллельно к общему источнику питания, и для ослабления паразитной связи каскадов через этот источник все анодные цепи ламп, за исключением последней, как и цепи коллекто­ров транзисторных усилителей, защищают развязывающими фильтрами .

Наиболее простым и экономичным способом подачи положительно­го потенциала на экранирующую сетку относительно катода являет­ся через гасящий резистор R_э, сопротивление которого рассчитывают по формуле:

. (3.1)

Питание цепей накала электронных ламп производят как пос­тоянным, так и переменным током. Выходная цепь каждого каскада содержит сопротивление нагрузки R_н, источник питания E_п. В усилительном каскаде источник сигнала U_вх малой мощности управляет током в выходной цепи, создаваемым источником питания.

Таким об­разом, за счет энергии источника питания Е_п на выходных зажимах получаем усиленное напряжение U_вых=Е_п–i_выхR_н, причем выходное напряжение является функцией усиливаемого сигнала. Схему, приведенную на рис.3.1., называют однотактной или нессиметричной. В этой схеме входная и выходная цепи нессиметричны относительно общей точки. Другими словами, однотактный усилитель имеет несимметричный вход и выход.

Усилители могут быть построены по двухтактной схеме, содер­жащей два усилительных элемента, работающих на общую нагрузку. Двухтактные каскады представляют собой как бы два одинаковых однотактных каскада, объединенных общим проводом и источником пита­ния, работающими со сдвигом фаз на 180°. Особенности построения этих схем подробнее рассмотрены в разделе "Выходные усилители".