Nowy
wzmacniacz o bezpośrednim sprzężeniu |
Układ wzmacniacza wskazany na rys.1 nie posiada żadnego elementu sprzęgającego pomiędzy anodą stopnia pierwszego, a siatką stopnia drugiego. Jest to więc układ nazywany dotychczas wzmacniaczem prądu stałego. Działanie jego będzie prawidłowe, jeśli potencjał katody drugiej lampy względem masy będzie wyższy od potencjału anody stopnia pierwszego, gdyż w ten sposób siatka drugiej lampy będzie ujemną względem swej katody. W zwykłym jednak układzie anoda lampy sterującej wykazuje napięcie względem masy rzędu setki woltów, wynika więc stąd konieczność stosowania wysokiego stosunkowo napięcia zasilającego. Napięcie ponadto powinno być stabilizowane, gdyż zmiana napięcia o np. 10 woltów pociąga za sobą zmianę o kilka woltów, co może mieć bardzo nieprzyjemne skutki przy nowoczesnych lampach głośnikowych o dużym nachyleniu charakterystyki. Układów takich unikano więc o ile tylko możliwe, a tam gdzie były niezbędne, jak np. w niektórych układach pomiarowych, należało przedsiębrać pewne dość skomplikowane środki zabezpieczające.
Nowy schemat pozwala na uniknięcie tych wszystkich braków, a oprócz tego przedstawia szereg zalet, dzięki którym może niekiedy okazać się lepszym od wzmacniacza o sprzężeniu RC. Wartości z rys.1 wskazują, że pierwsza lampa pracuje przy bardzo niskim napięciu na swej anodzie. Oporność anodowa jest tu bowiem przeszło 50 razy większa niż zwykle, zaś napięcie ekranu odpowiednio niższe od napięcia anodowego. Uzyskuje się w ten sposób pewną oszczędność na poborze prądu, ale jednocześnie wyzyskuje się do maksimum, przynajmniej w tych warunkach, zdolności amplifikacyjne lampy.
Na rys.2 podane są wykresy napięcia na anodzie lampy w układzie normalnym i w układzie obecnym. W pierwszym, prosta część charakterystyki jest bardziej rozległa i przez to można otrzymać większe napięcia anodowe zmienne. Wzmocnienie jednak jest około trzy razy większe przy zastosowaniu wielkiej oporności obciążenia. Ponieważ lampa końcowa wymaga do wysterowania zaledwie kilku woltów skutecznych, osiągalne napięcia, nawet i w tym przypadku wyższe od 50 woltów (od szczytu - odpowiada około 17 woltów skutecznych) wystarcza z nadmiarem a nawet pozwala na użycie pewnego stopnia ujemnego sprzężenia zwrotnego). gdzie: Przy Ra=15M i Ra=0 (nie istnieje) oraz średnio p=1M mamy w obecnym przypadku R=1M. Podstawiając do wzoru otrzymujemy: Na C składają się połączone równolegle, pojemność anodowa lampy sterującej rzędu kilku pikofaradów, pojemność wyjściowa lampy głośnikowej, rzędu 20pF, oraz pojemności przewodów, podstawek części - do masy, wszystko razem 10 do 20pF. Jeśli przewody są ekranowane, ta ostatnia pojemność wzrasta do
40÷60pF. Już jednak przy C=30pF, a więc wartości poniżej której trudno będzie zejść, górna częstotliwość tzw. graniczna, przy której wzmocnienie jak wiemy spada o 30%, będzie rzędu
5000c/s. Już ta wartość jest zbyt niska, a przy nieznacznym wzroście pojemności łatwo spada, nawet do około 2000c/s. Trzeba więc bardzo dbać o to, aby wszelkie pojemności obciążające anodę, były zredukowane do minimum. Nawet jednak przy wszelkich pod tym względem środkach ostrożności, należy przebieg charakterystyki wzmacniacza skorygować, najlepiej w obwodzie ujemnego sprzężenia zwrotnego. Trzeba przy tym nadmienić, że właśnie brak elementów sprzęgających pozwala na zastosowanie silnego ujemnego sprzężenia zwrotnego, ponieważ przesunięcia fazowe zostają zredukowane.
Używa się do tego celu najlepiej lampy rodzaju 6SN7 podwójnej triody. Jedna z triod pracuje w układzie oporowym i wzmacnia po prostu otrzymane napięcia zmienne. Jej anoda jest sprzężona bezpośrednio z siatką drugiej triody. Ta ostatnie pracuje w układzie tzw. katodyny, gdzie w anodzie i w katodzie znajdują się jednakowe oporności. Dzięki temu katodyna dostarcza do następnego stopnia jednakowych napięć, o przeciwnych fazach, jak to właśnie wymaga się dla sterowania wzmacniaczy przeciwsobnych. Wadą katodyny jest to, że nie daje ona wzmocnienia, napięcie każdego z oddawanych sygnałów równe jest w przybliżeniu, a nawet nieco niższe, od napięcia przyłożonego do siatki. Czynność wzmocnienia wypełnia tu jednak z powodzeniem lampa pierwsza. Na rys.3 widzimy układ napięć stałych. Oporność katodowa drugiej lampy jest tak duża, że podnosi katodę na +70V tak, że siatka tej lampy, znajdująca się na potencjale +66V, jest w stosunku do katody na -4V, co właśnie spełnia wymagania dla tego typu lampy. W ten więc sposób połączono zręcznie układ katodyny z bezpośrednim sprzężeniem, uzyskując prosty i tani system sterowania stopni przeciwsobnych. |
© 2000-2002 FonAr Sp. z o.o. e-mail: waw@fonar.com.pl |