Усилители (электронные, магнитные, гидравлические, электромагнитные), страница 2

На рис.1 приведены схемы каскадов ламповых усилителей с реостатно-емкостной (а), трансформаторной (б), дроссельно-емкостной (в) и непосредственной (в) связью. Наиболее широко применя­ются схемы усилителей, выпол­ненные на сопротивлениях, или усилители с реостатно-емкост­ной связью. Усилители напря­жения, собранные по этой схе­ме, позволяют иметь достаточно широкую полосу пропускания частот, в пределах . которой усилитель может рассматри­ваться как безынерционное устройство Кроме того, эти усилители просты в изготовле­нии, имеют малый вес и не­большие габариты. Наличие разделительной емкости между каскадами исключает попадание постоянной составляющей на­пряжения на вход следующего каскада.

Усилители напряжения с трансформаторной связью ме­жду каскадами по сравнению с реостатными усилителя­ми могут давать более высокое усиление при использовании повышающего трансформатора. Трансформаторные схемы позволяют легко осуществлять согласование сопротивления нагрузки с внутренним сопротивлением усилителя. Постоянная составляющая напряжения, так же как и в первом случае, на вход следующего каскада не попадает.

Недостатками трансформаторных усилителей являются более узкая полоса пропускания, большие частотные и фазовые искаже­ния, а также (из-за наличия трансформатора) более сложная и дорогая конструкция.

Дроссельный усилитель напряжения также принадлежит к числу усилителей переменного тока. Применяется в тех случаях, когда нагрузка должна иметь большое сопротив­ление по переменному току и малое по постоянному току.

Схема с непосредственной связью представляет собой усилитель постоянного тока, который обычно используется для усиления медленно меняющихся сигналов в виде напряжения постоянного тока. При непосредственной связи постоянная составляющая напряжения питания попадает на вход следующего каскада и тем самым за­трудняет обеспечение необходимого режима работы лампы или транзистора. Особенностью усилителя постоянного тока являет­ся также и то,  что уровень выходного напряжения каскада зависит от разброса параметров ламп или транзисторов, от нестабильности напряжения источников питания, изменения температурных условий и т. д. Изменение выходного напряжения под влиянием указанных факторов называется дрейфом или смещением нуля. Полностью устранить это явление не представляется возможным. Частичное устранение указанного недостатка требует принятия специальных мер. Усилители напряжения характеризуются коэффициентом усиле­ния, полосой пропускания и чувствительностью, которые обычно определяются по эквивалентным схемам.

В эквивалентной схеме усилителя, выполненного на сопротив­лениях в диапазоне низких частот должна учитываться разделительная емкость С, сопротивление которой велико. В области средних частот емкость С обычно не учитывают, так как ее сопротивление на этих частотах мало. Для диапазона сред­них частот усилитель может рассматриваться как безынерционное устройство с коэффициентом усиления

где m - коэффициент усиления лампы;  - внутреннее сопротив­ление лампы,  - эквивалентное сопротивление;

- анодное сопротивление.

Эквивалентная схема трансформаторного усилителя соответствует случаю, когда вторичная обмотка трансформатора нагружена сопротивлением R , что обычно делают с целью улучшения частотной характе­ристики. При малых частотах необходимо учитывать индуктивность об­мотки  L1. В диапазоне средних частот шунтирующее действие реактивного сопротивления  заметно снижается. Поэтому коэффициент усиления каскада на средних частотах, если активные сопротивления первичной и вторичной обмоток трансформатора малы и ими можно пренебречь, может быть определен выражением

 , где  - коэффициент трансформации, причем w2 - число витков вторичной обмотки; w1 - число витков первичной обмотки.