Этот метод дает возможность наиболее просто и наглядно выбрать режим работы,
уяснить принципы усиления каскада и определить необходимые расчетные параметры
его. При этом обычно выбираются или задаются: тип усилительной лампы; ее
основные параметры S, Ri, μ, Pа
доп, Ua
предельное, Ia
предельное; -Uс0 и
±Um
вх в режиме класса А; семейство анодных характеристик лампы; Ra и
Eа.
Требуется построить график и определить все необходимые параметры каскада
(Iа0, Iа
макс, Iа мин, Ima; Ua0,
Ua макс, Ia мин, Uma, а также К = Uma
/ Um вх,
ηэ и
ηп и др).
Приведем ориентировочный ход решения этой задачи.
1. На листе миллиметровой бумаги построить семейство анодных характеристик
выбранной лампы, взяв их из справочника или каталога (рис. 7).
![](3-1a.jpg)
2. Если не задана величина Ra = Rн то для триодных схем выбрать Ra =
(2 ÷ 4)
Ri.
3. Построить линию нагрузки в координатах анодных характеристик. Нагрузочная
линия, описываемая уравнением Uа =
Ea — Ia * Ra, представляет собой прямую линию,
которую можно построить в отрезках на осях координат по двум точкам:
а) приняв Ia = 0, получим Ua = Ea (В);
б) приняв Ua = 0, получим Iа = Ea / Ra (мА).
Через эти две точки провести прямую нагрузочную линию, которая при одном Rа,
т. е, (Ra = Rн), сольется как для постоянной, так и для переменной составляющих анодного тока. Причем угловой коэффициент наклона нагрузочной линии
равен tgα =
1 / Ra.
4. Построить гиперболическую кривую допустимой мощности, рассеиваемой
анодом лампы, т. е. Ра = Iа * Uа = const. Для этого задавшись несколькими
значениями анодного напряжения, определить соответствующие значения анодного
тока. Из формулы Ia = P0 / Ua определяют:
при Ua |
Ua1 |
Ua2 |
Uа3 |
. . . Uаn |
Ia |
Ia1 |
Ia2 |
Ia3 |
. . . Ian |
5. Отметить положение рабочей точки в режиме класса А при пересечении
нагрузочной линии со статической анодной характеристикой, соответствующей
заданному или выбранному значению—Uc0.
6. Исходя из значений величин — Uc0 и ±Um
вx, отметить на линии нагрузки
рабочий участок (аб). При этом в классе А обычно нельзя выходить в область
положительных напряжений на сетке + Uс, а также на нижние загибы анодных
характеристик и в область Pа > Ра доп, иначе появятся большие нелинейные
искажения усиливаемого сигнала.
7. Из рабочей точки провести три временные оси и построить в пределах
рабочего участка кривые входного напряжения Uвх
= f(t), выходного анодного тока
iа = f(t) и выходного напряжения
Uа = f(t).
8. Положение рабочей точки и рабочий участок (аб), соответствующий данному
значению ±Um вх, дают возможность графически определить и записать полученные
значения всех искомых токов и напряжений (Iа0, Iа
макс, Iа мин, Ima; Ua0,
Ua макс, Ia мин, Uma
= Um вых).
Для более точного определения взять среднеарифметические значения:
9. Пользуясь линией нагрузки, построить динамическую анодно-сеточную
характеристику Iа = f / (Uс) при
Eа = const и Rа = const.
Для этой цели необходимо перенести ординаты токов из координат анодных
характеристик при соответствующих значениях сеточных напряжений в координаты
анодно-сеточной характеристики. Из рабочей точки динамической входной
характеристики провести вниз ось времени и построить относительно ее кривую
входного напряжения
10. Графически определить коэффициент усиления каскада по напряжению К = — Um
вых / Um вх,
a затем аналитически проверить по формуле
11. Пользуясь ранее приведенными формулами, определить Ра0, PRa0,
Pполезн, Pнакала,
P01, P02,
ηэ и
ηп, а также величины
Rк, Cк, Rc, Cp.
Следует отметить, что подобный графоаналитический метод применяется для
исследования любых усилительных каскадов, собранных и на пентоде, и на лучевом
тетроде, и на транзисторе.
При этом графики будут отличаться в основном только видом (формой) входных и
выходных характеристик активных усилительных элементов.
В.Майоров, С.Майоров - Усилительные устройства на лампах, транзисторах и микросхемах