Материал: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие]

входное сопротивление усилителя является комплексным. Его

При этом угол 9 уменьшается. Это свидетельствует о том, что с по­ вышением частоты происходит уменьшение активного входного со-

Рис. 2.121. Процесс наведения индукционных токов в сеточной цепи на раз­ личных частотах:

противления усилителя. Одновременно уменьшается и коэффи­ циент усиления каскада, поскольку анодным током лампы управ­ ляет только часть входного напряжения.

Теперь рассмотрим влияние времени пролета электронов на ха­ рактер входного сопротивления усилителя. Это время зависит от расстояния между электродами лампы и приложенных напряже­ ний. Практически пролетное время измеряется тысячными долями микросекунды. Оно одинаково на всех диапазонах. Но на сравни­ тельно низких частотах (длинные, средние и короткие волны) про­ летное время составляет ничтожную долю периода усиливаемых колебаний. Поэтому в данных диапазонах поток электронов в лам­ пе равномерный (рис. 2.121, а) и результирующий индуктирован­ ный ток в цепи сетки равен нулю. Следовательно, источник вход­ ного напряжения не расходует энергии в сеточной цепи.

348

В диапазоне СВЧ (метровые и дециметровые волны) пролетное время электронов составляет значительную часть периода усили­ ваемых колебаний. За время пролета электронов напряжения на сетке и на аноде успевают заметно измениться. Поэтому поток электронов в лампе оказывается неравномерным (рис. 2.121,6). Число электронов в промежутке катод —сетка не равно числу электронов в промежутке сетка — анод. По данной причине в цепи сетки появляется результирующий индуктированный ток. Это озна­ чает, что источник входного сигнала расходует энергию в сеточной цепи лампы.

Когда основная масса электронов пролетит сетку, произойдет изменение полярности входного напряжения и составляющая элек­ трического поля в промежутке сетка — анод, созданная за счет источника входного напряжения, будет дополнительно ускорять пролетевшие сетку электроны. В это время электроны, находящие­ ся в промежутке катод — сетка, будут тормозиться переменным по­ лем сетки, отдавая часть своей энергии источнику входного напря­ жения. Однако три отрицательном полупериоде входного напря­ жения от катода уходит меньшее количество электронов, чем при положительном полупериоде,

Поэтому расход энергии источника входного напряжения на ускорение электронов не компенсируется их торможением. Разница между этими энергиями и есть та энергия, которую расходует источник входного напряжения в цепи сетки. Расходуемая энергия идет на нагрев лампы, так как электроны, получив дополнительное ускорение, ударяются об анод с большей скоростью. При расчете мощности, расходуемой в цепи сетки из-за индукционного тока, вводится понятие активной составляющей входного сопротивления усилителя, обусловленной наличием пролетного времени элек­ тронов.

Влияние пролетного времени электронов на входное сопротив­ ление усилителя рассмотрим при помощи векторной диаграммы (рис. 2.122). Она построена для усилителя на маячковой лампе.

349

В маячковой лампе индуктивностей выводов электродов практиче­

опережает входное напряжение на угол ср<90°. Следовательно, во входном сопротивлении усилителя есть активная составляющая, подключенная параллельно входной емкости. Так как с повыше­ нием частоты усиливаемых сигналов угол <pi стремится к 90°, то угол у уменьшается, приближаясь к нулю. Это свидетельствует об уменьшении величины активной составляющей входного сопротив­ ления усилителя.

Теоретический анализ и практические исследования показали, что входное активное сопротивление усилителя с общим катодом с

350

Коэффициенты входного сопротивления ламп могут быть опре­ делены теоретически. Однако такой расчет сложен и неточен. По­ этому для многих ламп они определены экспериментально. Значе­ ния коэффициентов а и b приведены в табл. 2.1.

г) И з б и р а т е л ь н о с т ь и п о л о с а п р о п у с к а н и я

В состав колебательного контура резонансного усилителя входят все те элементы реальной схемы, через которые проходит (развет­ вляется) переменная составляющая анодного тока. Эти элементы

твых

р- Утех

обычно показывают только на полной эквивалентной схеме усили­ теля (рис. 2.123). Она соответствует схеме, изображенной на

Пр« составлении эквивалентной схемы предполагается, что ра­ бочий участок сеточной динамической характеристики лампы нахо­

351