необходимости легко рассчитать по величине относительного спада Т

вершины б л; -г-.

Отметим, что формулы (9.16) действительны и для скорректированных усилителей, а также при трансформаторной связи каскадов.

Расчет нелинейного выброса исходит из рис. 9.11. Постоянная времени заряда емкости равна

т, С,(/? + ад,

(9.17)

где /?д - анодная нагрузка предыдущего каскада. В формуле (9.17) не учтено сопротивлениетак как RcRck- Если T<x, то спад

вершины и начальный выброс будут приближенно равны

J/ Заряд

dtrr

I Разряд

Рис. 9.11. К расчету нелинейных выбросов в промежуточном каскаде.

(9.18)

Уменьшение этого начального выброса происходит с постоянной времени Tj Q/?t,.

Анализ постоянной составляющей. Когда импульсы следуют достаточно часто друг за другом, их выбросы складываются и смещают кривую выходного напряжения относительно оси времени. Этот процесс был рассмотрен в главе 3. Величину пьедестала -смещения кривой - найдем из равенства заряда, накапливающегося на конденсаторах во время импульса, и заряда, рассасывающегося в интервале между импульсами. Так как оба эти заряда пропорциональны одним и тем же емкостям, то, как показано на рис. 3.9, площадь импульса напряжения над нулевой линией равна площади под нулевой линией, поэтому

(вых - t/пьед ) Г = пьед ( Г~ Г ),

Откуда уровень пьедестала

-пьед - -вых

(9.19)

Это простое выражение действительно для линейных выбросов, так как время спада принято одинаковым в обоих направлениях.

Изменение уровня пьедестала при нелинейных выбросах рассчитать трудно, поскольку этот уровень зависит не только от соотношений 7g/7 и т/т но также нелинейно зависит от амплитуды входного напряжения. Нелинейные выбросы на практике стараются всегда устранить.

lycT--

(9.20)

В результате наложения выбросов постоянная составляющая, которая содержится в исходной серии однополярных импульсов, выделяется на емкости связи (или другой емкости). Выделившаяся постоянная составляющая не только изменяет амплитуду импульсов относительно нулевого уровня (как и отдельный выброс), но может существенно изменить режим соответствующей лампы, так как она полностью или частично складывается со смещением.

Восстановление постоянной составляющей является, по существу, той же задачей, что и ликвидация отдельных выбросов, рассматриваемая ниже.

Усилители с большим динамическим диапазоном. Проблемы выбросов, постоянной составляющей и перегрузки полностью снимаются при использовании гальванической связи между каскадами, т. е. в усилителях постоянного тока. Однако эти усилители, как показано в главе 8, обладают рядом недостатков, которые во многих случаях исключают их применение в качестве импульсных усилителей. Поэтому приходится разрабатывать специальные меры борьбы с выбросами при наличии реактивных элементов в схеме.

Одним из распространенных и радикальных методов устранения выбросов является использование нелинейных элементов - диодов, главным образом полупроводниковых. В простейшем случае диод подключается параллельно сопротивлению утечки (рис. 9.12,а) с таким расчетом, чтобы при полярности рабочего импульса (на рис. 9.12 - положительный) диод работал в обратном направлении, а при полярности первого выброса - в прямом.

Если соблюдаются неравенства

Ro6p Р Rc, Rtip<Rc,

1 Де RoQp и R p - обратное и прямое сопротивления диода, то постоянная времени для импульса останется практически неизменной (т, л: CRg), а постоянная времени для выброса резко уменьшится:

X,C,{Rnp + RaXr

т. е. выброс окончится очень быстро. Кроме того, начальная величина выброса будет гораздо меньше, чем в линейной схеме, где она практически равна величине спада вершины. В самом деле, если

Уровень пьедестала устанавливается не сразу после начала серии импульсов, а, как следует из рис. 3.9, с постоянной времени в случае линейных выбросов. Постоянная времени установления в случае нелинейных выбросов значительно меньше, она равна

обозначить .через А приращение напряжения на емкости Q за время импульса, то в линейной схеме

Ивыбр (0) == Аи А . тогда как в схеме с диодом

выбр(0)==А -2<А ,

так как обычно R p<Ra- Результаты использования диода видны из рис. 9.12,6.

Рис. 9.12. Устранение выбросов с помощью диода: а) включение диода, б) форма сеточного напряжения

При ДИОДНОЙ компенсации выбросов нужно иметь в виду следующие обстоятельства.

а) Характеристика диодов в прямом направлении нелинейна: величина /?пр резко возрастает при уменьшении напряжения. Поэтому диод целесообразно включать на входе того каскада, где величина выброса или пьедестала превышает несколько десятых долей вольта.

б) Обратное сопротивление полупроводниковых диодов имеет конечную величину, обычно несколько сотен килоом. Поэтому условие /?обр/?с всегда выполняется, что приводит к уменьшению постоянной времени и времени спада в целом.

Для увеличения /?обр иногда включают последовательно несколько диодов, хотя это увеличивает и прямое сопротивление.

Для того чтобы повысить эффективность диодов при малых выбросах (менее десятых долей вольта) можно воспользоваться методом искусственного снижения прямого сопротивления диода, включая его по схеме рис. 9.13. Здесь анод диода присоединен по переменному току к аноду лампы. Поэтому, если напряжение на сетке равно и, то напряжение на диоде будет:

-и, = +/Си = ЛI-f/С).