т =-

1 } (\1 - ¥-Л

+(1 + H.) J

2 V ft

.1-Ei+Hi п Rii + Rii

Ц --2~ R< ~-2-

Индекс при q показывает, что выходное напряжение получают на аноде второй лампы. Если /? = оо, то

Из-за того, ЧТО \д\фО, усилитель показал разность входных напря-gjjjjji 0,4 в, которой на самом деле нет. Иначе говоря, при определении разности входных напряжений получилась погрешность -0,4 в. Выражая погрешность относительно величины входных напряжений, получаем величину q:

0,5 ( вх , + и-)= ~W = - 0-02 = <?.

Для уменьшения q, как видно из (8.18), нужно увеличивать сопротивление Rg, а для этого приходится увеличивать отрицательный потенциал шины смещений Е. Увеличение \х полезно для увеличения Kf и некоторого уменьшения q.

Определим коэффициенты усиления для случая i?, = R = R. Из (8.16) и (8.17)

= Rl + Ra + 2 0 + Р) /? W -

Последнее приближенное равенство справедливо, если

?, + /? <2(1+(х)/?, и (х>1.

Нетрудно убедиться, что если выходное напряжение получают между анодами ламп, то коэффициент усиления уровня в случае одинаковых ламп и анодных нагрузок равен нулю, а коэффициент Кр увеличивается в два раза:

ft- -

Р Ri + Ra

чем подтверждается формула (8.5).

Разброс параметров реальных ламп является причиной значительного разброса величин и q. Можно доказать, что

Rj + Rg,

Разница в параметрах ламп еще сильнее сказывается, когда выходное напряжение получают между анодами. В этом случае

9 = у(2-.). (8.23)

где коэффициент 1/2 обусловлен увеличением К. в два раза. Полагая, что разброс параметров ламп невелик (20-30%), и, учитывая (8.21) и (8.23), после преобразований получаем:

Здесь

2SR,

Rii - Rii

Rt J

Если сделать i? =oo, то

Ri Rii + Ri2

M- (A

(8.24)

(8.25)

-Offg

§ 8.4. Расчет каскада усилителя постоянного тока

Рассмотрим одну из конкретных схем дифференциального каскада-схему рис. 8.7. В качестве катодного сопротивления включена лампа неизменного тока -Л2-с сопротивлением в катодной цепи/?,.

Потенциал сетки этой лампы ЗМа аема E-BSOe при помощи делителя -/?,

поддерживается неизменным и равным нескольким десяткам - сотне вольт относительно шины смещений. Сопротивление лампы неизменного тока (между катодами Л1 и шиной велико для переменной составляющей и мало для постоянной составляющей анодного тока.

Благодаря делителю

R-/?, выходное напряжение каскада равно нулю относительно нулевой шины, когда вх 1= вх2 == 0. Точная установка выходного напряжения на нуль достигается изменением потенциала анода Л1а сопротивлением R. Пределы изменения потенциала и величина сопротивления /?, зависят от допусков величин сопротивлений схемы. Прн допусках ±5% обычно достаточно изменения потенциала анода Л1а на ±20%; при больших допусках может потребоваться также изменение сопротивления R.

те

Гма /ма

Рис. 8.7. Дифференциальный каскад с лампой неизменного тока в качестве катодного сопротивления.

Порядок расчета каскада таков. После того как выбраны напряжения питания £о и Е, выбирают лампы с достаточно большим i, например 6Н9С, а затем выбирают начальные потенциалы электродов лампы и величины токов. Чтобы уменьшить дрейф каскада, анодные токи взяты равными 0,5 ма, что приблизительно в пять раз меньше номинального тока 2,3 ма. Потенциал анодов Л1а и Л1б выбран равным 120 е. Если уровень входных потенциалов увеличить на 40 в, то, благодаря большому сопротивлению лампы неизменного тока, анодный ток ламп Л1 почти не изменится, следовательно, потенциал анодов Л1а и Л1б также не изменится. Однако разность потенциалов между анодами и катодами уменьшится до 80 в, и, как можно определить по характеристикам лампы, для поддержания тока прежней величины 0,5 ла потенциал сетка - катод увеличится с 1,3 в при Из,=Ивх2 = 0 ДО -0.8 в при вх, = вх = +40 в. При смещ,ении и --0,8 в протекает сеточный ток величиной в несколько микроампер. Следовательно, при выбранных f/ =-f-120 9 повышение уровня входных напряжений выше +40 9 вызывает заметные сеточные токи, что приводит к искажениям входных напряжений, если внутреннее сопротивление источников сигналов велико. Если бы потребовалось усилить входные напряжения при уровнях 50 в и более в отсутствие заметных сеточных токов, пришлось бы увеличивать начальный потенциал анодов Л1. Выбор начального потенциала анода Л1б зависит от необходимой величины выходного напряжения: если требуется большое отрицательное выходное напряжение, то потенциал анода Л1б должен быть выше.

Потенциал катода Л2 выбирают аналогичным образом. Если уровень входных напряжений равен - 40 9, то , = 60 в при потенциале катода f4 = -100 е. Каждая из половинок Л2-6Н9С-должна проводить 0,5 ма при , = 60 9. Для этого нужен потенциал сетки Uc ~-0,4 е. Сеточный ток всей Л2 получится порядка 2Q мка, а падение напряжения от этого тока на выходном сопротивлении делителя -/? равном 33 ком, получится 0,66 в, т. е. потенциал сетки Л2 не будет вполне постоянным, а опустится на 0,66 в. Потенциал катода при уменьшении на 40 в опустится на 0,7 в (по характеристике 6Н9С) плюс 0,66 в из-за падения потенциала сетки. Ток лампы неизменного тока уменьшится на

+ 1 лга = 0,0272 ма, или 2,72%.

Если требуется более строго фиксировать потенциал сетки Л2, то необходимо или уменьшить изменение уровня входных напряжений, или потенциал катода Л2 сделать более отрицательным, или уменьшить сопротивления делителя R-увеличив ток через него.

Сопротивление делителя -R выбирают так, чтобы его выходное сопротивление не превышало 1-3 Мом. В противном случае