Содержание

Рабочий режим тетродов и пентодов

Графоаналитический расчет рабочего режима тетродов и пентодов делают, как правило, с помощью анодных характеристик.

Для получения максимальной полезной мощности и наименьших нелинейных искажений сопротивление нагрузки у тетродов и пентодов должно быть значительно меньше их внутреннего сопротивления. Необходимость этого очевидна из рис. 19.12, на котором даны рабочие характеристики пентода для различного сопротивления нагрузки R_Н1, R_Н2 и R_Н. На каждой характеристике указана рабочая точка (T, T₁ и Т₂), соответствующая сеточному смещению Е_g1 = — 4 В, и рабочий участок (А₁Б₁, А₂Б₂ и АБ), соответствующий переменному напряжению сетки с амплитудой 4 В.

Рис. 19.12. Усиления колебаний с помощью пентода при различном сопротивлении нагрузки

Если сопротивление нагрузки R_Н1 велико, то рабочий участок А₁Б₁ получается сравнительно небольшим. Следовательно, малы амплитуды переменных составляющих анодного тока и напряжения. Полезная мощность также мала. В данном режиме получаются большие искажения. Положительная и отрицательная полуволны переменных составляющих анодного тока и напряжения резко неодинаковы.

Если сопротивление нагрузки R_Н2 мало, то длина рабочего участка А₂Б₂ увеличивается. Амплитуда переменного анодного тока будет большой, но амплитуда переменного напряжения невелика. Полезная мощность стала больше (площадь треугольника мощности увеличилась), но она не максимальна, и опять получаются искажения (отрезок Т₂А₂ больше, нежели Т₂Б₂).

Можно подобрать наивыгоднейшее (оптимальное) сопротивление R_H, при котором рабочая точка делит рабочий участок пополам. Тогда искажения станут наименьшими. Такому значению R_H соответствует рабочая характеристика, у которой отрезки ТА и ТБ равны. Теперь обе полуволны усиленного напряжения имеют одинаковые амплитуды и значение U_mR намного больше, чем в предыдущих случаях. Возросла и полезная мощность (увеличилась площадь треугольника мощности). Оптимальная рабочая характеристика идет гораздо круче, нежели статические характеристики. Это означает, что сопротивление R_H значительно меньше R_i. Для большинства пентодов и лучевых тетродов оптимальное нагрузочное сопротивление

R_H = (0,05 … 0,2) R_i. (19.29)

Ориентировочно считают, что сопротивление R_H должно быть равно примерно 0,1 R_i. При отклонении R_H от оптимального значения полезная мощность уменьшается, хотя и нерезко, и увеличиваются искажения. Наивыгоднейшую рабочую характеристику определяют подбором положения линейки, вращаемой вокруг точки М, в которой u_а = Е_а. Надо установить линейку так, чтобы получить равные отрезки ТА и ТБ. После этого значение R_H находят делением Е_а на значение тока, соответствующее точке пересечения рабочей характеристики с осью ординат.

Если сопротивление нагрузки R_H велико только для переменной составляющей, а для постоянного тока очень мало (например, в усилителе с трансформатором или резонансным контуром), то рабочие характеристики для различных R_H пересекаются в рабочей точке Т, а не в точке М. Для определения наивыгоднейшего режима в данном случае линейку вращают вокруг точки Т до положения, при котором оба отрезка рабочего участка будут одинаковы.

Рис. 19.13. Получение различного усиления при помощи лампы переменной крутизны

Коэффициент усиления каскада для тетродов и пентодов определяется с учетом того, что можно пренебречь значением R_H по сравнению с R_t:

K ≈SR_H. (19.30)

Таким образом, коэффициент усиления каскада примерно пропорционален крутизне. Чем выше крутизна пентода или тетрода, тем большее усиление можно получить. В формуле (19.30) удобно S выражать в миллиамперах на вольт, a R_H — в килоомах. Например, если S = 2 мА/В и R_H = 100 кОм, то K = 2·100 = 200. Для триодов этой формулой пользоваться нельзя.

Информация

Продолжение