Автоматическое смещение

Для электронной лампы, выполняющей роль усилителя, как и для тран­зистора, важнейшим условием для работы без искажения сигнала является смещение. Для этого на ее управляющую сетку вместе с напряжением уси­ливаемого сигнала подают некоторое постоянное отрицательное напря­жение относительно катода. Напряжение смещения предупреждает появление сеточных токов, что может вызвать искажение сигнала, влияет на режим работы лампы в целом.

Напряжение смещения для всех маломощных биполярных транзисторов одинаково и равно: для германиевых транзисторов 0,1—0,2 В, для кремние­вых—примерно 0,5 — 0,7 В. Для электронных же ламп оно определяется свойствами каждой конкретной лампы и ука­зывается в паспортах ламп и справочных таблицах. Так, например, для лампы 6П1П при напряжении на аноде и экранирующей сетке 250 В на ее управляющую сетку долж­но подаваться смещение минус 12,5 В, а на управляющую сетку лампы 6ЖЗП при том же напряжении на аноде и напряжении на экранирующей сетке 150 В — минус 1,7 В.

В принципе, смещение на управляющую сетку можно подавать от специальной ба­тареи с соответствующим напряжением. Так иногда делали в батарейных ламповых прием­никах. В сетевых же приемниках обычно применяют так называемое автоматиче­ское смещение, не требующее специаль­ной батареи. Схему усилителя с таким спо­собом смещения ты видишь на рис. 116. Нить накала лампы питается от обмотки трансформатора, понижающего напряжение сети до 6,3 В. Между минусом источника питания Umn (выпрямителя) анодной цепи и катодом лампы включен резистор Rк. Управляющая сетка лампы соединена через рези­стор Rc с нижним концом катодного резистора Rк. Через резистор Rк течет катодный ток лампы, и на нем происходит падение напряжения, соот­ветствующее току и сопротивлению в этом участке цепи. При этом на верхнем конце резистора а значит, и на катоде получается положительное на­пряжение относительно его конца, соединенного с минусом источника анод­ного напряжения. А так как сетка соединена не с катодом, а с концом резистора Rк, противоположным катоду, она получает отрицательное напря­жение относительно катода.

Резистор, с помощью которого на сетке лампы создают начальное отри­цательное напряжение смещения, называют резистором автоматиче­ского смещения.

Сопротивление резистора необходимое для получения требуемого напряжения смещения Uс, для конкретной лампы можно рассчитать по формуле Rк=Uc/Iк., где Iк — катодный ток лампы, равный току анода или сумме токов анода и экранирующей сетки пентода или лучевого тетрода.

Приведу пример расчета. Предположим, что на управляющую сетку лампы 6П1П надо подать напряжение смещения Uc—12,5 В. Анодный ток этой лампы составляет 44 мА (0,044 А), а ток экранирующей сетки 12 мА (0,012 А). В этом случае сопротивление резистора смещения должно быть: Rk—12,5/(0,045 + 0,012)=210 Ом.

Заодно давай подсчитаем мощность тока, рассеиваемую на этом резисторе: P=UI= 12,5 В*0,057 А=0,8 Вт. Значит, этот резистор должен быть рассчитан на мощность рассеивания не менее 1 Вт (МЛТ-1,0). Иначе он может сгореть.

Чтобы измерить напряжение автоматического смещения, вольтметр при­соединяют параллельно катодному резистору таким образом, чтобы его зажим, отмеченный знаком « + », был подключен к катоду лампы. Если при этом вольтметр показывает 12,5 В, значит, на сетке лампы напряжение минус 12,5 В. Так, между прочим, подают напряжение смещения и на затвор полевого транзистора, используемого в усилителе.

Какова роль конденсатора Ск? Когда лампа усиливает переменное напряжение сигнала, во всей ее анодной цепи появляется переменная соста­вляющая усиливаемых колебаний. В результате на катодном резисторе, как и на анодной нагрузке, возникает переменное напряжение. И если в цепи катода будет только резистор, то создающееся на нем переменное напряжение вместе с постоянным напряжением смещения будет автоматически подаваться на управляющую сетку лампы. Образуется отрицательная обратная связь, ослаб­ляющая усиление. Конденсатор же, шунтирующий резистор автоматического смещения, свободно пропускает через себя переменную составляющую анод­ного тока и тем самым устраняет отрицательную обратную связь. В этом случае через катодный резистор идет только постоянная составляющая анод­ного тока, благодаря чему на управляющей сетке действует только постоян­ное начальное отрицательное напряжение смещения.

Емкость этого конденсатора должна быть достаточно большой, чтобы конденсатор не представлял сколько-нибудь существенного сопротивления токам самых низших частот, усиливаемых лампой. В усилителе звуковой частоты, например, его емкость должна быть не менее 10 мкФ, а номинальное напря­жение — не менее напряжения смещения. Для этой цели используют обычно электролитические конденсаторы.

В усилителях и приемниках на электронных лампах, которые я предложу тебе для конструирования, будут использованы всего пять-шесть типов ламп. Тогда же, применительно к конкретной конструкции, я расскажу о режимах их работы. Если ты захочешь побольше узнать о разновидностях электронных ламп и их параметрах, в этом тебе поможет соответствующая справочная литература.

В. Г. Борисов. Юный Радиолюбитель