пг -

Рис. W-U2. Эквивалентные схемы усилител.я с трансформаторио-ем-костной связью.

а - полная; б - упрощенная; в - для области средних частот; г - для области нижних частот; д - для области верхних частот; Cgjjjj- выходная емкость лампы и монтажа анодного провода; Ci, Сг - собственные емкости первичной и вторичной обмоток трансформатора; ri, Гг - сопротивления проводов первичной и вторичной обмоток трансформатора; £, - индуктивности рассеяния первичной и вторичной обмоток трансформатора; взаимная индуктивность, пересчитанная для трансформатора с п=1; -сопротивление потерь на гистерезис; Jg--сопротивление потерь на вихревые токи; ig - индуктивность, учитывающая фазовый сдвиг вихревых токов; Сг-Сг-НСд - суммарная емкость вторичной цепн; / =/-i-bnVi -суммарное сопротивление потерь в обмотках трансформатора; Li=L-b ijra i-j - нидуктивность первичной обмотки;

L=Lg +п2£2- суммарная индуктивность рассеяния.

чаются исключением элементов и Ср. На рис. 10-22 все параметры цепи вторичной обмотки трансформатора пересчитаны в цепь первичной обмотки.

Полная эквивалентная схема (рис. 10-22,й) достаточно сложна, и в практике расчетов низкочастотных усилителей пользуются упрощенными эквивалентными схемами. Предполагая высокий к. п. д. трансформатора (т1тр0,8- 0,9), можно пренебречь элементами Rt, Rb, Г\, nVj, а также индуктивностью Lb, отражзющей фазовый сдвиг вихревых токов. Кроме того, обычно не учитывают емкости Свых и Ci в первичной цепи трансформатора (рис. 10-22,6).

В области средних частот пренебрегают всеми реактивными элементами (рис. 10-22, в), причем коэффициент усиления каскада выражается вещественной величиной:

Ко = ---г---. (10-62)

где п- отношение напряжений на первичной и вторичной обмотках трансформатора, близкое к отношению числа их витков

п =

(10-63)

и называется коэффициентом трансформации.

В отсутствие сопротивления нагрузки (Rm=°° или для схемы (рис. 10-21,й) (Ра=°°) соответствующие члены знаменателя пропадают. В частности, при Ra= °°

(или Ра Ri) И /?н= ОО (или -)

Па /

достигается максимальный коэффициент усиления трансформаторного каскада:

Ко =

(10-64)

который при я<1 (повышающий трансформатор) может в несколько раз превышать статический коэффициент усиления [х лампы.

В области HU3UIUX частот упрощенная эквивалентная схема принимает вид, показанный на рис. 10-22, г, причем коэффициент усиления по напряжению становится комплексной величиной и составляет:

I/O) / Q

/ он

(10-65)

(10-66)

- нижняя резонансная частота, обусловленная индуктивностью первичной обмотки Li и емкостью разделительного конденсатора Ср ,

Qh = -г-- (10-67)

tOoH Li

- добротность цепи на частоте Ыов, а Rta обозначает параллельное соединение сопротивлений Ri и Ra.

Ri-r Ra

Модуль коэффициента усиления в области нижних частот

(10-69)

Для усилителя с непосредственным включением первичной обмотки трансформатора в анодную цепь лампы (рис. 10-21,с)

Кн =

/Сн =

/ШТн

(10-70)

(10-71)

Ri nRu

(10-72)

При отсутствии нагрузочного сопротивления (Rti= оо )

он = Г7==г; (10-73)

(£>0gCpRia

Ти =

(10-74)

(10-75)

Для области высишх частот упрощенная эквивалентная схема имеет вид, показанный на рис. 10-22, д, причем комплексный коэффициент усиления составляет:

к.-----

\Шов/ Qb ов

(Ю-76)

(10-77)

- верхняя резонансная частота, обусловленная суммарной индуктивностью рассеяния Ls=Lsi + nLa2 и емкостью Сг, шунтирующей вторичнто обмотку трансформатора;

Qs~---;- (10-78)

©об Ls Шов Ci /?в

- добротность цепи на частоте Мов.

Модуль коэффициента усиления по напряжению в области верхних частот

/Св== ° (10-79)

\ <0в/ IQbWob/

При отсутствии нагрузочного сопротивления {Rn= оо ) верхняя резонансная частота

об =- (10-80)

и добротность QoB достигает максимального значения

(1.0-81)

Обобщенные амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики коэффициента усиления по напряжению каскада с трансформаторной связью, (соответствующие эквивалентным схемам на рис. 10-22, г, 5), представлены на рис. 10-23.

Расчет трансформаторного усилителя. При значениях Qh или Qb, превышающих 0,71, в соответствующих областях частот появляются подъемы амплитудно-частотной характеристики (рис. 10-23). Этим обстоятельством можно пользоваться для коррекции частотной характеристики тракта. Если

нодъем усиления требуется только в области высших частот, то можно применять схему усилителя (рис. 10-21, с), если же требуется подъем усиления в области низших частот или на обеих границах полосы усиливаемых частот, то необходимо собирать усилитель по схеме на рис. 10-21,6.

Задаваясь максимальными подъемами усиления

иа частоте Шн и

Квл:

(10-83)

иа частоте в, с помощью рис 10 23 или по формулам:

cooh = cOh 1/ i-M2 ; (10-84)

-M-t

i-(f!

(10-85)

(10-86)

(10-87)

определяют необходимые значения нижней и верхней резонансных частот и соответствующие им добротности.

Для реализации этих параметров надо /Выбирать сопротивления Ra и Re при намеченном значении коэффициента трансформации п так, чтобы удовлетворялись неравенства

град 180

135 90 45

J0 -95 -90 -135

~1В0

Oil 0,2 В,Ц 1

0,2 0,4 /

Рис. 10-23. Амплитудно-частотные (а) и фазо-частотные (б) характеристики усилителей с трансформаторной и емкостно-трансформаторной связью. В области нижних частот сплошными линиями представлены характеристики схемы с емкостно-трансформаторной связью, штриховой линией -

с трансформаторной связью.