тели, отличающиеся высокой надежностью и пригодные для переключений с более высокими частотами (рис. 10-84, в). Для коммутации транзисторов в цепи их баз надо вводить импульсы переключающего тока (через трансформатор Гр) в несколько десятых долей миллиампера. Уменьшение паразитного сигнала достигается подбором транзисторов. При этом с низкоомным источником сигнала удается успешно .усиливать токи от 10- а и менее.

В некоторых случаях напряжение входного сигнала может изменять полярность и после усиления с модуляцией бывает необходимо восстановить информацию о полярности входного напряжения. Для этой цели вместо обычного выпрямителя на выходе усилителя переменного тока устанавливают фазовый детектор или фазочувствительный усилитель (см. ниже). В качестве опорного напряжения фазочувствительной схемы используется напряжение генератора, питающего прерыватель.

Усилители среднего значения

Эти усилители отличаются тем, что при синусоидальной форме входного сигнала они должны создавать в цепи нагрузки ток постоянного направления, причем его среднее значение должно бьщ. пропорционально амплитуде входного напряжения. Такая задача, возникающая при проектировании разнообразных устройств автоматики, телемеханики и измерительной техники, может быть решена при помощи обычных усилителей переменного тока, снабженных выпрямительным устройством на выходе. Однако специфические особенности построения систем, в котврых требуются подобные усилители, позволяют упростить решение этой задачи и повысить экономичность усилителей, что бывает очень важно при значительных выходных мощностях.

В таких схемах, как правило, частота усиливаемого напряжения фиксирована и равна частоте питающей сети (50, 400 ец). Это позволяет мощный выходной каскад питать либо непосредственно переменным током (в ламповых схемах, рис 10-85), либо выпрямленным несглаженным (в транзисторных, рис. 10-86), подавая в цепь нагрузки одно- или двухполупериод-ный выпрямленный ток. Синфазность усиливаемого напряжения и напряжения питания позволяет в режиме максимальной выходной мощности иметь малое падение напряжения на лампе или транзисторе в течение всего рабочего полупериода, в результате чего рассеиваемая мощность снижается н к. п. д. каскада может достигать 90%.

Расчет усилителей среднего значения осуществляется методами, сочетающими элементы расчета мощных усилителей и выпрямителей [Л. 5, 22]. В однополупериодных схемах (рис. 10-85, а и 10-86, а) среднее значение тока нагрузки получается в 4-6 раз меньше максимального импульса анодного

(коллекторного) тока и существует постоянное подмагничивание питающего трансформатора. Поэтому их применяют главным образом в маломощных устройствах. Двухполупериодные схемы увеличивают ток нагрузки вдвое и позволяют исключить подмагничивание трансформатора (рис. 10-85,6, 10-86, б).

Рис. 10-85. Ламповые усилители среднего значения.

Рис. 10-86. Транзисторные усилители среднего значения.

При питании усилителей среднего значения переменным током управлять током нагрузки можно не только путем изменения амплитуды входного напряжения усилителя, но и путем изменения его фазы. В этом случае ток в цепи нагрузки проходит только в течение части полупериода, зависящей от разности фаз входного и питающего напряжений.

Если от фазы входного напряжения должно зависеть не только среднее значение, но и направление тока в цепи нагрузки, то применяют фазочувствительные схемы.

В этих схемах при совпадении фаз входного и питающего напряжений ток в цепи нагрузки имеет одно направление, а при изменении фазы входного напряжения на обратную (ф=180°) ток нагрузки приобретает обратное направление. Управлять величиной тока нагрузки можно как изменением амплитуды, так и монотонным изменением фазы входного напряжения.

Помимо обычного фазочувствительного выпрямителя с диодами, применяются специальные фазочувствительные транзистор-кые усилители (рис. 10-87). Однополупе-риодный фазочувствительный усилитель обладает теми же недостатками, что и одно-полупериодный усилитель среднего значения.

Избирательные усилители /?С-типа

Введение частотно-зависимых ЯС-пепей специального вида в петлю обратной связи апериодического усилителя позволяет придавать усилителю частотно-избирательные свойства и получать частотные характери-

, J& Я) J ~Сть

Рис. 10-87. Транзисторные . фазочувствительные рсилители.

Рис. 10-88. Избирательный усшш-тель на фиксированной частоте

стики коэффициента усиления /С(со), аналогичные характеристикам передаточных функций разнообразных фильтров. Чаще всего такие устройства создаются для по-

<

< 10%) без использования избирательных

лучения узкой полосы пропускания -

систем LC-типа.

Стабильность резонансной частоты и эквивалентной добротности узкополосных усилителей RC-TKR& зависит от стабильности элементов R, С к коэффициента усиления.

Распространенный вариант схемы избирательного усилителя, предназначенного для работы на фиксированной частоте, приведен на рис. 10-88. Величины сопротивлений и емкостей частотно-зависимого четырехполюсника обратной связи должны удовлетворять условию

° (10-317)

Ci-f Сг

при котором достигается нулевой коэффициент передачи четырехполюсника на некоторой частоте

о (10-318)

V(Ri + Ri) RzCiCt

которая становится резонансной частотой усилителя.

Наибольшая добротность может быть достигнута при таком выборе элементов четырехполюсника, когда а=1, а отношение RilRi по возможности больщое. На практике обычно выбирают Ri=Ri-2Rs и Ci = C2= =0,5Сз, так что

При этом

(10-319)

и эквивалентная добротность составляет половину предельной, приближаясь к величине

<3экв--. (10-320)

где К - коэффициент усиления усилителя.

Частотная характеристика усилителя вблизи резонансной частоты близка к кри-

вой избирательности последовательного колебательного контура с такими же значениями о и Q.

Широкий ассортимент схем избирательных усилителей /?С-типа рассматривается в 1Л. 13].

Для получения хороших результатов при проектировании и налаживании таких устройств необходимо подбирать с высокой точностью сопротивления и емкости частотно-зависимых /?С-цепей (до десятых долей процента) при минимальных дополнительных фазовых сдвигах в других цепях вблизи резонансной частоты.

10-8. РЕГУЛИРОВКИ В УСИЛИТЕЛЯХ

Регуляторы усиления

В усилителях низкой частоты регулировка усиления не вызывает осложнений и обычно осуществляется при помощи схем с делителями напряжения или тока.

Схема с делителем

Вход

-Выход Выход Вход*-

Вход ДГ

Выход

напряжения (рис. 10-89, а) применяется в ламповых усилителях, а схема с делителем тока (рис. 10-89,6) бывает более эффективной в транзисторных усилителях при введении регулятора между двумя каскадами, собранными по схеме с общим эмиттером. Эта схема вообще предпочтительнее, когда сопротивление нагрузки меньше сопротивления

источника сигнала, используемого в режиме генератора тока.

В. усилителях звуковых частот регуляторы усиления часто служат для изменения громкости воспроизведения музыкальных программ. В этих случаях, желая скомпенсировать относительное понижение чувствительности уха к низким звукам при обшем снижении уровня громкости, устраивают тонкомпенсированную регулировку громкости. Наиболее распространенным приемом

Рис. 10-89. Регуляторы усиления усилителей низкой частоты.

тонкомпенсации является шунтирование нижней части переменного резистора RC-це-почкой, вызывающей относительное ослабление передачи средних и верхних частот (рис. 10-89, е).

В связи с логарифмической зависимостью слухового ощущения от интенсивности акустического раздражения предпочтительно для регулирования громкости применять

Bad J-

.Сг

Выхвд

Рис. 10-90. Широкополосные делители напряжения.

перемеьшые резисторы селинейной зависимостью сопротивления от угла поворота (с постоянным отношением производной dR/dqi к текущему значвЬию R). Подобного типа резисторы удобны в тех случаях, когда необходимы широкие пределы регулирования усиления (более 20-30 дб).

Известные трудности представляет регулировка усиления в широкополосных усилителях в связи с наличием паразитных емкостей, шунтирующих плечи потенциометра. Для получения строго одинакового коэффициента деления напряжения в широкой полосе частот без фазовых искажений можно применять только корректированные делители с фиксированным ослаблением (рис. 10-90). Если коэффициент деления в области низших частот

Ri + R

(10-321)

то он сохраняется неизменным на высших частотах и сопряжен с линейной фазовой характеристикой при условиях, что сопротивления ;Ri, Ri частотно-независимы, паразитные индуктивности проводов пренебрежимо малы и емкости, шунтирующие плечи делителя, находятся в соотношении

CiRi = CzR2.

(10-322)

Поскольку увеличивать общую шунтирующую емкость в широкополосных цепях нежелательно, в качестве Ci применяют подстроечный конденсатор небольшой емкости (Смаке =6- 15 пф).

Такие делители могут быть достаточно высокоомными и применяются во входных цепях ламповых вольтметров и осциллогра-фических усилителях.

При достаточно большом входном сопротивлении усилителя (входящем в состав сопротивления Rz на рис. 10-90, а) постоянная времени т:=РгСг может оказаться существенно больше периода низшей усиливаемой частоты. Тогда сопротивления Ri и Rz перестают влиять на работу делителя н как

элементы схемы могут быть изъяты, причем образуется схема емкостного делителя напряжения (рис. 10-90,6), для которого

К = ~Г- (10-323)

При необходимости иметь несколько ступеней деления применяют для каждого коэффициента деления независимый делитель (рис. 10-90, а). Это облегчает точную частотную коррекцию, поскольку рабочие значения емкостей плеч получаются постоянными.

Ступенчатые делители позволяют предотвратить перегрузку усилителя при большой величине входного сигнала. При необходимости плавно регулировать усиление широкополосного усилителя пользуются.либо электронной регулировкой (изменением крутизны одной из ламп усилителей путем регулирования напряжения сеточного смещения или напряжения экранирующей сетки), либо обычной потенциометрической схемой в достаточно низкоомной цепи, где влияние паразитных шунтирующих емкостей

гоо:

Рис. 10-91. Регулятор усиления широкополосного усилителя.

не столь велико. В последнем случае применяют низкоомный резистор (100- 1 ООО ом), который часто вводят в цепь нагрузки катодного повторителя (рис. 10-91).

Регуляторы тембра .

В усилителях звуковых частот регуляторы тембра применяют для получения наиболее благоприятной тембровой окраски звука в соответствии с характером воспроизводимой программы, акустикой помещения и субъективными особенностями слушателя.

Регулирование тембра сводится к изменению амплитудно-частотной характеристики усилителя в областях частот выше и ниже средней частоты, за которую принимают частоту наибольшей чувствительности уха (около 1000 гц).

Ассортимент схем, применяемых в современной радиовещательной аппаратуре регуляторов тембра, чрезвычайно велик и включает как плавные раздельные регулировки высших и низших частот, так и специальные переключатели с несколькими фиксированными типами частотных характеристик. Пределы регулировки обычно состав-