Катодное смещение
В электронике , катодное смещение (также известное как самосмещение или автоматическое смещение) — это метод, используемый с электронными лампами чтобы сделать катодное напряжение постоянного тока (DC) положительным по отношению к отрицательной стороне источника напряжения пластины на величину, равную до величины желаемого напряжения смещения сетки . [1]
Операция
[ редактировать ]Наиболее распространенная реализация катодного смещения пропускает катодный ток через резистор, включенный между катодом и отрицательной стороной источника напряжения пластины. [2] Катодный ток через этот резистор вызывает желаемое падение напряжения на резисторе и помещает катод в положительное постоянное напряжение, равное по величине требуемому отрицательному напряжению смещения сетки. Схема сетки подает на сетку нулевое напряжение постоянного тока относительно отрицательной стороны источника напряжения пластины, в результате чего напряжение сетки становится отрицательным по отношению к катоду на необходимую величину. [3] Катодные цепи с прямым нагревом подключают резистор катодного смещения к центральному отводу вторичной обмотки накального трансформатора или к центральному отводу низкого сопротивления, подключенному параллельно нити. [4]
Дизайн
[ редактировать ]Чтобы найти правильное значение резистора, сначала определяется рабочая точка лампы. Ток пластины, напряжение сетки относительно катода и ток экрана (если применимо) отмечаются для рабочей точки. Значение резистора катодного смещения определяется путем деления абсолютного значения напряжения сетки в рабочей точке на ток катода в рабочей точке (ток пластины плюс ток экрана). [5] Мощность, рассеиваемая резистором катодного смещения, равна произведению квадрата катодного тока и сопротивления в Омах.
Любое влияние частоты сигнала катодного резистора может быть сведено к минимуму путем установки подходящего развязывающего конденсатора параллельно резистору. В общем случае номинал конденсатора выбирается таким, чтобы постоянная времени конденсатора и резистора смещения была на порядок больше периода самой низкой частоты, подлежащей усилению. Конденсатор делает усиление каскада на частотах сигнала практически таким же, как если бы катод был подключен непосредственно к возврату цепи. [6]
В некоторых конструкциях может оказаться желательной дегенеративная (отрицательная) обратная связь, создаваемая катодным резистором. В этом случае все или часть катодного сопротивления не шунтируется конденсатором. [7]
В двухтактных схемах класса А пара ламп, управляемых идентичными сигналами, сдвинутыми по фазе на 180 градусов, может использовать общий нешунтируемый катодный резистор. Дегенерации не произойдет, поскольку, если характеристики напряжения сетки и тока пластины двух ламп совпадают, ток через катодный резистор не будет меняться в течение 360 градусов цикла сигнала. [8]
Рекомендации по применению
[ редактировать ]- Коэффициент усиления напряжения каскада снижается катодным резистором. Катодный резистор включается последовательно с сопротивлением нагрузки пластины в уравнении усиления напряжения. [7]
- Локальная отрицательная обратная связь ( катодная дегенерация ) вызвана катодным резистором. [7] [9]
- Напряжение питания «B» или пластины, подаваемое на лампу, фактически уменьшается на величину напряжения смещения. [4]
Сравнение с фиксированным смещением
[ редактировать ]Катодное смещение, как решение, часто является альтернативой использованию фиксированного смещения . [10] Роберт Томер в своей книге 1960 года об электронных лампах, которая в основном посвящена стратегиям увеличения срока службы ламп, осудил конструкции с фиксированным смещением в пользу катодного смещения. Он сказал, что фиксированное смещение, в отличие от катодного смещения, не дает права на погрешность, которое защищает систему от неизбежных различий между электронными лампами и не защищает от условий выхода из-под контроля, вызванных неисправностями лампы или схемы. [10] Он также утверждал, что большинство специалистов по лампам считают работу с фиксированным смещением опасной. [10] Несмотря на такую позицию, сегодня в ламповых усилителях обычно используется фиксированное смещение. Томер определил тенденцию к разработке конструкций с фиксированным смещением в 1960 году, но не был уверен в ее причинах. [10]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Персонал Cruft Electronics, Электронные схемы и лампы , Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1947, стр. 280–281, 335–336.
- ^ Гирарди, Альфред А. (1932). Курс радиофизики (2-е изд.). Нью-Йорк: Книги Райнхарта. п. 480
- ^ Орр, Уильям И., изд. (1962). Справочник по радио (16-е изд.). Нью-Огаста, Индиана: Редакторы и инженеры, LTD. п. 266.
- ^ Jump up to: а б Жирарди, Альфред А. (1932). Курс радиофизики (2-е изд.). Нью-Йорк: Книги Райнхарта. п. 475
- ^ Гирарди (1932) с. 476
- ^ Персонал Cruft Electronics, Электронные схемы и лампы , Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1947, стр. 335
- ^ Jump up to: а б с Велей, Виктор ФК (1994). Справочное руководство по настольной электронике (3-е изд.). Нью-Йорк: Tab Books. стр. 372–374.
- ^ Гирарди (1932) с. 670
- ^ Персонал Cruft Electronics, 1947, с. 416
- ^ Jump up to: а б с д Томер, Роберт Б. (1960). Получение максимальной отдачи от электронных ламп . Индианаполис: Howard W. Sams & Co., Inc. / The Bobbs-Merrill Company, Inc., стр. 20 , 29, 62.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Руководство по приемной трубке RCA (PDF) , Radio Corporation of America , 1950, стр. 51, ЖК-16
- Гроб, Бернард (2010), Basic Electronics (PDF) , McGraw-Hill
- Руководство 101-8: Основы электроники , ВВС США, типография правительства США, январь 1957 г.
- «Айкен Усилители» . (техническая информация)