Смещение это где? Подогреватель знаю, катод, анод.
Грубо говоря, лампа работает так.
Сначала рассмотрим ламповый диод. Есть катод который нагревает нить накала, катод при нагреве излучает электроны и они как комары образуют облако вокруг катода.
Подача положительного относительно катода напряжения на анод, создает электромагнитное поле, "ветер" который непрерывно дует от катода к аноду и сдувает электроны. Создается стабильный поток. Сколько комаров излучается в секунеду из катода, столько долетает до анода. Наступает равновесие.
Если увеличивать-уменьшать напряжение не аноде, то ток, поток комаров будет больше-меньше. Но ток не может быть больше чем поток электронов излучаемый катодом, ток ограничивается даже если подать киловольт. Ток вырабатываемый в виде роя электронов катодом можно увеличить увеличив нагрев катода. Но тут тоже есть предел и катод просто будет разрушен или сгорит. Поэтому выбирают оптимальные режимы - напряжение накала, напряжение на аноде и получают ток с которым лампа может стабильно работать многие сотни часов.
Но управлять потоком электронов изменением анодного напряжения или накала неудобно. Накал очень инерционен, а изменяя напряжение на аноде, сигнал не усилишь т. к. на это слишком много сил тратится. Поэтому диоды применяются только для выпрямления напряжения когда надо в одну сторону ток пропускать, в другую - нет т. к. при нулевом и отрицательном напряжении на аноде, ток не течет.
Триод - усилительная лампа позволяющая минимальными усилиями управлять довольно большими токами.
Для этого очень близко к катоду вокруг него наматывают не сплошную нить. Если соединить её с катодом, она почти не будет влиять и триод работает как диод с полным током.
Поскольку это не выпрямитель и анодное напряжение постоянно, накал тоже, то анодный ток постоянный и стабильный, максимальный.
Ввиду того (ключевой момент), что сетка очень близко к катоду, даже небольшое напряжения на ней создает электрическое поле в тысячи раз сильнее чем поле от анода и влияние этого поля на ток многократно больше, чем анодное напряжение.
Кроме того, ток через сетку практически не протекает, достаточно заряда, напряжения для управления. Похоже на полевой транзистор. Поэтому ничтожная энергия от антенны радиоприёмника с ничтожным напряжением оказывается достаточной для управления лампой. Одной лампы чтобы слушать радиопередачи - мало, а несколько справляются с задачей.
Я уже подошёл ближе к вопросу.
В принципе можно на сетку подавать только сигнал который надо усилить без всякого смещения. На практике - нельзя по ряду причин, которые сейчас описывать не буду.
Фактически чтобы лампа работала как линейный усилитель, диодный максимальный ток надо несколько уменьшить. немного запереть лампу. Иначе будет ограничение тока и искажения. Лампа не может отдавать ток больше чем "диодный ток", чем создает катод (про исключения не пишу).
Это как вода в кране. Если кран открыть полностью, поток нельзя увеличить дополнительно открывая кран - он в упоре. Уменьшить - можно, но нам надо симметрично и одинаково увеличивать-уменьшать. Для этого надо немного прикрутить кран, а потом играть потом крутя немного кран туда-сюда.
Так и с триодом. На сетке ОТНОСИТЕЛЬНО КАТОДА!!! (а не общего провода) создают ПОСТОЯННОЕ отрицательное напряжение и подают ПЕРЕМЕННОЕ напряжение в виде сигнала (генератора).
Теперь поток электронов будет управляться переменным напряжением на сетке и ПОВТОРЯТЬ ФОРМУ управляющего напряжения. Ток проходит через анодный резистор и создает падение напряжения на нем в десятки раз больше, чем напряжение на сетке. Вот так и достигается усиление по напряжению, а заодно - по току. Ток в нагрузке через конденсатор частично отбирается у анодного резистора, поэтому ток в нагрузке всегда меньше анодного тока, всегда меньше, чем начальный ток лампы когда триод полностью открыт.
Вот добрались до сути. А как получить на сетке нужное отрицательное относительно катода напряжение? Можно прямо подавать напряжение на сетку, но нашли остроумное решение.
Если в цепь катода поставить резистор, то анодный ток проходя через него, вызовет падение напряжения пропорциональное току и сопротивлению катодного резистора. На выводе резистора соединённом с общим проводом, нулевое напряжение так и останется, а на выводе соединенном с катодом будет плюс!
При токе 4 мА и резисторе 510 ом напряжение будет +2 В.
На сетке соединенной резистором с общим проводом, как был НОЛЬ, так и остался. Но ОТНОСИТЕЛЬНО КАТОДА напряжение на сетке стало МИНУС 2 В. Оно меньше чем на катоде т. к. на катоде +2, а на сетке ноль. Это и есть напряжение смещения ПРИзакрывающее лампу. Такой способ называется "автосмещение". И одновременно это обратная связь стабилизирующая режим лампы, вернее ток через лампу.
Пусть напряжение в сети 220 повысилось, анодное напряжение повысилось, анодный ток вырос. Но и напряжение на катоде вырастет, плюс на катоде станет больше, а на сетке относительно КАТОДА (а не нуля, не общего провода) станет более отрицательное, пусть не -2 а 2,5 В это призакроет лампу, уменьшит анодный ток почти до исходного состояния.
Как я уже писал, стараются чтобы переменное напряжение поступающее на сетку, даже в пиках не делало напряжение на сетке более положительным чем напряжение на катоде (ражи искажений из-за нелинейности), поэтому если входное переменное напряжение на сетке 1 В а в пике 1,41 В то напряжение на катоде делают 2 В и это гарантирует линейный режим лампы.
Поэтому смещение устанавливают подбором катодного резистора добиваясь на нем нужного напряжения, на СЕТКЕ вольтметром постоянного тока НАПРЯЖЕНИЕ НЕ ИЗМЕРЯЮТ, оно в точности равно катодному.
Реально характеристики ламп одной марки примерно одинаковы и поэтому их можно менять одну на другую без подстройки, но первый раз надо установить этот режим.
На скорую руку, в спешке, сумбурно, но надеюсь, что понятно.
Подбором катодного и анодного резистора добиваются наилучших параметров - усиления и линейности, это подробно объясняется на многих сайтах и во многих книгах.
Все так, дезигн отходит на 2 план, так как ПП я запорол.
Не запорол, а сделал работоспособный макет что почувствовать как всё взаимозависит. Одно дело - читать, в одно ухо влетает, в другое - вылетает. Другое дело попробовать, сделать лабораторную работу. Возникнут НОВЫЕ вопросы и проблемы, но появится понимание.
Например. В целом, чем выше напряжение анодного питания (не путать с напряжением на аноде - его уменьшает анодный резистор), тем лучше - линейность выше, размах напряжения на выходе может быть больше.
Но улучшение сначала растёт быстро, дальше - ничтожно, возникнут проблемы - сложно получить и найти детали, лампа может не выдержать и испортиться (или пробой, или перегрев, или разрушение катода). Поэтому лучше ориентироваться на паспорт конкретной лампы. Одни лампы созданы для работы 1000 В, абсолютное большинство 200...300 В, некоторые от 12 В.
Очень хорошо если есть осциллограф - надо посмотреть усиление лампы, искажения особенно при разном смещении, полный размах до ограничения.
Подключать этот ламповый усилитель ко входу транзисторного пока не надо торопиться. Есть проблемы (и несколько путей их решения).
Понимаю, что не терпится, поэтому можно сначала убедиться что всё работает как надо, хотя бы по измерению напряжений тестером - катодного, анодного, накала, питания, на выходе после конденсатора вывода поступающего на внешний усилитель.
Затем, когда лампа прогрелась, подключить ламповые выходы ко входу регулятора громкости стоящего на входе транзисторного усилителя, РГ должен быть выставлен на минимум.
Затем подать музыкальный сигнал и покрутить громкость, послушать. Наверняка потребуются доработки.
Выключать так: сначала выставить громкость в минимум, потом отключить питание. Думаю, чуть лучше сначала у транзисторов, хотя это не так важно.
Проблема в том что если включить всё одновременно и громкость будет не на нуле, то холодная лампа в первые секунды закрыта, её фактически нет и анодное напряжение 350 В через резисторы R11,R13 и конденсаторы С6,С7 поступит на регулятор громкости транзисторной части. Ток будет 350 В /27 кОм = 15 мА это может повредить транзисторный усилитель, а может и нет, лучше не рисковать.
Поэтому один из способов - закорачивать вход УНЧ реле (нужен и резистор чтобы реле не горело). Примерно так.
Только контакты реле иначе. В выключенном состоянии они замыкают вход транз. усилителя, спустя время - размыкаются и не мешаются. Здесь много вариантов.
