Я продолжу своё повествование. К данному моменту очень важно было уяснить два факта:
1. Если есть разница напряжений между катодом и анодом - то электроны начинают лететь от катода к аноду и появляется электрический ток. Но на аноде при этом должен быть "+" по отношению к катоду.
2. Если подать на сетку отрицательное напряжение по отношению к напряжению катода - то ток через лампу (мы имеем в виду цепь катод-анод-источник питания) - уменьшается.
Далее начинается "Акробатика ламповых каскадов" только в очень-очень лёгкой форме. Как для детского сада. Но мне даже это понять вначале было очень непросто.
Предыдущее своё повествование я закончил на том, что у меня было собрано две гипотетические схемы. В одной схеме был блок питания (БП), который выдавал 260В. К этому БП были подключены анод и катод лампы 6Н9С и мы сумели выяснить по ВАХ - что ток через лампу составил 6,5 мА. Сетка при этом была подключена к "земле" (что то же самое - к катоду). А во второй гипотетической схеме мы добавили батарейку 1,5В. И подключили эту батарейку к сетке так, что на сетке появилось напряжение -1,5В относительно "земли" (что то же самое -1,5В по отношению к катоду, так как катод у нас тоже был на "земле"). И при этом - мы опять же смогли выяснить с помощью ВАХ, что ток через лампу потёк величиной уже не 6,5 мА, а всего лишь 3,5 мА.
Теперь надо чётко уяснить, что когда мы говорим "ток через лампу" - то имеется в виду только электроды катод и анод. Сетка при этом никак не участвует. Считаем пока что, "ток через лампу" это то же самое, что "ток через анод" и то же самое что "ток через катод". И никаким боком не связано движение этого тока через электрод под названием "сетка". То есть, когда говорю "ток через лампу" - то в голове должны возникать только катод и анод, а между ними, как будто натянута невидимая проволока, ток течёт по ней. Ничего из сетки в эту проволоку, в общий поток тока - не втекает и не вытекает. Это вот, немножко сложный момент. И я даже затрудняюсь, как его ещё более наглядно объяснить... Может так будет понятнее: представьте себе что фонтан бьёт из трубы вверх. Толстой сплошной струёй. А вверху, на высоте 3 метра от трубы висит огромная губка, которая сразу же впитывает эту всю струю воды. Так вот - труба внизу из которой бьёт фонтан - это катод (из него вылетают электроны). А губка наверху - это анод, который принимает электроны. А сетка там - и рядом не стоит. Образ сетки в этой модели с фонтаном можно представить в виде вентиля (он же - задвижка, он же - затвор, он же шибер и т.д.) установленного на трубе, из которой бьёт фонтан, который можно немного прикрыть - и тогда толщина струи фонтана немного уменьшится.
Итак, мы уяснили, что ток через лампу это то же самое, что ток через катод и то же самое, что ток через анод.
Продолжаем. Возвращаемся к нашей модели, где ток через лампу 6Н9С был 6,5 мА, при этом сетка и катод были на "земле", БП выдавал нам 260В, и на аноде были эти самые +260В.
А теперь "финт", "акробатика". Смотрите, что я делаю:
Вы представляете, что я сделал? Я засунул резистор между "землёй" и катодом. Ё-маё... что будет-то...
Ну, давайте, здраво рассуждать. Постулат №1 о том, что если есть разница напряжений между катодом и анодом - то через лампу должен течь ток - выполняется? Ток течёт? Ну... что нам этот резистор... ну, можем представить его мысленно в виде тонкого длинного провода... ну будет на нём какое-то падение напряжения... но электрическая-то цепь замкнута. Значит, некое напряжение всё же будет на катоде. Ну, хоть с анодом вопросов нет - на нём как было +260В, так и останется. Этот резистор "R" никаким боком на него не повлияет. Дак и по схемке моей - вон, явно видно, что клемма "+260В" напрямую соединена с анодом.
Итак, мы с вами должны смириться с тем, что несмотря на то, что я воткнул резистор между "землёй" и катодом, всё же на катоде будет некий потенциал. И этот потенциал будет явно меньше, чем +260В. Отсюда делаем логический вывод - что всё же разница потенциалов (разница напряжений) между катодом и анодом будет. А в соответствии с первым постулатом - раз уж будет разница напряжений между катодом и анодом - то ток через лампу всё же будет идти. Как ни крутись.
Думаем дальше. А какое же напряжение может быть, в принципе, на катоде, после того, как я воткнул резистор? Надеюсь, тут уже излишне будет "разжёвывать" и все читающие прекрасно понимают, что, теоретически, напряжение на катоде в этой новой схемке может быть от 0В (то есть - от "земли") и до +260В (если представить, что R равно бесконечности, но ток какой-то всё равно при этом течёт через лампу).
А что же у нас теперь получилось с сеткой? Лампе - "по барабану", где у нас "земля", где +260В. Лампе - важно только, какое у неё напряжение между катодом и анодом а также - между катодом и сеткой.
Представим на время, что мы - катод. И теперь мы, как катод, в новой схеме наблюдаем - а какое же напряжение между мною (катодом) и сеткой может быть в принципе, после внедрения этого злополучного резистора. Смотрим на схемку, анализируем и понимаем - что по отношению ко мне, к катоду - напряжение на сетке-то теперь будет отрицательным... ай яй яй... это же такое положение.... когда на сетке отрицательное напряжение по отношению к катоду... в этом случае срабатывает постулат №2 и ток через лампу уменьшается.
Вот и попали мы в засаду. Раньше всё было спокойно и понятно - у нас был ток через лампу 6,5 мА. А вот теперь что? Сетку мы вообще не трогали, лишь добавили резистор между "землёй" и катодом - и вот тебе раз! у сетки стало отрицательное напряжение по отношению к катоду и следовательно в этом "акробатическом финте" ток-то через лампу уже будет не 6,5 мА, а меньше! (в соответствии со вторым постулатом о том, что если на сетке отрицательное напряжение по отношению к катоду, то ток через лампу уменьшается)
Очень рассчитываю, что пояснил понятно. Другими словами это выглядит так: при появлении резистора, на этом резисторе при том, что ток через лампу всё же течёт, возникает падение напряжения (в соответствии с законом Ома). А так как один конец этого резистора на "земле" - то значит, на втором конце резистора (который припаян к катоду) будет + сколько-то вольт. А так как сетка у нас осталась на "земле" - то по отношению именно к катоду - на сетке теперь отрицательное напряжение.
Ну а теперь, смотрите, какая интересная штука. Я вот беру и сообщаю вам, что номинал этого резистора "R" равен 430 Ом. Опа... приехали. И что нам делать?
Будем пользоваться ВАХ. Мы уже сказали выше, что этот пресловутый резистор повлиял на напряжение на сетке. Поэтому теперь мы по ВАХ будем опираться на изменение напряжения на сетке. Строим нагрузочную кривую. Сопротивление - линейный элемент, значит - у нас на графике будет не кривая, а прямая линия. Нам нужно две точки, чтобы построить эту прямую. Ставим первую точку на ВАХ. Просто так, навскидку, задаём себе вопрос: а какой ток будет через лампу при нашем номинале резистора в 430 Ом, если мы зададимся, что смещение (разница напряжений между катодом и сеткой) у нас составит 1В? Смотрим, смотрим внимательно на схемку, применяя весь свой опыт в радиотехнике... так... если между сеткой и катодом 1 вольт, значит, этот самый 1 вольт потерялся на резисторе. Эврика! И сами себе отвечаем, что по закону Ома... ток будет 1В/430Ом=0,0023А=2,3 мА. Находим на ВАХ точку, которая бы лежала на диагональной линии "-1В", но при этом, напротив тока со значением 2,3 мА (вертикальная шкала слева на ВАХ):
Для того, чтобы провести прямую, нам требуется построить вторую точку. Совершенно аналогично мы задаёмся вопросом: " а какой же должен быть ток через лампу, чтобы напряжение смещения в нашей схемке получилось бы, например, -2В?" И сами себе отвечаем (внимательно посмотрев на схемку), что по закону Ома... бла-бла-бла... 2В/430Ом=0,0046А=4,6 мА. Находим эту точку на диагонали "-2В":
А теперь берём и просто проводим прямую линию через эти две точки:
Так вот: зелёная линия показывает нам все возможные рабочие точки лампы нашей, при условии что воткнули резистор именно 430 Ом.
А как же нам теперь получить не линию, а именно точку? То есть - совершенно конкретное положение, чтобы мы смогли узнать все параметры нашей лампы после внедрения туда пресловутого резистора?
А очень просто. В этом нам опять поможет ВАХ. На этом самом ВАХ есть незыблемая величина - напряжение между катодом и анодом - внизу, по горизонтальной шкале. Мы прекрасно помним, что наш БП выдаёт 260В. Смотрим в район напряжения 260В на ВАХ и видим, что в этой области наша зелёная кривая лежит где-то между смещениями на сетке от -1В до -2В. То есть, скорее всего, на этом резисторе R у нас будет небольшое падение напряжения - от 1 до 2 В. А это мизер, по сравнению с 260-ю вольтами. Поэтому, мы с вами решаем, что проведём вертикальную линию при "Ua" равном 260В:
Вот она! Ура! Yes! Мы нашли рабочую точку лампы, даже после внедрения злополучного резистора! Мы - супер! и ВАХ - это просто, супер!
А когда наши эмоции немного улеглись, мы смотрим - ну, и какой же ток у нас потечёт через лампу? Ага, так, так... из рабочей точки коричневой проводим мысленно горизонталь до вертикальной шкалы со значениями тока - и видим что это значение 3,5 мА. Ну да, так и есть...
Ничего не напоминает? И даже цифра 3,5 мА из памяти уже вылетела?
А - взгляните на мою картинку с ВАХ, несколькими постами выше, где синяя линия из рабочей точки упирается в вертикальную шкалу токов при значении 3,5 мА... вспомнили? Это мы батарейку ранее присоединяли "минусом" к сетке, чтобы на ней создать отрицательное напряжение.
Ну как, обалдели от красоты акробатического номера? Мы там возились, припаивали какую-то батарейку, дабы получить рабочую точку с напряжением на сетке -1,5В. А тут - взяли, впаяли в цепь катода какой-то там резистор на 430 Ом и получили точно такую же рабочую точку! Совершенно такую же - и на сетке у нас "-1,5В" по отношению к катоду, и ток через лампу 3,5 мА. Правда, вот, напряжение между анодом и катодом теперь вместо 260В стало 258,5В - но этого никто не заметит, уверяю!
Смотрите что мы сотворили, мы избавились от батарейки, получив то же самое с помощью простого, маленького резистора:
На самом деле - если хорошо осознать всё, что написано в этом сообщении - то дальше становится совсем просто.
И да, совсем забыл сказать - такой резистор, который мы тут рассматривали, называется "катодный резистор". Пригодится в дальнейшем.
И ещё следует добавить сразу, раз уж обговорили этот вопрос. Такую подачу отрицательного напряжения на сетку, когда применяется катодный резистор - называют "автоматическое смещение". Здесь - слово "смещение" означает что на сетке присутствует некий потенциал, отрицательный по отношению к катоду. А слово "автоматическое" - вылезло из-за того, что лампа как бы сама себе регулирует это смещение - взгляните: если предположить, что ток через лампу увеличится по каким-либо посторонним причинам - то напряжение на сетке по отношению к катоду ещё больше уменьшится (станет, например, -3В вместо -1,5В) а следовательно - ток через лампу должен уменьшиться. Лампа как бы сама себя контролирует по току при таком включении.
А вот, когда мы создавали отрицательный потенциал на сетке по отношению к катоду с помощью батарейки - такое подключение называется "фиксированное смещение". В этом случае, если по каким-либо причинам через лампу начнёт увеличиваться ток, то смещение так и останется как и было -1,5В на сетке по отношению к катоду Такое "фиксированное смещение" не обязательно делать именно от батарейки. Можно сделать отдельный блок питания для этого смещения.
Цепануло и улыбнуло 
.
4
