Это так называется то, что я делал в предыдущем задании?
Не знаю точно на 100%, как это называется на самом деле. Но мне неприятно думать, что мы с Вами тут "лепим". Мы же всё же рассуждаем... и считаем... и проверяют нас (хотя бы отчасти, надеюсь...)
Ну, что, нашёлся триод у Вас?
Хочу сказать, что кульминация того, что хотел донести - пройдена. Зная, как строится рабочая точка и прямая нагрузочная на ВАХ - дальнейшие разбирательства в вопросах ламповой схемотехники - проходят уже самостоятельно, легко и понятно. Если вы умеете, посмотрев на схему лампы с обвязкой имеющей анодный, катодный и сеточный резистор - построить нагрузочную прямую и рабочую точку, а также - ткнув пальцем в любую точку ВАХ, вы можете нарисовать схему так, чтобы она содержала лампу и три резистора и попадала бы рабочая точка по схеме в эту точку на ВАХ - то всё. Далее тогда уже вам не составит труда, например, понять как работает каскад СРПП и т.д.
Тем не менее, я попробую ещё порассказывать об интересных и довольно важных моментах.
Следующее, что хотелось обсудить - это нюанс схемы с автоматическим смещением.
Вот Вы, Олег, когда решали мою крайнюю задачу, наверняка, думали, что рабочая точка на аноде, двигаясь по нагрузочной прямой при наличии синусоиды на входе - будет в пиках касаться линий смещения "-1В" и "-3В". На самом деле - это не так. Рабочая точка "не долетит" до смещений +1В и -1В по отношению к смещению при покое. Связано это с тем, что в схеме, которую Вы рассчитали и изобразили выше - есть так называемая местная отрицательная обратная связь. Образуется эта отрицательная обратная связь (ООС) вследствие того, что из-за того что меняется ток через лампу (при подаче сигнала на входе), меняется и напряжение смещения (ведь ток через лампу - влияет на падение напряжения на катодном резисторе). Сейчас попробую объяснить это на примере.
Схему опишу словами. Она такая же, по которой Олег делал свои крайние построения и расчёты. Есть лампа и три резистора - анодный, катодный, сеточный. Есть источник синусоиды, подключённый к сеточному резистору.
Я изобразил на ВАХ некую нагрузочную прямую. Выбрал рабочую точку со смещением "-8В". Думаю, все прекрасно её видят. И задаюсь, что амплитуда синусоиды на входе составляет 6В. Многие, кто не знаком с тем, что в такой схеме есть местная ООС, считают, что рабочая точка на аноде лампы окажется в красных точках на нагрузочной линии, при смещениях "-2В" и "-14". Это как бы логично: -8+6=-2В и -8-6=-14В.
Теперь, давайте рассмотрим подробнее. Нам понадобится только номинал катодного резистора. Анодный - даже и вычислять не будем.
Итак, номинал катодного резистора. Нам известно, что в рабочей точке смещение равно -8В. Смотрим на ВАХ, на эту точку и видим - в этой точке ток через лампу течёт 4,8 мА. И сразу же вычисляем требуемый номинал катодного резистора: 8/0,0048=1667 Ом. Всё понятно и наглядно.
А теперь, напрягите внимание. Катодный резистор у нас совершенно конкретный и его номинал составляет 1667 Ом, что бы мы не делали. На вход мы дали положительную полуволну синусоиды. Разница между "землёй" и пиком волны синусоиды в этот момент - действительно равна +6В. А вот, какое напряжение на катоде лампы в этот момент?: давайте, попробуем выяснить. Тут придётся действовать методом приближения. Давайте, предположим (как мы изначально и считали) что общее смещение между сеткой и анодом в этот момент составит "-2В". Эта точка отмечена на ВАХ красной точкой. Рассуждаем. Смотрим ВАХ. В этой точке ток через лампу равен 8 мА (проведите мысленно горизонталь на шкалу токов слева). Какое же падение напряжения на катодном резисторе будет при этом токе? Смотрим: U=I*Rк=0,008*1667=13,3В ! Представляете: 13,3В - должен быть потенциал на катоде при токе через лампу 8 мА. Так как у нас положительная полуволна с амплитудным значением в 6В, то напряжение сетки по отношению к катоду в этот момент составит: 6-13,3=-7,3В. А по ВАХ мы предполагали, что смещение будет -8+6=-2В. Расхождение, однако... Закон Ома - более прав, нежели наши предположения по ВАХ. Поэтому - мы с вами думаем: ну ладно, возьмём, предположим, что смещение по ВАХ при движении рабочей точки по нагрузочной прямой не достигнет смещения"-2В", а остановится, например на смещении "-4В". И снова считаем. Смотрим на ВАХ - какой ток должен потечь через лампу, если смещение будет "-4В": проводим горизонталь... в этой точке (при смещении -4В и на нагрузочной прямой) величина тока через лампу составит 6,9 мА. Считаем: при этом токе напряжение на катоде составит: Uк=I*Rк=0,0069*1667=11,5В. Смотрим разницу между напряжениями в этот момент между сеткой и катодом: -11,5+6=-5,5В. Итак: мы на ВАХ задались (предположили), что смещение в этой точке (на пике положительной полуволны) составит -4В. А по закону Ома получили, что оно должно быть -5,5В. Мы значительно приблизились к совпадению этих двух значений, но всё же, до сих пор, они расходятся. И мы делаем следующее приближение. Теперь мы с вами предполагаем, что в реальной схеме в этот момент времени смещение будет около -5В. И снова считаем. Ток при смещении "-5В" на нагрузочной прямой составляет (смотрим по ВАХ):примерно 6,3 мА. Считаем по закону Ома напряжение на катоде при этом токе, через катодный резистор: U=0.0063*1667=10.5В. Смотрим в этом случае, что получается по напряжению катода по отношению к сетке: -10,5+6=-4,5В. Итак, для этого, третьего приближения, мы предположили, что смещение будет -5В (по ВАХ) , а по закону Ома при этом мы получили, что напряжение смещения должно быть -4,5В. Значит, мы "перескочили" в своих приближениях точку, где они на самом деле совпадут. Итак, вот какие выводы: на пике положительной полуволны, реальная рабочая точка на нагрузочной прямой будет левее, чем пересечение с кривой смещения "-5В", но в то же время - правее, чем пересечение с кривой смещения "-4В". С достаточной долей вероятности, можно предположить, что в этот момент, на самом деле, рабочая точка достигнет смещения "-4,5В". Изображу эту точку на графике, коричневым цветом:
таким образом, не учитывая то, что каскад имеет отрицательную обратную связь (за счёт того, что происходит изменение потенциала катода при увеличении тока через лампу) - мы предполагали, что размах сигнала на аноде достигнет величины, указанной красной стрелкой. Но, когда мы всё же вычислили реальное смещение катод-сетка с учётом увеличивающегося тока через лампу - мы осознали, что размах сигнала на аноде достигнет лишь размера, указанного коричневой стрелкой.
Абсолютно аналогичная ситуация ожидает нас при анализе отрицательной полуволны - размах напряжения на аноде при этом также уменьшится.
Что имеем в итоге: при смещении от батарейки - размах напряжения на аноде лампы по ВАХ - соответствовал изменению подаваемого напряжения на пике синусоиды. При автоматическом же смещении - размах напряжение на аноде лампы уменьшается. Важно понять, что это следствие того, что потенциал катода по отношению к "земле" у нас меняется, за счёт того, что меняется ток через катодный резистор по отношению к току покоя. И важно уяснить, что в результате этого - размах напряжения на аноде становится меньше. А следовательно - и коэффициент усиления такого каскада, содержащего катодный резистор - меньше, чем при батарейном смещении.
Но есть, оказывается, одно очень простое и элегантное решение: оказывается, если поставить конденсатор параллельно катодному резистору - то этой самой отрицательной обратной связи (уменьшения размаха напряжения на аноде) - не станет. Не буду подробно разбирать суть этого явления. Кратко - конденсатор имеет бесконечно большое сопротивление для постоянного тока, и очень малое сопротивление - для переменного тока. При этом, существует формула, по которой можно посчитать, какое сопротивление будет создавать конденсатор для той или иной частоты переменного тока. Такой конденсатор называют "катодный". Из практических наблюдений - вполне достаточно номинала в 330 мкФ, чтобы звуковой сигнал с нижней частотой, воспроизводимой АС уже бы не имел ослабления за счёт местной ООС на катодном резисторе.
Что ещё следует добавить. Этот самый катодный конденсатор - оказывает довольно сильное влияние на звучание усилителя в целом. Как правило, ставят такой конденсатор, когда требуется определённое усиление напряжения, а без этого конденсатора - усиления не хватает. Некоторые ставят, перебирают этот катодный конденсатор и ищут свой, понравившийся звук. А некоторые - отказываются вообще от этого конденсатора, компенсируя недостаток усиления, например, ещё одним каскадом. Всё это очень сугубо индивидуально. Но это нужно осознать.
