На роботу тріода шкідливий вплив надають міжелектродні ємності. Впливають вони тим сильніше, чим вище частота.
Тріод має три ємності, які на схемах іноді показують символами конденсаторів (рис. 18.16). Ємність сітка - катод Сg-к називають вхідний
Мал. 18.16. Міжелектродні ємності тріода
(Свх), ємність анод - катод Са-к - вихідний (Свих) і ємність анод - сітка Са-g- прохідний (Спр). Вони у ламп малої і середньої потужності складають одиниці пикофарад. Значення цих ємностей, що наводяться в довідниках, включають в себе ємності не тільки між електродами, а й між висновками.
Розглянемо вплив кожної Міжелектродні ємності.
При достатньому сітковому зміщенні, здавалося б, не повинно бути сіткового струму. Однак за рахунок вхідної ємності Сg-к в ланцюзі сітки існує ємнісний струм, т. Е. Вхідна ємність навантажує джерело коливань ІК. Цей струм створює падіння напруги на
внутрішньому опорі джерела коливань RІK. В результаті зменшується змінна напруга на затискачах ІК, змінний анодний струм, посилене змінну напругу і вихідна потужність. Чим вище частота, тим менше опір вхідний ємності, тим більше ємнісний сітковий струм і втрата напруги на RІK
Це явище непомітно на низьких частотах, але на високих частотах воно може значно знизити ефективність роботи підсилювального каскаду. Нехай, наприклад, RІK = 100 кОм і Сg-к = 10 пФ. Тоді на частоті 500 Гц опір 1 / (# 969; Сg-к) = 32 МОм, що рівносильно розриву ланцюга. Але якщо підвищити частоту до 5 МГц, т. Е. В 10 4 разів, то опір вхідний ємності стане рівним 3,2 кОм. Воно буде сильно навантажувати джерело коливань, і його напруга різко знизиться.
Дія вихідний ємності полягає в тому, що вона шунтирует навантаження каскаду. Опір навантаження ZH стане менше RH, і це призведе до зниження коефіцієнта посилення каскаду.
На високих частотах ємність Са-к викликає також фазовий зсув вихідного напруги. При посиленні звукових коливань це не має значення, але для телевізійних сигналів і в ряді інших випадків фазовий зсув неприпустимий.
У каскадах, що мають в якості навантаження коливальний контур (в підсилювачах радіочастоти і генераторах), ємність Са-к входить до складу контуру і додається до його ємності. При розрахунку контуру ємність Са-к враховується. На досить високих частотах вона може виявитися більше ємності контуру. Побудувати такий контур неможливо. Якщо є резонансний контур в ланцюзі сітки, то вхідна ємність додається до ємності цього контуру.
При зміні ламп через розкиду їх міжелектродних ємностей порушується настройка контурів.
Найбільш шкідливий вплив робить прохідна ємність Са-g. Перш за все, вона навантажує джерело коливань. Ємнісний струм Im дорівнює сумі ємнісних струмів Img-к і Ima-g, що протікають через ємності Сg-к і Са-g:
Знак наближеної рівності варто тому, що струми правильніше складати геометрично, а не арифметично.
Висловимо кожен ток по закону Ома:
де Uma-g- амплітуда напруги між анодом і сіткою.
Так як змінні напруги сітки і анода Umg і Uma зрушені по фазі на 180 °, то напруга Uma-g одно їх сумі:
Винесемо в цьому виразі за дужку Umg. тоді отримаємо
Вираз у квадратних дужках являє собою вхідну робочу ємність підсилювального каскаду з тріодом:
У режимі без навантаження K = 0 і вхідна ємність підсилювального каскаду
А в робочому режимі вхідна ємність значно більше, ніж в режимі без навантаження. Наприклад, якщо Сg-к = 5 пФ, Сa-g = 3 пФ і K = 40, то в режимі без навантаження Свх = 5 + 3 = 8 пФ, а в робочому режимі Свх.раб = 5 + 3 · (1+ 40) = 5 + 123 = 128 пФ, т. е. в 16 разів більше.
Друге шкідливий вплив ємності Сa-g полягає в тому, що через неї від джерела коливань проходить змінний струм в анодний ланцюг. Тому ємність Са-g і назвали прохідний.
У деяких схемах джерело коливань працює безперервно, а лампа закривається на певні проміжки часу. Але через ємність Са-g і при замкнених лампі струм від джерела ІК потрапляє в ланцюг навантаження.
Особливо неприємно третій шкідливе явище - зворотний зв'язок між анодною і гратчастої ланцюгами через ємність Са-g. Посилені коливання через ємність Са-g проникають з анодному ланцюзі назад в сітковий ланцюг. Змінний струм від лампи йде не тільки в ланцюг навантаження, але через ємність Са-g також і в ланцюг сітки. Цей струм створює на ділянці сітка - катод напруга зворотного зв'язку.
Можна сказати, що вихідна напруга на ділянці анод - катод докладено до дільнику, що складається з ємності Са-g і ділянки сітка - катод. Частина вихідної напруги, яка припадає на цю ділянку, є напругою зворотного зв'язку. З підвищенням частоти опір ємності Са-g зменшується і зворотний зв'язок посилюється. Якщо зворотний зв'язок позитивна, то вона може привести до паразитного генерації коливань і тоді нормальна робота каскаду порушиться. Тому в підсилювачах радіочастоти використовують не тріоди, а тетроди або пентоди, в яких усувається шкідливий вплив прохідний ємності (див. Гл. 19).
Крім підсилювального каскаду з загальним катодом, що має широке застосування, використовують каскади із загальною сіткою і загальним анодом.
У усилительном каскаді з загальною сіткою (рис. 18.17) посилення по току відсутня (Ki = 1), і тому Kр = K. Недолік схеми - низький вхідний опір, так як вхідним струмом є катодний. Значення Rвх дорівнює приблизно 1 / S. Наприклад, якщо S = 5 мА / В, то Rвх ≈ 1/5 = 0,2 кОм. Керуюча сітка одночасно працює як екрануюча. За рахунок цього ємність Са-к. грає роль прохідний, дуже мала. Тому каскад із загальною сіткою застосовується на СВЧ. Каскад із загальним анодом (рис. 18.18) інакше називається катодним повторювачем, тому що навантаження RH включена в провід катода, а вихідна напруга за значенням і фазі практично збігається з вхідною напругою ( «повторює» його). Посилення напруги немає (K ≈ 1), але є значне посилення струму, і тому Кр ≈ Кi. Переваги схеми - мала вхідна ємність, стабільне посилення і малі спотворення. Ці властивості пояснюються сильною негативним зворотним зв'язком (Kо.с = 1). Всі вихідна напруга повністю передається на вхід. Катодний повторювач особливо часто застосовують при посиленні імпульсів, так як він вносить мало спотворень.
Сайт створено в системі uCoz