Как работает радиолампа. Классы усиления

К сожалению, нелинейными искажениями дело не ограничивается. В моменты, когда сетка заряжена положительно, она притягивает к себе электроны, отнимая некоторое их количество от общего потока, направленного к аноду. Благодаря этому в цепи сетки возникает сеточный ток. Анодный ток уменьшается на величину сеточного тока, причём это уменьшение получается тем более резко выраженным, чем больше положительное напряжение на сетке. Вследствие этого при положительных импульсах сеточного напряжения опять появляются искажения формы анодного тока. Избавиться от этих искажений можно: в процессе усиления напряжение на сетке никогда не должно быть положительным и даже лучше, если оно вообще не доходит до нуля (фиг. 28). Его надо всегда поддерживать отрицательным, и тогда сеточного тока не будет совершенно. Это требование ведёт к ещё большему сокращению длины используемой части характеристики: правее линии ВГ — токи сетки, левее линии АБ — нелинейные искажения. МН — вот участок характеристики, при использовании которого можно полностью избавиться от искажений в лампе; к. п. д. при этом становится ещё меньше.

Фиг. 28. Как устранить искажения, вносимые наличием сеточного тока

Но как использовать участок МН? Если к сетке подвести лишь напряжение возбуждения U_mg, как на фиг. 24 и 26, то неизбежен заход в правую область, в область сеточных токов. Подведём сначала к сетке постоянное отрицательное напряжение U_g0 такой величины, чтобы рабочая точка а сместилась влево по характеристике и оказалась как раз посредине участка МН (фиг. 29). Затем подадим к сетке напряжение возбуждения U_mg. Заход в правую область будет устранён, если величина U_mg не превысит U_g0, т.е. если U_mg<U_g0. Работая при таких условиях, лампа не будет вносить искажений. Этот режим работы лампы получил название режима А. Батарея, напряжение которой смещает по характеристике рабочую точку, называется батареей смещения, а её напряжение U_g0 — напряжением смещения.

Фиг. 29. Работа лампы в режиме А

Среди других режимов низкочастотного усиления режим А — самый неэкономичный: только в отдельных случаях к. п .д. достигает 30–35%, вообще же он поддерживается на уровне 15–20%. Но зато этот режим — самый «чистый», режим с наименьшими искажениями. Его применяют довольно часто, причём, главным образом, в маломощных (до 10–20 Вт) усилительных каскадах, в которых к. п. д. не имеет особо важного значения. У усилительных ламп с круто обрывающейся характеристикой нижний сгиб сравнительно короткий. Пренебрегая внесением незначительных нелинейных искажений (совершенно, кстати, не обнаруживаемых при прослушивании звуковой программы), можно допустить более экономичное использование лампы и включить нижний изгиб в рабочий участок МН характеристики (фиг. 30). Такой режим лампы ещё сохраняет за собой название режима А.

Фиг. 30. Работа лампы в режиме А с использованием нижнего изгиба характеристики

В учебниках встречается такое определение режима усиления класса А: это — режим, при котором лампа работает без отсечки анодного тока. На фиг. 31 мы показываем, что такое отсечка. Напряжение возбуждения U_mg настолько велико, что в течение некоторой части периода U_mg лампа совершенно ”запирается”, ток через лампу прекращается. Нижние части кривой анодного тока не воспроизводятся и как бы отсекаются — отсюда и название ”отсечка”. Отсечка может быть не только снизу, но и сверху (”верхняя отсечка”, см. фиг. 38), когда импульс анодного тока превышает ток насыщения лампы. Итак, режим А — режим усиления без отсечки. Руководствуясь этим определением, мы могли бы отнести к этому режиму и процессы, графически представленные на фиг. 24 (при U_mg2), фиг. 26 (то же при U_mg2), фиг. 29 и 30. Но, повторяем, режим А — режим без искажений: такому условию удовлетворяет в полной мере лишь процесс, представленный на фиг. 29.

Фиг. 31. Лампа работает с отсечкой