CCI20111111122

8.12. Wzmacniacze elektryczne lampowe

Wzmacniaczem elektrycznym jest urządzenie (rys. 8-25) przeznaczone do wzmacniania doprowadzonego do niego małego napięcia wejściowego U_wej lub małego prądu wejściowego I_wej, będących odzwierciedleniem pewnego zmiennego sygnału przekształconego na drgania elektryczne, np. mowy, muzyki, pewnych impulsów mechanicznych. Bardzo małe zmiany U_wej lub I_wej wzmacniacz przekształca na podobne, ale odpowiednio zwielokrotnione zmiany napięcia U_wyj lub prądu l_wyj. Należy przy tym zaznaczyć,

Rys. 8-25. Schemat ogólny wzmacniacza

że wzmacnianie odbywa się kosztem energii dostarczonej do wzmacniacza z zewnętrznego źródła zasilającego.

Do zacisków wyjściowych wzmacniacza przyłącza się tzw. obciążenie R_a, w którym prąd wyjściowy powoduje odpowiednie zmiany spadku napięcia.

W przypadkach gdy uzyskuje się wzmocnienie napięcia lub prądu, mówimy o wzmacniaczu napięciowym lub prądowym, odpowiednio ich współczynniki wynoszą:

prądowy k₄ = -~-

W niektórych przypadkach może zależeć na uzyskaniu w obwodzie wyjściowym jak największej mocy, wzmacniacz taki nazywamy wzmacniaczem mocy.

Na rys. 8-26 przedstawiono schemat wzmacniacza lampowego w najprostszym układzie, w którym wykorzystano właściwości wzmacniające triody. We wzmacniaczu rozróżniamy następujące obwody:

1.    Obwód siatki zawarty między siatką i katodą triody, do obwodu tego doprowadza się zmienne napięcie U_s, które traktujemy jako napięcie wejściowe.

2.    Obwód anody — zawarty między anodą i katodą, w obwodzie tym płynie prąd anodowy I_a.

3.    Obwód żarzenia zawierający źródło energii zasilającej katodę dla jej rozżarzenia.

Jeżeli w obwodzie siatki jest tylko źródło napięcia U_so o biegunowości zaznaczonej na schemacie (rys. 8-26), to siatka będzie miała stały potencjał ujemny TJ_S0 (rys. 8-27 a). W obwodzie anody płynie prąd stały o wartości I_ao (rys. 8-27 b) przy stałym napięciu anodowym U_ao (rys. 8-27 c). Prąd ten na oporze obciążenia R_a spowoduje spadek napięcia U_Ro — RJao (rys. 8-27 d).

/o__c__-

Rys. 8-26. Schemat wzmacniacza lampowego

Jeżeli do obwodu siatki doprowadzimy w szereg z napięciem U_so napięcie zmienne U_s o określonej częstotliwości zmian, to na siatce wystąpią zmiany napięcia ujemnego przedstawione na wykresie rys. 8-27 a. Zmiany napięcia siatki spowodują w obwodzie anodowym odpowiednie zmiany prądu anodowego I_a (rys. 8-27 b) i napięcia anodowego U_a (rys. 8-27 c), przy czym, gdy siatka uzyskuje mniejsze napięcie, czyli wartość bezwzględna napięcia wzrasta, np. z —2 V do —5 V, prąd anodowy maleje, napięcie anodowe XJ_a wzrasta, napięcie zaś na oporze R_a maleje. Częstotliwość zmian prądu I_a i napięcia U_a jest taka sama co i częstotliwość napięcia zmiennego U_s doprowadzonego do siatki. Wzmocnienie polega na tym, że amplitudy napięcia U_R na oporze R_a są większe niż amplitudy napięcia zmiennego U_s. W wyniku więc wzrost napięcia na siatce powoduje obniżenie napięcia anodowego U_a i odwrotnie, zmniejszenie napięcia na siatce spowoduje wzrost napięcia anodowego.

245