262 263 (13)

A zatem w celu uzyskania możliwie największej mocy przy danej wartości napięcia anodowego lub w celu uzyskania żądanej mocy przy najmniejszym napięciu anodowym, powinna być użyta trioda o możliwie jak najmniejszej oporności wewnętrznej

Oporność wewnętrzną triody można zmniejszyć zarówno poprzez zwiększenie nachylenia jej charakterystyki statycznej S_t, jak również przez zmniejszenie jej statycznego współczynnika amplifikacji K,. Dlatego też w stopniach wzmocnienia mocy pracujących bez prądów siatki stosowane są triody o małym współczynniku amplifikacji K, rzędu 3-HO i dużym nachyleniu charakterystyki S_a rzędu 3-4-20 mA/V. Stosowanie triod mających Kj < 3-i-4 nie jest wskazane ponieważ wtedy wymagana jest tak bardzo duża amplituda sygnału wejściowego, że nie jest jej w stanie zapewnić stopień poprzedni. Zwiększenie nachylenia charakterystyki S_a związane jest ze zwiększeniem mocy żarzenia, w związku z czym nie jest wskazane ze względów ekonomicznych. Jako przykład triody niewielkiej mocy, która może być wykorzystana do pracy w stopniach wzmocnienia mocy bez prądów siatki, może być trioda typu 6S4S, mająca następujące parametry: K_t ** 4, S_e =* 5 mA/V i (>• ~~ 800 Q.

W celu określenia optymalnego stosunku oporności obciążenia obwodu anodowego do oporności wewnętrznej triody, przy którym trioda daje maksymalną moc, zróżniczkujemy względem a mianownik drugiego czynnika w prawej części wyrażenia (6.12); następnie przyrównamy pochodną do zera, znajdziemy optymalną wartość a, która odpowiada maksymalnej wartości oddawanej mocy:

da

(6.13)

a<,pt = 2

Wynika zatem, że przy danym napięciu anodowym i przy pracy bez prądów siatki trioda w klasie A oddaje największą moc przy oporności obciążenia anodowego, równej podwojonej wartości oporności wewnętrznej triody.

W celu określenia zależności współczynnika sprawności stopnia wzmocnienia mocy zbudowanego na triodzie pracującej w klasie A od współczynnika obciążenia wykorzystamy zależność (6.4), która w danym przypadku przyjmie postać:

(6.14)

albowiem przy całkowitym wykorzystaniu triody prąd I._m = /„o-Zamieniając w zależności (6.14) napięcie U_t0 przez U_ott + U,_m, zgodnie z rysunkiem 6-2, i dzieląc licznik i mianownik uzyskanego

wyrażenia przez Ł/₀,_f/2 oraz uwzględniając zależność (6.9), otrzymamy:

^ ⁼ 0>⁵1)

U.,

,+u.

= 0,5

2*f fl

(6.15)

Z powyższego wynika, że spraiuność stopnia wzmocnienia mocy na triodzie w klasie A wzrasta ze wzrostem oporności obciążenia, dążąc do wartości 0,5 przy nieskończonym wzroście oporności.

W rzeczywistych warunkach sprawność stopnia w klasie A jest 1,1-4-1,4 razy mniejsza od wartości obliczonej na podstawie wzoru

(6.15); dzieje się tak wskutek tego, że idealna charakterystka zerowa przecina oś odciętych z prawej strony od początku osi współrzędnych, jak również dlatego, że trzeba zachować nierówność J„_m < U albowiem przy całkowitym wykorzystaniu prądowym triody powstają niedopuszczalnie duże zniekształcenia nieliniowe.

Rozpatrzymy, w jaki sposób powodowane przez triodę zniekształcenia nieliniowe zależą od oporności obciążenia. Na rysunku 6-3 przedstawiono proste obciążenia dla różnych wartości R,_

liniowych powodowanych przez triodę przy zwiększeniu oporności obciążenia i) *„-,-0. ^s)

Rys. 6-4. Zależność P_, t] i h od współczynnika obciążenia o dla stopnia wzmocnienia mocy na triodzie w klasie A

przy stałym napięciu anodowym; z rysunku tego wynika, że przy wzroście R,_ prosta obciążenia przebiega bardziej poziomo, przy czym maleje różnica w długości jej odcinków u i b. Bierze się to stąd, że odległość pozioma między statycznymi charakterystykami triody jest prawie stała wskutek stałości statycznego współczynnika amplifikacji K_a. Na podstawie wzoru (4.31) można dojść do wniosku, że wówczas maleje współczynnik zawartości harmonicznych. A zatem przy zwiększeniu oporności obciążenia maleją zniekształcenia nieliniowe powodowane przez triodę.

263