і
АУДИОТЕХНИКА
I
лирического отступления хочу за-
метить, что пуристский подход, зак-
лючающийся в бездумной миними-
зации общего числа элементов,
мягко говоря, бесперспективен.
Итак, если проанализировать
все вышесказанное, то можно сде-
лать вывод, что первоисточником
проблем с частотной характеристи-
кой каскада с токовым смещением
является противоречие между вы-
бором режима работы каскада по
постоянному и переменному току
(смотрите первый пример
). Линей-
ный резистор
ЯА
в цепи анода лам-
пы жестко связывает оба режима
между собой, а требования к вели-
чине
ЯА
с точки зрения получения
максимального усиления и миними-
зации влияния цепи смещения -
противоположны. Если мы сможем
устанавливать оба режима незави-
симо, то противоречие исчезнет, и
мы сможем получить частотную ха-
рактеристику каскада с токовой
связью, приближающуюся к харак-
теристике обычного резистивного
каскада.
Такую возможность дает схема,
показанная на
рис. 5.
Так как через источник тока
пе-
ременная составляющая тока лам-
пы не протекает, то режимы лампы
по переменному и постоянному току
становятся независимыми.
Теперь ток источника тока
мож-
но установить любой величины и,
следовательно, обеспечить нужный
ток через лампу
при любом зна-
чении
ЯЫаБ
без существенного уве-
личения напряжения питания
Е 1
(его
все-таки придется немного увели-
чить для обеспечения нормального
режима работы источника тока).
Рис. 5
Определим максимально допус-
тимую величину
ЯЫаБ
в зависимо-
сти от желаемой частотной харак-
теристики. Для большей наглядно-
сти упростим эквивалентную схему
каскада
(рис. 6).
Как вы видите, все свелось к
простейшей ІЧС-цепи первого по-
рядка, ее частотная характеристи-
ка определяется одним полюсом на
ЛАЧХ (логарифмическая амплитуд-
но-частотная характеристика) [3].
Задавшись расположением полюса
(частотой среза), можно легко вы-
числить величину
ЯЫаБ
из соотно-
шения:
Rbias
5
1
2
nf-Ce
(4)
где / - частота среза.
Для
правильной
передачи
фронтов звукового сигнала доста-
точно задать частоту среза / поряд-
ка 100 кГц.
Для каскада с токовым смеще-
нием, показанного на
рис. 5,
модуль
коэффициента передачи опреде-
лится выражением:
КЬ =
- Р
-/| + |со-Се- (г/ +
Rbias^f
(5)
Для подтверждения целесооб-
разности использования такой схе
мы рассчитаем параметры каскада
с двумя источниками тока на лам-
пе 6Н8С. Будем использовать тот
же режим лампы, что и в первом
примере. Сначала определим допу-
стимую величину ЯЫав по форму-
ле
(4) (выражение 1
- см.
врезку).
Примем ближайшее стандарт-
ное значение -
ЯЫав
=15 кОм и вы-
числим абсолютные значения
КЬ
Rr
Рис. 6
Rbias <
___________1___________
2 хя х1 0 0 -1 0 3 х70-10-1г
-9 -Ю 3 =1.374-104 Ом
выражение 1
каскада по соотношению (5) для
нулевой частбты и частоты 20 кГц.
Они будут соответственно равны 18
и 17,61, это соответствует неравно-
мерности частотной характеристи-
ки -0,189 дБ.
Для получения необходимого на-
пряжения смещения (для приведе-
ния напряжения в точке
А
к нулю),
ток через резистор
Rbias
должен
быть равен
180 В/15 кОм = 12 мА.
Следовательно, ток источника
тока
должен быть равен сумме
тока лампы и тока смещения:
4,7 мА + 12 мА = 16,7 мА.
Как видите, параметры суще-
ственно лучше, чем у каскада с
классической схемой токового сме-
щения, кроме того, он превосходит
обыкновенный резистивный каскад
по модулю коэффициента переда-
чи и линейности.
Теперь есть смысл вернуться к
вопросу использования катодного
повторителя в качестве последую-
щего каскада. Существует несколь-
ко достаточно веских оснований
для выбора такого решения.
Во-первых, целесообразно все
равно стремиться снизить емкость
Се.
При той же величине
Rbias
мож-
но расширить частотную полосу
каскада или увеличить величину
Rbias,
сохраняя заданную полосу.
Второй момент более важен (рас-
ширять частотную полосу более
100.
..150 кГц для аудио усилителей
не имеет особого смысла): увеличе-
ние сопротивления
Rbias
соответ-
ственно сопровождается снижени-
ем тока смещения, это упрощает
подбор компонентов для источника
тока и снижает потребляемую кас-
кадом мощность.
Во-вторых, применение катодно-
го повторителя гарантирует макси-
мальную линейность каскада в ши-
рокой полосе частот. Мы не будем
здесь подробно касаться этого воп-
роса, так как он достаточно подроб-
но рассмотрен в другой статье [4].
В-третьих, катодный повтори-
тель увеличивает нагрузочную спо-
собность каскада, что расширяет
его функциональные возможности.
m
(Продолжение в N92/2006)
| 23
Радиолюбитель - 01 /2006 |
предыдущая страница 22 Радиолюбитель 2006-01 читать онлайн следующая страница 24 Радиолюбитель 2006-01 читать онлайн Домой Выключить/включить текст