Электронный усилитель, график возникновения нелинейных искажений

Электронно-вакуумный диод, схема которого показана на рисунке слева. Его название показывает число электродов – два. Под действием электронагревателя, называемого накалом, катод испускает электроны (обозначенные на рисунке “-”). Между анодом и катодом прикладывается значительное электрическое напряжение (сотни вольт), создающее большую напряженность электрического поля Е. Электроны подхватываются этим полем, устремляются к аноду и оседают на нем, создавая этим самым электрический ток I между анодом и катодом (принятое в электротехнике направление электрического тока от + к -). В обратном направлении ток через диод не протекает. На рисунке справа от диода изображены стрелки электрического тока и общий значок диода. Благодаря свойству проводить ток только в одном направлении диод применяется для выпрямления переменного электрического тока. Дальнейшее развитие диода привело к созданию триода, показанного на рисунке ближе к центру. В триоде была добавлена сетка между анодом и катодом, через которую электроны вынуждены пролетать на пути от катода к аноду. Если на сетку подать напряжение, отрицательное относительно катода, то электроны будут ею отталкиваться обратно к катоду, и ток будет ослабевать. Увеличивая отрицательное напряжение, можно свести ток к нулю. И наоборот, уменьшая это напряжение, можно увеличивать ток анода. Правее схемы триода на рисунке показана зависимость тока анода от напряжения на сетке. Усилительные свойства триода характеризуются крутизной этой кривой S = dIa/dUc = tg β при определенном анодном напряжении Ua. Правее на рис.7 показан график зависимости напряжения на аноде Uа = Uпит – Ra ∙ Ia от напряжения на сетке U_С в виде наклонной линии, на которой в исходном положении нанесена рабочая точка. Если на сетку подавать через конденсатор С1 переменное напряжение усиливаемого сигнала U_ВХ, то с анода через конденсатор С2 может быть снято увеличенное напряжение U_ВЫХ. Амплитуда выходного сигнала в К = (S ∙ Ra) раз (коэффициент усиления) больше входного. Чтобы сигнал не искажался по форме, нужно работать в пределах прямолинейного участка зависимости U_А(U_С), что достигается выбором положения рабочей точки путем подачи на сетку через резистор с большим сопротивлением R_C постоянного напряжения смещения U_СМ. Это называют режимом по постоянному току. На правом графике показан случай искажения выходного сигнала (нижняя амплитуда меньше верхней). В случае усиления звуковых сигналов будет слышится искажение звука.

Поиск по сайту: