Страница:Радиолюбитель 1927 г. №03.djvu/23

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


А 108

РАДИОЛЮБИТЕЛЬ-1927

хождения через лампу двух токов—постоянного (/o'! и переменного с амплитудой J„, который полпериода усиливает постоянный, а полпериода ого ослабляет. Благодаря колебаниям анодного тока, конденсатор С (рис. 2) заряжается и на нем (и вообще на колебательном коитуре) появляется переменное напряжение (п'олперпода оно положительно. а полпериода—отрицательно — кривая 111). В анодной цепи имеется; батарея 77„ напряжение которой (Е„) не меняется при колебаниях (IV), колебательный контур ЕС, напряжение на котором меняется согласно кривой (III), и лампа. Соглаоно основным законам электротехники, напряжение на лампе (между анодом и нитью) должно каждый момент составлять вместе с напряжением на контуре напряжение батареи, а так как на контуре напряжение колеблется, то не остается постоянным и напряжение на лампе. Кривая (V) изображает колебания напряжения на лампе (она получена путем графического вычитапия кривой III из кривой IV).

Сопоставляя все эти кривые, мы видим, что с ростом положительного заряда на сетке, увеличивается анодный ток, растет положительное напряжение на контуре и уменьшается напряжение на лампе, наоборот, отрицательный заряд на сетке, запирая лампу, уменьшает анодный ток, напряжение на контуре стапо- вптся отрицательным и папряжепие на лампе растет. Мы замечаем очень интересную вещь: напряжение на лампе в известные* промежутки времени (когда сетка заряжена отрицательно) становится выше того напряжения, которое дается анодной батареей.

Динамическая характеристика лампы

Как известпо, характеристикой лампы называется графическая зависимость между анодным током, текущим .через лампу, и напряжением на сетку при неизменном анодном напряжении. Снимая такие кривые при различных анодных напряжениях, например, при 60, 120 и 180 вольтах, мы можем получить, как говорят, семейство статических характеристик (см. рис. 4). Статическими они называются потому, что они сняты при неизменном напряжении на аноде.

Допустим, что в цепь нашего генератора (рис. 2) включена батарея в 120 вольт. Если бы колебаний у вас не было, то характеристика, соответствующая Еа «= 120 в, нам бы показывала, как изменялся бы аподвый ток если бы мы стали давать на сетку различные напряжения. Не то получится у пас при колебаниях: нащряжепие на аноде лампы, как только-что было сказано, пе остается постоянным, для того, чтобы определить зависимость между анодным током и напряжением на сетку, нам Нужно принимать каждый раз во внимание анодпое напряжение (кривая V рис. 3). Пользуясь этими кривыми (I и V, рис. 3) и семейством статических характеристик (рис. 4), мы можем определить каждый раз, какой ток пройдет через лампу в данный момент времени. Так, например, при eg = 0 вольт мы отыскиваем интересующую нас точку на характеристике, соответствующей еа = 120 в (точка I) и т. д. На диаграмме рис. 3 кривые были нарисованы отвлечений. Не задаваясь пока вопросом, какие могут установиться реальные величины колебаний, мы теперь предположим, что напряжение на сетке (кривая I) колеблется с амплитудой Е£ = 10 в — от -f 10 в (положение 2) до — 1и и (положение 3), переходя 0 вольт (положение 1) Соответственно будет колебаться напряжение на аноде (кривая у—от 60 в (положение 2) до 180 в (положение 3).

Таким образом, мы можем построить кривую, выражающую зависимость между анодным током и напряжением на сетке при колебаниях. Такая кривая иосит название динамической характерце ти к и

л а м п ы. Проще всего наносить динамическую характеристику прямо па семейство статических, что и сделано на рис. 5.

Пользуясь динамической характеристикой, мы могли бы построить кривую колебаний анодного тока (такое построение выполнено на рис. 5), и если все кривые у пас построены правильно, то полученная кривая анодного тока должна быть в точности такой же, как кривая II (рис. 3). В динамической характеристике, стало-быть, связаны в одпо целое анодный ток и те напряжения, которые имеют место в отдельных звеньях лампового генератора. Динамическая характеристика так же, как н кривые, рис. 3, показывает нам вторую замечательную вещь:

с увеличением анодного напряжения анодный

тон при колебаниях уменьшается, при понижении анодного напряжения ток растет. Диодный ток как бы следует за указаниями сетки, и действует наперекор указаниям анода (другими словами, колебания анодного тока в фазе с напряжениями на сетку и противоположны колебаниям на аноде).*

Ток в контуре и анодный ток

Подойдя к* колебательному контуру LC, анодпый ток разветвляется: постонпиая его часть 1п проходит только через катушку L (конденсатор ие пропускает постоянного тока), переменная часть (J„) имеет два пути— через коидепсатор С н катушку L. Казалось бы что токи в контуре должны быть меньше анодного тока, текущего по перазветвлевной цепи. Теория и практика сообщают нам 3-ю замечательную вещь: токи, текущие через емкость Си самоиндукцию L, в действительности гораздо больше анодного тока Для об- яспепня этого явления (в электротехнике опо иосит название „резопаиса токов") вспомним картину, иарнсоваппуювам ранее. Колебалия в генераторе вызываются тем, что при включении анодной цепи заряжается конденсатор С, который потом начинает разряжаться па катушку L с частотой, обусловленной его емкостью С и самоиндукцией катушки L. Если бы в контуре LC ие было потерь энергии, то заряженный однажды конденсатор мог бы бесконечное число раз колебательно разряжаться на катушку L. Но в действительности в коитуре' потери имеются (катушка 7. обладает "сопротивлением, имеются потери в антенне, заменяющей кондовсатор С). Поэтому колебания, предоставленные самим себе, быстро бы потухли—

такие колебании называются затухающих*

(с ними мы имеем дело, возбуждая волною*, от пищика). Но мы прекрасно знаем, чтп с помощью лампы получаются незатухающе колебании. Это происходит потому, что потери энергии в конгуро восполняются лампой, благодаря пульсирующему анодному току, дозаряжающему конденсатор. Прп заммкампг анодной цепи мы получаем нарастание колебаний (амплитуды тока в контуре)— лампа посылает в ко’птур больше оперши, чем г* требуется для погашения потерь. Вместе с усилением колебаний быстро растут потер?, (они пропорциональны квадрату силы тока в контуре), так что колебания устанавливаются па определенном уровне,—посылаемая энергия равна расходуемой. Когда потери в контуре невелики, то и колебатель ный анодный ток. восполпяющпй их, должен быть очень малым (в следующий раз мы пот считаем его величину)—гораздо мевьше тока в контуре. В этом нас очень хорошо убеждает практика: в любительском передатчике, построенном на лампах Р5, ток е антенне достигает до 0,5 ампера при анодном тоне всего в несколько миллиампер. Разумеется, мож(ь при желании построить антенну с большими потерями, у которой разница между антенным и анодным током будет невелика.

Связь между токами и напряжениями

Итак мы включили генератор, и у аае установились определенной силы колебания токов и напряжений,—так как они показаин па диаграмме ряс. 4, или как они связаны в динамической характеристике лампы (рис. 5). Но стоит что-нибудь изменить в цепях генератора, как картина изменится. Например, если мы уменьшим самоиндукцию катушки L. тогда не только увеличите* частота колебаний, но и то устойчивое состояние, в котором ранее находились колебания, будет нарушено. В самом деле, электромагнитная индукция между катушкам? изменится, п в сетке будет наводиться электродвижущая сила с другой амплитудой, начнет по иному колебаться анодный ток. измелится амплитуда напряжения иа контуре LC, станет *цвым колебательный ток в контуре, снова изменится индукция между катушками L и Lx и т. д. Такое неустойчивое состояние будет продолжаться 'некоторое, очень небольшое и для нас незаметное время, пока колебания снова не установятся, но с иными амплитудами токов к напряжений. Мы получим песколько измеленные диаграммы по сравнению с показанными па ряс. 3, и новую динамическую характеристику. Такая же революция произойдёт в гевёраторе, если мы отдалим сеточ ную катушку от анодной (ослабим связь, или повысим анодное напряжение, или ас вместо одной лампы вставим две, соединив их параллельно, и т. и. Мы видим, чти вгвнвра торе все нак-то определенным образом увязано, и отсюда понятно, что генератор надо тщательно наладить, чтобы он нак следует ра- . ботал. Ясное представление о динамической характеристике значительно облегчит нал понимание происходящих в генераторе процессов.

В заключение отметим, что не только в передаче, но и при приеме, или усилении анодное напряжение па лампе не 'остаекл постоянным и равным напряжению батареи 77,—анодиый ток при колебаниях гакзе изменяется согласно динамической характеристики, а не статической. Так называемый „резонанс токов" (о ним мы виоследстини подробно познакомимся) имеет место в усилителе с настроенным анодным контуре*, и нейтродине, в регенеративном арнемыДО и т. п.