книги из ГПНТБ / Полонников Д.Е. Электронные усилители автоматических компенсаторов

2 7 8 УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ И ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ [ГЛ. VIII

превышает величину, которая указывается для непрерывного режима работы. В быстродействующих автокомпенсаторах для перечисленных двигателей требуется мощность 3 -f- 6 вт.

Поскольку выходной каскад является основным потреби­ телем энергии и определяет параметры источника питания, который занимает 20— 50% объема всего усилителя, жела­ тельно, чтобы каскад работал с высоким коэффициентом

ности не должен вносить дополнительной инерционности, как при работе в линейной области, так и нелинейной. Для улуч­ шения динамических свойств прибора, а также для увеличе­ ния допустимого уровня паразитного сигнала на входе уси­ лителя мощности, желательно иметь возможно большее отно­ шение области линейности каскада к напряжению трогания. Желательно также, чтобы усилитель мощности имел большой коэффициент усиления, что снижает требование к усилителю напряжения.

Вбыстродействующих автокомненсаторах существенно, чтобы усилитель мощности не давал на выходе постоянной составляющей, которая вредно сказывается на быстродей­ ствии прибора вследствие подмагничивания сердечника двига­ теля.

Вслучае, когда важно сокращение габаритов, усилитель

мощности должен строиться по бестрансформаторным схемам. Выше мы отмечали, что многокаскадный усилитель часто оказывается неустойчивым из-за связи выходного каскада с предшествующими за счет общего источника питания. При выборе схемы выходного каскада и источника питания сле­

дует стремиться к уменьшению указанной связи.

Нередко усилители автокомпенсаторов используются в различных регуляторах. В этих случаях на выходе усили­ теля включается обычно реле или обмотки каких-либо электропневматических или электрогидравлических преобразова­ телей. Учитывая сказанное, желательно предусмотреть в вы­

§ 2 4 ] ВЫБОР СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ 2 7 9

ходном каскаде возможность такого включения, что значи­ тельно расширяет область применения усилителя.

Мы перечислили основные требования к выходным каска­ дам, которые необходимо учитывать при выборе и расчете схемы усилителя мощности. Следует также учитывать, что в усилителе автокомпенсатора нелинейные искажения и пуль­ сации незначительно влияют на работу двигателя. Последнее обстоятельство требует несколько иного, чем обычно, под­ хода к расчету выходного каскада и выбора режима его работы. В частности, допустим выбор рабочей точки в одно­ тактном каскаде на нижнем изгибе ламповой характеристики аналогично режиму А В Ь применяемому обычно только в двухтактных схемах усилителей.

Сравним различные схемы усилителей мощности. Остано­ вимся сначала на схемах с питанием анодных цепей перемен­ ным током. Основное достоинство таких схем состоит в том, что они не требуют для своего питания выпрямленного тока. Следовательно, в случае их применения достаточно иметь маломощный выпрямитель только для питания усилителя на­ пряжения, который потребляет обычно ток менее одного мил­ лиампера.

Схемы усилителей мощности с питанием анодных цепей переменным током*) могут быть одно- и двухполупериодными. Однополупериодными называют усилители, в которых независимо от фазы входного сигнала только один полупериод питающего напряжения является рабочим. Во второй полупериод, когда к анодам ламп приложено отрицательное напряжение, усилитель не работает. Все схемы переменного тока построены по принципу дифференциальных. Когда вход­ ной сигнал равен нулю, ток в нагрузке не должен содер­ жать первой гармоники, которая является полезным выход­ ным сигналом.

В схеме рис. 128 лампа включена только в одном плече. Условие баланса для нее по первой гармонике определяется следующим выражением:

(8 . 1)

*) Каскады с питанием анодных цепей переменным током часто называют также фазированными каскадами или фазированными выпря­ мителями, поскольку они чувствительны к фазе входного сигнала.

2 8 0 УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ И ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ [ г л . VIII

Очевидно, при изменении нагрузки и параметров лампы усло­

саторов.

В схеме рис. 129 оба плеча образованы одинаковыми электронными лампами. Схема представляет последовательно-

няется тем, что входной сигнал непосредственно управляет

схема работала симметрично при обеих полярностях входного сигнала, необходимо выбирать рабочую точку на середине

лельно-балансный каскад. Дрейф схемы небольшой. При над­ лежащем выборе режима коэффициент полезного действия благодаря управлению обеими лампами может быть высоким.

питающего напряжения, когда на аноды Лъ Лй, подается минус от сети, работают только лампы Ль Л3, причем в зави­ симости от фазы входного сигнала преобладает ток либо Л1, либо Л3. В следующий полупериод работают лампы Лг, Лц. При этом, если полярность сигнала в первый полупериод

имеет противоположное направление. В результате сложения потоков постоянные составляющие и четные гармоники взаимно

ляющих магнитного потока и {/вых в выходном трансформа­ торе под действием изменений анодного тока каждой лампы. Следует отметить, что в схеме рис. 131 лампы используются весьма неэкономично, так как при полной раскачке каскада в каждый полупериод работает только одна из четырех ламп.

На рис. 133 приведена схема параллельно-балансного кас­ када, в котором питающее напряжение на аноды ламп по-

*

| г^Сб/ЛЬ

Рис. 131. Двухполупериодный параллельно-балансный каскад с питанием переменным током.

дается в противофазе, вследствие чего лампы пропускают ток по очереди. Когда входной 'сигнал равен нулю, токи обеих ламп равны и в нагрузке протекает ток, соответствующий двухполупериодному выпрямлению, т. е. он содержит только постоянную составляющую'и четные гармоники (рис. 134, а). Входной сигнал увеличивает ток одной лампы, для которой фаза сигнала совпадает с фазой питающего напряжения и уменьшает ток другой, вследствие чего в выходном напря­ жении появляется первая гармоника, фаза которой зависит от фазы входного напряжения (рис. 134,6). По коэффициенту

каскада нет постоянной составляющей и четных гармоник. Форма выходного напряжения весьма близка к синусоидаль-

возможности протекания через лампу обратного тока. Во­ прос протекания обратных токов и выбор вида смещения

Рис. 138. Параллельно-балансный каскад на лучевых тетродах с фиксированным смещением переменным током и питанием экранных сеток через диоды.

большом входном сигнале половина всех ламп оказывается полностью заперта и практически бездействует. Для получе­ ния при равных условиях той же мощности, которую дают

каскады с питанием постоянным током, требуется вдвое боль­ шее количество ламп. Это приводит к заметному понижению общего коэффициента полезного действия с учетом потребле­ ния цепи накала.

Рис. 140. Пример включения двух реле, обеспечивающих трехпозпционное регулирование.

Остановимся на схемах усилителей мощности с питанием анодных цепей постоянным током. Наиболее простой является

Двухтактные каскады обладают тем преимуществом, что в них не происходит подмагничивания выходного трансформа­ тора постоянной составляющей. Кроме того, в питающем на­ пряжении отсутствует первая гармоника сигнала, поэтому паразитная связь через источник оказывается меньше и тем