Напряжение низкой частоты, то есть усиливаемый сигнал, подается на сетку выходной лампы с анодной нагрузки R1 усилителя напряжения (Л1) через разделительный конденсатор С1. Этот конденсатор нужен для того, чтобы на сетку Л2 с анода Л1 не попало постоянное напряжение. Если конденсатор С1 окажется пробитым, а такое повреждение иногда случается, то на сетке Л2 появится большое положительное напряжение, анодный ток лампы резко возрастет, и она может выйти из строя.
* * *
ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ - МИКРОФОН
Динамический микрофон и громкоговоритель могут при известных условиях заменять друг друга, и это хорошо иллюстрируется довольно простым опытом. Подключите к гнездам звукоснимателя обычный трансляционный динамик (разумеется, с выходным трансформатором) и говорите в него так же, как и в обычный микрофон. Приемник довольно громко воспроизведет вашу речь. Только учтите, что приемник и динамик-микрофон должны находиться на значительном расстоянии друг от друга, иначе возникнет сильная обратная связь и вся система превратится в электроакустический генератор, а проще говоря, «зовоет».
Это простейшее переговорное устройство может оказаться весьма полезным, например, для связи между двумя соседними помещениями.
* * *
Схема первого усилительного каскада уже знакома нам (рис. 39, а), знаком и способ питания экранной сетки через гасящее сопротивление (рис. 41, б). Сопротивление утечки R2 и конденсатор С2 — это элементы фильтра детектора (рис. 23). Как уже было отмечено (стр. 74), переменное сопротивление R"1 является регулятором громкости. С помощью R"1 мы подаем на вход усилителя большую или меньшую часть низкочастотного напряжения. Иногда R"1 включают вместо сопротивления утечки (рис. 49, а).
Приведенная на рисунке 49 схема усилителя низкой частоты в реальном приемнике встречается с целым рядом изменений и дополнений.
Многие изменения не носят принципиального характера, и вы легко поймете их, если внимательно читали предыдущие разделы. К числу таких изменений можно отнести применение в первом каскаде триода вместо пентода, подачу смещения на сетку первой лампы за счет ее собственного сеточного тока (рис. 39, б), подачу смещения на обе лампы с сопротивления включенного в цепь общего «минуса» (рис. 48), питание экранной сетки от делителя напряжения (рис. 41, в). Встречаются в усилителях НЧ особенности, с которыми мы еще не знакомы. К их числу в первую очередь нужно отнести отрицательную обратную связь, раздельную регулировку тембра и двухтактный выходной каскад.
С обратной связью мы познакомились, когда речь шла о недостатках триода (стр. 121) — она возникла из-за того, что сигнал из анодной цепи лампы попадал в сеточную. Существует две разновидности обратной связи — положительная и отрицательная. В первом случае сигнал, попадающий в сеточную цепь из анодной, действует согласованно, или, как говорят, в фазе с усиливаемым сигналом, в результате чего переменное напряжение на сетке увеличивается. Во втором случае обратная связь действует в противофазе с сигналом и ослабляет его.
В усилителях низкой частоты используется только отрицательная обратная связь, так как она позволяет снизить нелинейные искажения и в широких пределах корректировать частотную характеристику усилителя.
Каждая электронная лампа, особенно выходная, в какой-то степени изменяет форму усиливаемого сигнала, создает нелинейные искажения (стр. 38). Связано это с тем. что на некоторых участках характеристика лампы нелинейна — анодный ток не всегда прямо пропорционален напряжению на сетке. В результате нелинейных искажений на выходе усилителя появляются синусоидальные составляющие, которых не было на входе, и из радиоприемника вместо чистого, прозрачного звука доносятся скрежет и хрипы. Для объективной оценки искажений существует специальная величина — коэффициент нелинейных искажений, который показывает, сколько процентов от основного сигнала составляет мощность вновь появившихся посторонних гармоник. Нелинейные искажения в 3–5 процентов наше ухо практически не замечает, 10–15 процентов сильно искажают передачу, ну а при искажениях больше 20 процентов речь и особенно музыку может слушать человек лишь с исключительно крепкими нервами. Помимо ламп «богатым» источником нелинейных искажений является еще и громкоговоритель, а также выходной трансформатор. Кроме того, в общий счет входят искажения, которые появляются на передающей стороне радиовещательного тракта. Все это заставляет вести упорную борьбу с каждым лишним процентом искажений везде, где это только возможно, в том числе и в усилителе низкой частоты.
Когда мы вводим отрицательную обратную связь в усилитель НЧ, то из анодной цепи на сетку попадает не только усиливаемый чистый сигнал, но и все посторонние гармоники, появившиеся в самой лампе в результате искажений. И вот здесь-то, попав на главный командный пост лампы, на управляющую сетку, появившиеся в результате искажений гармоники начинают сами себя ослаблять, действуя против своих «родителей» — посторонних гармонических составляющих анодного тока. Конечно, подобным способом нельзя полностью избавиться от искажений, но уменьшить их в несколько раз удается. Заметим, что наряду с определенными достоинствами отрицательная обратная связь имеет и серьезный недостаток, она одновременно ослабляет полезный сигнал. Однако бороться с этим недостатком довольно просто-нужно лишь повысить усиление предыдущего каскада и подавать напряжение на сетку с некоторым запасом.
На рис. 50 вы видите упрощенную по сравнению с предыдущей (не показаны цепи накала, вместо пентода в первом каскаде работает триод) схему усилителя НЧ, где жирными линиями показано несколько типичных цепей отрицательной обратной связи. Прежде всего (а, б) напряжение обратной связи появится на катодных сопротивлениях R3 и R6, если отключить от них конденсаторы. Теперь под действием анодного тока на сопротивлениях возникает не только постоянное, но и переменное напряжение, которое, как всегда, действует между катодом и корпусом, а значит, между катодом и сеткой.
Рис. 50
Анод лампы Л1 с ее сеткой непосредственно связывает конденсатор С10 (в). Он по сути дела лишь увеличивает междуэлектродную емкость лампы. Аналогичная цепь (г) протянута с анода выходной лампы к сетке первого каскада, правда, не к самой сетке, а к сопротивлению R3, которое, как только что было отмечено, включено между сеткой и катодом лампы Л1. Одна из цепей (д) охватывает практически весь усилитель, так как напряжение низкой частоты здесь подается со вторичной обмотки выходного трансформатора на вход первого каскада, в другой цепи (ж) отрицательной обратной связью охвачены лишь главные источники нелинейных искажений — выходной каскад (Л2) и выходной трансформатор. Обратная связь может подаваться и на экранную сетку, например, с части витков (I б) первичной обмотки выходного трансформатора (е). Такую схему иногда называют ультралинейной.
С помощью конденсатора, сопротивление которого, как известно, зависит от частоты, удается сделать обратную связь неравномерной — усилить или, наоборот, ослабить ее в некоторой части звукового спектра и таким путем «поднять» или «завалить» определенный участок частотной характеристики.
Этот прием широко используется в усилителях НЧ и, в частности, в раздельном регуляторе тембра, работу которого поясняет рис. 51.
Рис. 51
В цепи обратной связи имеются два фильтра — один из них пропускает высшие звуковые частоты, другой — низшие. Уменьшая сопротивление R1, это своего рода гасящее сопротивление, мы усиливаем обратную связь (а значит, ослабляем входной сигнал) на высших частотах и создаем «завал» частотной характеристики в этой области. Аналогично с помощью сопротивления R2 регулируется тембр в области низших частот. Практически в цепях обратной связи имеется значительное количество сопротивлений и конденсаторов (в принципе вместо конденсаторов можно использовать катушки — их сопротивление тоже зависит от частоты), с помощью которых и осуществляется корректировка частотной характеристики.
И, наконец, еще один незнакомый нам элемент усилителя НЧ — двухтактный выходной каскад. Когда от усилителя нужно получить большую мощность и одной лампы уже недостаточно, поступают довольно просто — берут две, включая их так, как показано на рис. 52. Это и есть двухтактный выходной каскад, который можно встретить почти во всех приемниках высокого класса.
