Катодное смещение - Cathode bias

В электроника, катодное смещение (также известный как самообъектив или автоматическая предвзятость) - это метод, используемый с вакуумные трубки сделать катодное напряжение постоянного тока (dc) положительным по отношению к отрицательной стороне источника напряжения на пластине на величину, равную величине желаемого смещение сетки Напряжение.[1]

Операция

Наиболее распространенная реализация катодного смещения пропускает катодный ток через резистор, подключенный между катодом и отрицательной стороной источника напряжения пластины.[2] Катодный ток через этот резистор вызывает желаемое падение напряжения на резисторе и устанавливает на катод положительное постоянное напряжение, равное по величине отрицательному напряжению смещения сетки. Схема сетки помещает сетку на нулевое постоянное напряжение относительно отрицательной стороны источника напряжения пластины, в результате чего напряжение сетки становится отрицательным по отношению к катоду на требуемую величину.[3] Катодные цепи с прямым нагревом подключают катодный резистор смещения к центральному отводу вторичной обмотки трансформатора накаливания или к центральному отводу низкого сопротивления, подключенного поперек нити.[4]

Дизайн

Чтобы найти правильное значение резистора, сначала определяется рабочая точка лампы. Ток пластины, напряжение сетки относительно катода и ток экрана (если применимо) записываются для рабочей точки. Значение катодного резистора смещения находится путем деления абсолютного значения напряжения сетки в рабочей точке на катодный ток в рабочей точке (ток пластины плюс ток экрана).[5] Мощность, рассеиваемая катодным резистором смещения, является произведением квадрата катодного тока и сопротивления в Ом.

Любое влияние частоты сигнала катодного резистора можно свести к минимуму путем обеспечения подходящего байпасный конденсатор параллельно с резистором. Обычно емкость конденсатора выбирается так, чтобы постоянная времени конденсатора и резистора смещения была на порядок больше, чем период самой низкой частоты, которая должна быть усилена. Конденсатор делает усиление каскада на частотах сигнала практически таким же, как если бы катод был подключен непосредственно к возвратной цепи.[6]

В некоторых конструкциях может быть желательна дегенеративная (отрицательная) обратная связь, вызванная катодным резистором. В этом случае все или часть катодного сопротивления не перекрывается конденсатором.[7]

В двухтактных схемах класса A пара ламп, возбуждаемых одинаковыми сигналами, сдвинутыми на 180 градусов по фазе, может иметь общий катодный резистор без шунтирования. Вырождения не произойдет, потому что, если характеристики напряжения сетки и тока пластины для двух ламп совпадают, ток через катодный резистор не будет изменяться в течение 360 градусов цикла сигнала.[8]

Рекомендации по применению

  • Коэффициент усиления по напряжению каскада снижается катодным резистором. Катодный резистор появляется последовательно с импедансом нагрузки пластины в уравнении усиления напряжения.[7]
  • Местный отрицательный отзыв (катодная дегенерация) вызвано катодным резистором.[7][9]
  • Напряжение питания «B» или пластины, доступное для трубки, фактически уменьшается на величину напряжения смещения.[4]

Сравнение с фиксированным смещением

Катодное смещение, как решение, часто является альтернативой использованию фиксированный уклон.[10] Роберт Томер в своей книге об электронных лампах 1960 года, которая в основном касалась стратегий увеличения срока службы ламп, осудил конструкции с фиксированным смещением в пользу катодного смещения. Он сказал, что фиксированное смещение, в отличие от катодного смещения, не обеспечивает допустимой погрешности, которая защищает систему от неизбежных различий между электронными лампами, а также не защищает от условий побега, вызванных неисправностями лампы или цепи.[10] Он также утверждал, что большинство специалистов по лампам считают операцию с фиксированным смещением опасной.[10] Несмотря на эту позицию, сегодня в ламповых усилителях обычно используется фиксированное смещение. Томер определил тенденцию к созданию схем с фиксированным смещением в 1960 году, но не был уверен в причинах этого.[10]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Персонал Cruft Electronics, Электронные схемы и лампы, Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1947, стр. 280-281, 335-336.
  2. ^ Гирарди, Альфред А. (1932). Курс радиофизики (2-е изд.). Нью-Йорк: Книги Райнхарта. п. 480
  3. ^ Орр, Уильям I., изд. (1962). Справочник по радио (16-е изд.). Нью-Огаста, Индиана: редакторы и инженеры, LTD. п. 266.
  4. ^ а б Гирарди, Альфред А. (1932). Курс радиофизики (2-е изд.). Нью-Йорк: Книги Райнхарта. п. 475
  5. ^ Гирарди (1932) стр. 476
  6. ^ Персонал Cruft Electronics, Электронные схемы и лампы, Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1947, стр. 335
  7. ^ а б c Велей, Виктор Ф. С. (1994). Справочное руководство по настольной электронике (3-е изд.). Нью-Йорк: Tab Books. С. 372–374.
  8. ^ Гирарди (1932) стр. 670
  9. ^ Cruft Electronics Staff, 1947, стр. 416
  10. ^ а б c d Томер, Роберт Б. (1960). Получение максимальной отдачи от вакуумных трубок. Индианаполис: Howard W. Sams & Co., Inc. / The Bobbs-Merrill Company, Inc., стр.20, 29, 62.

дальнейшее чтение