В книге рассмотрены основные типы каскадов ламповых усилителей звуковой частоты (УЗЧ). <...> Простые и доступные расчеты позволят читателю легко создать свою собственную конструкцию УЗЧ. <...> Для специалистов и подготовленных радиолюбителей, занимающихся разработкой высококачественных УЗЧ. <...> В 1907 г. американский
инженер Ли де Форест получил патент на изобретенную им трехэлектродную лампу — триод, названную им «аудион». <...> Триод Ли де Фореста
состоял из угольной нити накаливания, платинового анода и зигзагообразной сетки, которую он расположил в непосредственной близости
от катода. <...> В 20-е
годы прошлого столетия появились двухсеточные лампы, a с 30-х годов в создании электронных ламп начался лавинообразный процесс
создания трех-, четырех-, пятисеточных ламп в различном конструктивном исполнении баллона — металлокерамические, стеклянные, ме-
4
Введение
таллические. <...> До 70-х годов прошлого столетия электронные лампы оставались
основными активными элементами при построении приемников и передатчиков различного назначения, систем связи, радиолокации и радионавигации. <...> Для поддержания такого вакуума в баллон электронной лампы после откачки воздуха вводят дополнительно газопоглотители. <...> Чем выше температура катода, тем большее число
электронов приобретает энергию, необходимую для выхода, вследствие чего возрастает ток термоэлектронной эмиссии. <...> Рабочая температура торированного катода
равна 1800 ◦ C, работа выхода 2,6 эВ. <...> Конструктивное исполнение катодов прямого накала
Карбидированные катоды изготавливают методом прокаливания
торированной вольфрамовой проволоки в атмосфере углеводородов. <...> Рабочая температура карбидированного катода равна 1900 ◦ C,
работа выхода 1,8 эВ. <...> По конструктивному исполнению катоды делятся на катоды прямого накала и катоды косвенного накала. <...> Катоды прямого накала предпочтительно питать напряжением
постоянного тока. <...> При питании катода прямого накала напряжением переменного тока <...>
Практический_расчет_каскадов_усилителей_звуковой_частоты_на_электронных_лампах.pdf
Практический_расчет_каскадов_усилителей_звуковой_частоты_на_электронных_лампах_(1).pdf
УДК 621.375.2
ББК 32.846.6
К43
Киреев М. А.
К43 Практический расчет каскадов усилителей звуковой частоты
на электронных лампах. – М.: Горячая линия – Телеком, 2012. –
124 с.: ил.
ISBN 978-5-9912-227-5.
В книге рассмотрены основные типы каскадов ламповых усилителей
звуковой частоты (УЗЧ). Подробно обсуждаются практические методики
расчета каждого каскада. Рассмотренный теоретический материал
подкреплен практическими примерами схемного и конструктивного
исполнения. Книга содержит расчетные программы, существенно
облегчающие процесс расчета режимов схем и параметров радиоэлементов.
Простые и доступные расчеты позволят читателю легко создать
свою собственную конструкцию УЗЧ. Тексты программ доступны
читателю на сайте издательства.
Для специалистов и подготовленных радиолюбителей, занимающихся
разработкой высококачественных УЗЧ.
ББК 32.846.6
Справочное издание
Киреев Михаил Анатольевич
Практический расчет каскадов усилителей звуковой частоты
на электронных лампах
Редактор А. Е. Пескин
Обложка художника В. Г. Ситникова
Компьютерная верстка Ю. Н. Чернышова
Подписано в печать 12.11.2011. Формат 60×90/16.
Уч.-изд. л. 7,75. Изд. № 110227. Тираж 500 экз. (1-й завод 200 экз.)
ООО «Научно-техническое издательство «Горячая линия–Телеком»
ISBN 978-5-9912-0227-5
© М. А. Киреев, 2012
© Издательство «Горячая линия – Телеком», 2012
Адре
с
из
да
т
е
л
ь
с
т
в
а
в Инт
е
рне
т
ww
w
.
t
e
c
h
bo
o
k
.u
r
Стр.2
ВВЕДЕНИЕ
Начальный период развития радиотехники шел по пути создания
простейших искровых радиостанций. Увеличение дальности радиосвязи
достигалось за счет увеличения мощности радиопередатчиков,
увеличения длин волн, а также размеров как передающих, так и приемных
антенн. Коренные изменения в радиотехнике начали происходить
с момента появления первых электронных ламп.
Понятие «электронная лампа» в широком смысле относится к любому
электровакуумному прибору, электрический ток в котором создается
потоком электронов, испускаемых нагретым электродом — катодом
и приходящих на холодный электрод — анод. За начало отсчета
развития истории ламповой радиотехники принято считать 1904 г.,
когда английский специалист в области радиотехники Дж.А. Флеминг
предложил первый детектор на электронной лампе, принцип работы
которой был основан на эффекте Эдисона — одностороннем прохождении
электрического тока от нагретой до высокой температуры нити
(катода) к металлической пластине (аноду). В 1907 г. американский
инженер Ли де Форест получил патент на изобретенную им трехэлектродную
лампу—триод, названную им «аудион». Триод Ли де Фореста
состоял из угольной нити накаливания, платинового анода и зигзагообразной
сетки, которую он расположил в непосредственной близости
от катода. «Аудион» Ли де Фореста использовался в основном в качестве
детектора и имел ограниченный коэффициент усиления, что
объяснялось невысоким качеством откачки воздуха из баллона.
С 1916–1917 гг. в технике создания вакуума в баллонах электронных
ламп стал использоваться диффузионный насос Лангмюра,
что привело к началу использования ламп с полностью электронными
процессами. В России первые электронные лампы были созданы
выдающимся российским физиком Н.Д. Папалекси в 1914 г. Август
1918 г. был отмечен созданием Нижегородской радиолаборатории, где
под руководством военного инженера М.А. Бонч-Бруевича было разработано
не одно поколение отечественных генераторных ламп. В 20-е
годы прошлого столетия появились двухсеточные лампы, a с 30-х годов
в создании электронных ламп начался лавинообразный процесс
создания трех-, четырех-, пятисеточных ламп в различном конструктивном
исполнении баллона — металлокерамические, стеклянные, ме
Стр.3
4
Введение
таллические. Это послужило созданию классификации электронных
ламп по назначению и функциональному составу.
До 70-х годов прошлого столетия электронные лампы оставались
основными активными элементами при построении приемников и передатчиков
различного назначения, систем связи, радиолокации и радионавигации.
В последнее время, несмотря на впечатляющие достижения
твердотельных технологий, наметился возврат к ламповой
схемотехнике в области звуковоспроизведения высокой верности.
Книга предназначена для радиолюбителей, занимающихся самостоятельным
расчетом и изготовлением ламповых усилителей звуковой
частоты.
Стр.4
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 Конструктивное исполнение радиоламп . . . . . . . . . . . . . . . .
3
5
2 Электровакуумный диод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1. Устройство и принцип работы диода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2. Характеристики диода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3. Статические параметры диода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.4. Применение диодов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3 Электровакуумный òðèîä. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.1. Устройство и принцип действия триода . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2. Анодные характеристики триода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.3. Сеточные характеристики триода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.4. Графический метод определения параметров триода . . 21
3.5. Практические расчеты каскадов на триодах. . . . . . . . . . . . 24
3.5.1. Предварительный каскад . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.5.2. Оконечный однотактный каскад . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.5.3. Оконечный двухтактный каскад. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.6. Фазоинверсные каскады . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4 Экранированные ëàìïû. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.1. Устройство и принцип действия тетрода . . . . . . . . . . . . . . 54
4.2. Закон трех вторых для тетрода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.3. Статические характеристики тетрода . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.4. Устройство и принцип действия пентода . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.5. Статические характеристики пентода . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.6. Параметры пентодов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.7. Практические расчеты каскадов на экранированных
лампах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.7.1. Предварительный каскад . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.7.2. Выходной однотактный каскад . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.7.3. Выходной двухтактный каскад . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
5 Истоники питания ламповых ÓÇ×. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.1. Работа электронного стабилизатора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.2. Расчет электронного стабилизатора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Стр.123
124
Оглавление
5.3. Расчет выпрямителя питающего электронный стабилизатора
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.4. Конструктивный расчет дросселя сглаживающего фильтра
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
5.5. Конструктивный расчет силового трансформатора . . . . 100
5.6. Практическая реализация ламповых УЗЧ . . . . . . . . . . . . . 102
Приложение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Стр.124