РАДИОЛЮБИТЕЛЬ, №2, 1926 год. Новая схема усиления мощности для громкоговорящего приема

"Радиолюбитель", №2, февраль, 1926 год, стр. 44-45

Новая схема усиления мощности для громкоговорящего приема

П. Н. Куксенко

(Для подготовленного читателя; окончание)

Nova skemo роr plifortigo de elektrcpotenco sen kripligoj роr lautparola akcepto. — P. N. KUKSENKO. — (Rigardn "R.-А.“ № 1 kur. jar., p. 44). — (Fino). — Autoro priskribas novan skemon de akcepto, permesanta per malaltaj anodaj tensioj havi lautparolantan akcepton sen kriplig ij.

Inter anodo kaj reto de lampo estas enkontaktigata la anodo kaj katodo de alia lampo (desegn. 5 kaj 7) per kio estas atingata la plej granda plifortigo de abrupteco de tuta karakterizo (desegn. 6).

Принцип действия этой схемы таков.

Предположим, что между анодом и сеткой трехэлектродной лампы, работающей в схеме, изображенной на рис. 3, присоединяется переменное сопротивление R0. Пусть до присоединения этого сопротивления на сетку лампы помощью батареи G, через сопротивление R (порядка 80—100 тысяч ом) задано такое отрицательное напряжение, что ток в анодной цепи равен нулю. Тогда не трудно сообразить, что в тот момент, когда сопротивление R0 станет равным 0, лампа перестанет действовать как трехэлектродная, а станет диодной (двухэлектродной); между сеткой и анодом с одной стороны и катодом с другой, будет действовать разность напряжения, равная анодной батарее B. Сопротивление между сеткой (анодом) и катодом станет гораздо меньше сопротивления R, и весь ток от батареи пройдет через пространство между сеткой и катодом.

Рис. 3. Схема, поясняющая принцип действия новой схемы рис. 5.

Нетрудно также сообразить, что при R0 = 0, а, следовательно, при напряжении между сеткой и нитью, равном 80 вольтам, батарея дает ток, равный сумме тока насыщения лампы и тока проходящего через сопротивление R. Так как нормальная микролампа при напряжении накала 3,6—3,8 вольта имеет ток насыщения около 12—14 миллиампер, то общий ток батареи при R = 0 приблизительно бывает равным 16—18 миллиампер и больше. При изменении R0 от бесконечности до 0 ток от батареи изменяется примерно так, как показано на рис. 4, где изображена эта зависимость снятая для одной из ламп. Таким образом, при изменении R от бесконечности до 30.000 ом, когда сетка оказывается под напряжением, значительно меньшим 80 вольт, ток изменяется все же от 0 до 15 миллиампер. Так как нормальная микролампа на прямолинейном участке своей характеристики имеет сопротивление порядка 25.000 ом, то, при включении между анодом и сеткой рассматриваемой нами лампы, анода и катода другой лампы (так, как это изображено на рис. 5) и при изменении напряжения на сетке 1-й лампы, мы должны будем получить какую-то общую для обеих ламп характеристику.

Рис. 4. Изменение анодного тока при изменении сопротивления R0 в схеме рис. 3.

На основании кривой рис. 4 мы можем ожидать от этой кривой значительной крутизны. На рис. 6, который подтверждает наше предположение, изображено семейство xaрактеристик для этой схемы; из кривых мы можем определить, что крутизна характеристик стала равной 1,35 миллиампера на вольт, тогда как для обычной одной лампы она равна, примерно, 0,4 миллиамперам на вольт. Сопротивление ламп уменьшилось и стало равным, примерно, 8.000 ом, поэтому сопротивление нагрузки должно быть для наилучшего эффекта также взято уменьшенным. На рис, 6 в соответствии с этими соображениями построены две динамические характеристики для сопротивления нагрузки 8.000 ом: I — для анодной батареи 120 вольт и II — для анодной батареи 100 вольт. Из этих характеристик нетрудно подсчитать, что при условии отсутствия искажений лампа в первом случае может отдать на телефон около 37 милливатт; во втором случае — 27 милливатт. Эта нагрузка обеспечивает уже достаточно сильный громкоговорящий комнатный прием.

Рис. 5. Новая схема усиления мощности.

Вместе с тем схема оказывается имеющей следующие преимущества:

1) Схема дает возможность при низких анодных напряжениях иметь громкоговорящий прием без искажений от нормальных приемных ламп.

То же самое может быть истолковано следующим образом: возможно более полное использование анодных характеристик.

2) Схема чувствительна к подводимым напряжениям, что до некоторой степени определяется большой крутизной ее характеристик.

3) Схема, при ее чувствительности, чрезвычайно проста и совершенно не имеет деталей (кроме телефона), электрические свойства которых изменялись бы в зависимости от частоты. Построенные динамические характеристики дают полное представление о работе схемы.

4) Изменяя сопротивление R, можно в довольно широких пределах менять параметры результирующих характеристик.

5) При специальном конструировании схема дает очень резкий нижний перегиб, почему с большим успехом может быть использована для целей выпрямления при автоматическом радиоприеме.

Рис. 6. Семейство характеристик схемы рис. 5 и динамические характеристики их при различных режимах и нагрузках ламп.

Наряду с этими весьма интересными преимуществами схема обладает одной весьма неприятной особенностью. Она требует отдельных батарей накала на 1-ую и 2-ую лампу, как это видно из рис. 5. Этот недостаток никакими путями избежать не удастся, так как весь эффект схемы именно и базируется на том, что катод одной лампы присоединен к сетке другой. Вместе с тем, как во всяком усилителе, свободном от искажений, схема требует отрицательного напряжения на сетку 1 лампы от 3 до 6 вольт и на 2 лампу от 10 до 20 в. в зависимости от применяемого анодного напряжения, а, следовательно, и желаемой силы приема. Оказывается возможным эти батареи соединить в одну, а батарею накала 1-й лампы использовать для задания на сетку 2-й лампы отрицательного сопротивления. Все это показано на рис. 7. Тот же рис. 7 изображает схему, предлагаемую автором для громкоговорящего приема в Москве местных станций. На этой схеме в левой части изображен нормальный (если нужно, при приеме на рамку, — регенеративный) ламповый приемник, в правой части мощный усилитель, собранный по описываемой здесь схеме. Переход от приемника к усилителю совершен помощью дроссельной схемы. Схема настолько проста, что здесь совершенно отпадает необходимость описания конструктивной ее разработки. Если читатель уже имеет регенеративный приемник, то ему остается обзавестись сопротивлением 100.000—80.000 ом (хотя бы производства Электромеханического завода или "Визенталя"), сопротивлением в 1 мегом и конденсатором в 2.000 см.

Рис. 7. Схема 5 ламповой громкоговорящей установки, обеспечивающей неискаженный прием.
(увеличенное изображение)

Потенциометр, показанный на рис. 7, может быть опущен, так как схема не требует очень тщательного подбора отрицательного напряжения на сетке. Тогда между точками a и c нужно присоединить, при напряжении батареи В2 80—100 вольт, батарею сухих элементов 5—8 вольт, точку b присоединить так, чтобы между a и b пришлось напряжение 3,5—4 вольта. Устройство переходного дросселя уже известно читателям настоящего журнала 1). Так как все детали схемы чрезвычайно компактны, то весь усилитель можно расположить на панели (эбонитовой или из дерева). Вместо дроссельного перехода можно использовать переход помощью трансформатора низкой частоты; трансформатор, в особенности плохой конструкции, может вызвать некоторые искажения, зато он значительно поднимает чувствительность всей схемы. Телефон (громкоговоритель), в зависимости от его сопротивления, можно включать или в анодную цепь одной только лампы или и анодные цепи обеих ламп. Если телефон высокоомный, то лучше включать первым способом. Эта же схема может быть использована и для более мощных усилений при применении специальных ламп. На рис. 8 изображена характеристика I, снятая при применении английских ламп BTH4 при анодном напряжении 120 вольт. На том же рисунке для сравнения приведена характеристика одной из замечательнейших по своим характеристикам двухсеточной лампы OR—87 фирмы "Телефункен", при анодном напряжении 220 вольт. Сравнение этих характеристик довольно наглядно показывает те возможности, которые дает схема.

Рис. 8. График, дающий сравнительную крутизну характеристик двухсетчатой немецкой лампы и двух английских по схеме рис. 5.

Между прочим, здесь следует отметить, что применение двух ламп ВТH4 экономически оказывается более ныгодным, чем лампа OR—87. При специальном конструировании ламп могут быть получены еще более крутые характеристики и для больших мощностей, так как устройство сеток в нормальных лампах обычно быстро кладет предел тем мощностям, которые без опасности для жизни лампы и для отсутствия искажений могут быть использованы в этой схеме. Вместе с тем возможна конструкция лампы с 2 катодами, одним в виде нити, а другим в виде оксидированного нагревающегося катода; в этом случае окажется возможным избежать необходимости двух батарей накала.


1) См. "Радиолюбитель“ № 2 за 1924 г. (стр. 45.)