Б. П. Асеев.
В ряде предыдущих статей нами были изучены схемы так наз. «последовательного питания». Такое название приводимым ранее схемам было дано вследствие того, что они имели последовательно включенные: анодную батарею, лампу и колебательный контур (рис. 1).
Однако возможно возбудить колебания в контуре и при параллельном включении анодной батареи с лампой и колебательным контуром (рис. 2). В этом случае для работы схемы, которую мы будем называть схемой «параллельного питания», необходимы еще две детали: анодный дроссель Д и блокировочный конденсатор С (рис. 2).
Назначение этих приборов следующее: блокировочный конденсатор С предохраняет анодную батарею В (рис. 2) от короткого замыкания; действительно, если бы конденсатор С отсутствовал, батарея В имела бы возможность замкнуться на дроссель Д и катушку самоиндукции контура L. Омическое сопротивление (сопротивление для постоянного тока) этих катушек весьма мало, и можно считать, что практически получается полное короткое замыкание.
Для того, чтобы предохранить схему и источник анодного напряжения от порчи при коротком замыкании, следует включить в качестве блокировочного конденсатора С конденсатор, испытанный не менее чем на двойное напряжение батареи В; тогда можно быть уверенным, что конденсатор С не будет пробит и не произойдет короткого замыкания.
Перейдем к дросселю Д; дроссель выполняет следующие функции: а) не пропускает колебания высокой частоты в анодную батарею В и б) поддерживает колебания в контуре LС1.
Высокую частоту в цепь батареи В дроссель не пропускает потому, что его сопротивление для токов высокой частоты (так наз. индукционное сопротивление) имеет весьма большую величину.
Касаясь роли дросселя при возникновении и наличии колебаний, необходимо заметить следующее: как было указано ранее (в предыдущих статьях), для питания колебательного контура играют роль лишь только переменные слагающие тока и напряжения.
Таким образом, для питания колебательного контура LC1, приключенного параллельно к лампе, необходимо на ее зажимах ab (рис. 2) создать переменное напряжение.
Переменное напряжение на зажимах лампы ab создается эдс (электродвижущей силой) дросселя Д.
Проследим влияние эдс дросселя: положим, что на сетку лампы от катушки обратной связи L2 (рис. 3) подается отрицательное напряжение; следствием этого должно бы явиться уменьшение анодного тока. Однако сила анодного тока не изменит своей величины, так как изменению тока препятствует дроссель Д, который, как и всякая катушка самоиндукции, стремится сохранить постоянство силы протекающего по нему тока. Стремясь сохранить постоянство тока, дроссель посылает свою эдс попутно с эдс батареи В, дабы этим препятствовать уменьшению силы анодного тока.
Следовательно, при сообщении сетке отрицательного напряжения (см. первую половину периода на рис. 3) эдс дросселя действует попутно с эдс батареи В, и напряжение на зажимах ab (рис. 2) равно эдс батареи плюс эдс дросселя.
Далее разберем, что произойдет при сообщении сетке положительного напряжения (вторая половина периода, рис. 3); в этом случае анодный ток должен увеличиться: дроссель Д для сохранения постоянства тока должен препятствовать этому увеличению и теперь эдс дросселя будет направлена против эдс батареи.
Итак, при положительнтом напряжении на сетке эдс дросселя противодействует эдс батареи и напряжение на зажимах ab равно эдс батареи минус эдс дросселя.
При работе генераторной схемы, как известно, сетка, получает переменное напряжение, в соответствии с которым будет изменяться направление эдс дросселя. В результате наложения эдс дросселя на эдс батареи напряжение на зажимах ab будет иметь пульсирующий характер (рис. 3).
Разлагая пульсирующее напряжение, подобно тому, как был разложен пульсирующий анодный ток (см. «Р. В.», № 5), на постоянную и переменную слагающие (рис. 4), получаем необходимое для питания контура LC1 переменное напряжение.
Убедиться в совершенной необходимости дросселя для поддержания колебаний в контуре LC1 весьма просто практически, замыкая дроссель накоротко проводником; коль скоро дроссель замкнут накоротко, переменное напряжение на зажимках ab (рис. 2) отсутствует и тем самым прекращается питание контура.
В заключение этой входной статьи укажем, что в сущности схема параллельного питания является только видоизменением обычной схемы последовательного питания.
Подойдем к этому вопросу следующим образом: батарея В (рис. 2) обычно шунтируется конденсатором С2 (конденсатор фильтра выпрямителя и т. п.) и, следовательно, переменная слагающая высокой частоты, питающая колебательный контур LC1, встретит между точками de очень малое сопротивление, практически равное нулю. Исходя из этого, проводник f, идущий от контура к точке d, можно присоединить к точке е (рис. 2). В полученной в результате этого пересоединения схеме (рис. 5) кроме того отсутствует блокировочный конденсатор С, так как присоединение контура, согласно схеме рис. 5, исключает возможность короткого замыкания.
По рис. 5 следует, что переменная слагающая анодного тока, дойдя до точки e, имеет возможность пойти по двум путям: через дроссель Д и через колебательный контур LC1.
Ток, идущий через контур LC1, является полезным, так как он создает в контуре колебания: другая часть тока ответвляется через дроссель Д и не производит полезной работы; эту часть тока, очевидно, желательно иметь по возможности малой.
Электротехника учит, что ток, подходящий к точке разветвления, распределяется обратно пропорционально сопротивлениям ветвей, т. е., иначе говоря, где сопротивление меньше, туда ответвляется большая часть тока, и наоборот.
Таким образом, если желательно, чтобы большая часть тока пошла через контур, необходимо сделать сопротивление дросселя для переменной слагающей анодного тока (индукционное сопротивление) значительно больше сопротивления контура (также для переменной слагающей) (см. «Р. В.», № 5).
При достаточно большой величине индукционного сопротивления дросселя можно считать, что почти вся переменная слагающая проходит через контур LC1.
Поскольку в ветвь, содержащую дроссель Д, ответвляется незначительная часть переменной слагающей анодного тока, эту ветвь можно исключить из рассмотрения и тем самым получить известную ранее схему последовательного питания с контуром в аноде (рис. 6).
Итак, можно считать доказанным, что схема параллельного питания является видоизменением обычной схемы последовательного питания.
В следующей статье выясним преимущества, свойственные схеме параллельного питания.
1) См. "Р. В.", № 7.