Усилительные каскады на ламповых триодах

Схемотехника предварительных каскадов усиления напряжения звуковой частоты на ламповых триодах

Предварительные усилители, или как их еще принято называть - предусилители или преампы, предназначены для усиления напряжения звуковой частоты перед подачей его на управляющие сетки ламп выходного каскада усилителя. Их еще называют усилители на сопротивлениях, так как в большинстве случаев, роль нагрузки в них выполняют сопротивления. Такие усилители имеют достаточно равномерную амплитудно - частотную характеристику во всем звуковом диапазоне.

Типовая схема резистивного усилителя "С общим катодом" на триоде .

Типовой каскад усиления напряжения на ламповом триоде приведен на рисунке 1. Схема с общим катодом - наиболее распостраненное схемное решение для предварительных каскадов усиления. Автоматическое отрицательное смещение на сетке триода возникает за счет падения напряжения на сопротивлении в цепи катода. Более равномерную амплитудно - частотную характеристику можно получить, отключив конденсатор Ck в катодной цепи лампы, тем самым, добавив отрицательную обратную связь по переменному току, но при этом понизив коэффициент усиления каскада.

Типовая схема резистивного усилителя с общим катодом на триоде

Рис. 1. Типовая схема резистивного усилителя с общим катодом на триоде

Значение конденсаторов Cc зависит от нижней частоты полосы пропускания каскада и от значения Rc сопротивления в цепи смещения сетки лампы. Приблизительно значение номинала этого конденсатора можно определить из таблицы.

Таблица номиналов разделительного конденсатора в микрофарадах

Rc (Kom)	Нижняя частота полосы пропускания Fн (Гц)
Rc (Kom)	10	20	40	70	100	150	200
100	1	0,47	0,15	0,07	0,04	0,03	0,02
250	0,22	0,1	0,047	0,025	0,015	0,01	0,0075
500	0,15	0,06	0,03	0,015	0,01	0,0068	0,0051
1000	0,1	0,03	0,015	0,0062	0,0043	0,0027	0,002
2000	0,022	0,01	0,006	0,003	0,002	0,0015	0,001

В следующих таблицах приведены типовые параметры и номиналы комплектующих для использования с некоторыми электронными лампами. Ko - коэффициент усиления каскада, Uma max - максимальная амплитуда переменного звукового напряжения на аноде лампы.

Таблица параметров для ламп 6Н1П, 6Н8С, 6С2С при напряжении анодного источника Ua = 180v.

Ra (Kom)	Rc (Kom)	Rk (Kom)	Uma max (V)	K0
50	50	1,2	34	13
50	100	1,5	42	15
50	250	1,7	51	13
100	100	2,3	36	14
100	250	2,8	48	14
100	500	3,2	53	14
250	250	5,6	39	14
250	500	7,0	51	14
250	1000	8,0	56	14

Таблица параметров для ламп 6Н1П, 6Н8С, 6С2С при напряжении анодного источника Ua = 300v.

Ra (Kom)	Rc (Kom)	Rk (Kom)	Uma max (V)	K0
50	50	1,0	58	13
50	100	1,3	72	14
50	250	1,5	85	14
100	100	1,9	60	14
100	250	2,4	79	14
100	500	2,7	90	14
250	250	4,6	65	14
250	500	5,8	80	14
250	1000	6,9	90	14

Таблица параметров для ламп 6Н2П, 6Н9С при напряжении анодного источника Ua = 180v.

Ra (Kom)	Rc (Kom)	Rk (Kom)	Uma max (V)	K0
100	100	1,9	24	25
100	250	2,1	34	29
100	500	2,4	38	33
250	250	3,7	29	35
250	500	4,3	39	39
250	1000	4,8	45	41
500	500	6,1	34	40
500	1000	6,8	45	43
500	2000	7,8	51	45

Таблица параметров для ламп 6Н2П, 6Н9С при напряжении анодного источника Ua = 300v.

Ra (Kom)	Rc (Kom)	Rk (Kom)	Uma max (V)	K0
100	100	1,5	49	29
100	250	1,9	70	34
100	500	2,1	76	36
250	250	2,8	63	39
250	500	3,4	78	42
250	1000	3,7	90	45
500	500	4,7	70	45
500	1000	6,0	87	48
500	2000	6,6	100	49

Если исключить катодный конденсатор Ck из схемы каскада усиления, то включается отрицательная обратная связь по переменному току, которая несколько стабилизирует работу каскада и выравнивает амплитудно частотную характеристику. При этом снижается общий коэффициент усиления каскада.

Таблица значений номинала конденсатора Ck в микрофарадах в зависимости от величины сопротивления Rk и нижней частоты полосы пропускания

Rк (Kom)	Нижняя частота полосы пропускания Fн (Гц)
Rк (Kom)	10	20	40	80
1	200	100	50	25
1,2	167	83	42	21
1,3	154	77	38	19
1,5	133	67	33	17
1,7	118	59	29	15
1,9	105	53	26	13
2,1	95	48	24	12
2,3	87	43	22	11
2,4	83	42	21	10
2,7	74	37	19	9
2,8	71	36	18	9
3,2	63	31	16	8
3,4	59	29	15	7
3,7	54	27	14	7
4,3	47	23	12	6
4,6	43	22	11	5
4,7	43	21	11	5
4,8	42	21	10	5
5,8	34	17	9	4
6	33	17	8	4
6,1	33	16	8	4
6,6	30	15	8	4
6,8	29	15	7	4
7	29	14	7	4
8	25	13	6	3

Основные показатели схемы: относительно большой коэффициент усиления, близкий параметру µ лампы, равномерная амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) в пределах звуковых и ультразвуковых частот, среднее значение входного и выходного сопротивлений, относительно большие значения входной, выходной и проходной емкостей, изменение фазы выходного сигнала на 180° по отношению к фазе входного сигнала.

Резистивный усилитель по схеме "с общим анодом"

Схема усилителя приведена на рис. 2. Эта схема имеет, по крайней мере, еще два названия, отражающие ее главные особенности - "катодный повторитель" и "трансформатор сопротивлений". Первое название характеризует главное отличие катодного повторителя от предыдущей рассмотренной схемы: он не изменяет фазу подводимого напряжения и не усиливает входной сигнал. Коэффициент усиления его всегда меньше единицы, а фазы сигналов на входе и на выходе совпадают, т.е. схема как бы повторяет на выходе входной сигнал.

Типовая схема резистивного усилителя с общим анодом на триоде

Рис. 2. Типовая схема, которую называют "катодный повторитель"

Казалось бы, зачем вообще нужна такая схема? Ее главное достоинство отражает именно второе название. Катодный повторитель обладает самым высоким среди остальных схем входным сопротивлением, достигающим нескольких мегаом, и очень низким выходным сопротивлением (порядка сотен ом), является как бы трансформатором сопротивлений и незаменим в качестве согласующего звена между источником сигнала с большим выходным сопротивлением и потребителем с низким входным сопротивлением.