книги из ГПНТБ / Полонников Д.Е. Электронные усилители автоматических компенсаторов

несущая частота, чувствительность, величина входного сопро­ тивления),

б) избирательные свойства (полоса пропускания, фазочув­ ствительные свойства, подавление паразитного сигнала несу­ щей частоты),

в) динамические свойства, г) выходные параметры (вид выходного сигнала, макси­

мальная выходная мощность).

Первые два признака определяют в основном типы изме­ рительных схем и датчиков, с которыми может работать уси­ литель. Выходные параметры определяют данные двигателя, источников питания, а также совместно с динамическими свойствами влияют на быстродействие автокомпенсатора.

В табл. 1 все усилители делятся на две большие группы: усилители постоянного тока и усилители переменного тока. Обе группы имеют широкое распространение. Первые из них применяются с различными измерительными схемами, дающими сигнал постоянного тока, например с потенциометрическими

в виде огибающей переменного напряжения, например при

ние имеют схемы с частотой преобразования 50 гц (в США — 60 гц). Преобразование с повышенной частотой применяется только в устройствах, где имеется силовая сеть соответ­ ствующей частоты, так как в противном случае прибор дол­ жен снабжаться специальным генератором. Сказанное отно­ сится также к несущей частоте усилителей переменного тока.

Усилители со средней величиной входного сопротивления имеют большее распространение, чем усилители с низкоом­ ным или высокоомным входом. Низкая величина входного

§ 3 ] КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ 2 1

Как правило, высокочувствительные усилители имеют большой коэффициент усиления (более 106), низкочувстви­ тельные— низкий (менее 104). Следует отметить, что в авто­ компенсаторах высокая чувствительность усилителей перемен­ ного тока имеет меньшее значение, чем усилителей постоянного тока, так как измерительные схемы при низком уровне си­ гнала на переменном токе промышленной частоты дают зна­ чительно больше погрешностей из-за различных помех.

Большинство усилителей автокомпенсаторов имеет сред­ нюю величину полосы пропускания (примерно от 30 до 1000 герц). В тех случаях, когда требуется уменьшить влия­ ние различных паразитных напряжений, попадающих в канал усилителя, используются усилители с узкой полосой пропу­ скания (до единиц герц).

В тех случаях, когда усилитель постоянного тока про­ пускает сигнал частоты преобразования, значительно повы­ шаются требования к измерительной схеме, поэтому усилители с подавлением паразитного сигнала ’несущей .частоты, распро­

значительно усложняется схема и увеличивается, инерцион­

горе используется двигатель постоянного тока, при выход­ ном сигнале переменного тока несущей частоты, в подавляю­ щем большинстве случаев, — двухфазные асинхронные дви­ гатели. Благодаря ряду преимуществ применения асинхронных двигателей усилители с выходным сигналом постоянного тока в автокомпенсаторах используют крайне редко.

Усилители с малой выходной мощностью 0,5-=-1,0 вт имеют ббльшее распространение, чем усилители со средней выходной мощностью, поскольку мощность реверсивных дви­ гателей автокомпенсаторов обычно невелика. Повышенная выходная мощность (более 1 виг) оказывается необходимой в быстродействующих автокомпенсаторах для форсировки работьГдвигателя.

Следует отметить, что границы между отдельными типами усилителей в известной мере условны. Например, нельзя точно определить, с какой величины входного сопротивления усилитель следует считать высокоомным. То же самое можно сказать о полосе пропускания, чувствительности и некоторых других показателях. Поэтому приведенные границы следует понимать не как строго фиксированные, а как наиболее ве­ роятные значения, при переходе через которые схема и кон­ струкция усилителя должны претерпевать не только коли­ чественные, но и качественные изменения, нередко связанные с изменением структурной схемы.

R i. С,).

Входной трансформатор собран на П-образном сердечнике

ходе трансформатора, наводимые внешними магнитными по­ лями частоты 50 гц. Э. д. с., возникающие под действием внешнего поля в половинах каждой обмотки, направлены встречно и в значительной степени взаимно компенсируются. Кроме того, для ослабления влияния внешних полей транс­ форматор помещен в пермаллоевый экран. С помощью кон­

высших. Коэффициент трансформации сравнительно высокий, около 1:10, что на порядок повышает напряжение сигнала на сетке первой лампы.

Усилитель напряжения собран по простейшей схеме на двойных триодах 6Н9С с емкостной связью между каска­

теристики, где сеточные токи ничтожно малы. Смещение в первом каскаде необходимо, чтобы уменьшить сеточные токи, иметь большое входное сопротивление и не нагружать вход­ ной трансформатор. Остальные каскады усилителя напряже­ ния работают в режиме с сеточными токами, которые, про­ текая через сопротивления утечек (/?„, /?„), создают неболь­ шое отрицательное напряжение на сетках (порядка 0,3-=—0,5 в). Работа каскадов со смещением за счет сеточных токов ослабляет общий коэффициент усиления примерно в полтора раза и вызывает большие нелинейные искажения. Однако последние, как уже отмечалось, в усилителях автокомпенса­

коэффициента усиления. Чтобы сделать регулировку более плавной и расширить ее пределы, иногда применяется второй потенциометр, включаемый аналогично R &вместо сопротивле­ ния R s.

При использовании ламп типа 6Н9С коэффициент усиле­ ния усилителя напряжения (без входного трансформатора)

полупериодного выпрямителя, в котором в качестве кено­

нием анодных цепей переменным током. Благодаря тому, что напряжения на анодах ламп Л3, Л1 находятся в противофазе, входной сигнал увеличивает анодный ток одной пары ламп и уменьшает другой, вследствие чего на выходе появляется полезная 50-периодная составляющая, создающая вращающий момент двигателя.

Достоинством усилителя по схеме рис. 5 является про­

тельно снижает надежность усилителя. Между катодами приложено напряжение порядка 300 в, которое может вызвать пробой через общую цепь подогревателя **). Применение

*) Численное значение напряжения трогания Ur в этой главе принято равным такому напряжению на входе усилителя, при котором двигатель типа РД-09, включенный на выходе усилителя, развивает момент 20 гем.

**) Допустимое напряжение между катодами и подогревателем UK.n ■ для ламп 6Н9С равно 100 в. Допустимое напряжение между катодами оказывается меньше чем 2£/к.я, т. е. меньше 200 в,

вику, которую необходимо тщательно отфильтровывать (иначе нозникает погрешность из-за сдвига нуля), т. е. применять в фильтре конденсаторы значительно большей емкости, чем при двухполупернодном выпрямлении. Примененная схема выпрямителя особенно нерациональна в настоящее время, если учесть возможность построения простого двухполупериодного выпрямителя на высоковольтных полупроводниковых диодах (например, ДГ-Ц27).

Усилитель напряжения имеет сравнительно широкую по­ лосу пропускания и не обладает какими-либо избиратель­ ными свойствами, вследствие чего допустимый уровень пара­

ным сигналом (см. § 23), поэтому усилитель не может обес­ печить нормальную работу быстродействующего автокомпен­ сатора.

В усилителе не обеспечено полного разделения входных цепей. Как показано в § 12, одинарный электростатический экран между обмотками входного трансформатора практи­ чески не устраняет помех, возникающих при разделении входных цепей, поэтому усилитель не допускает большой величины паразитной переменной составляющей во входном напряжении относительно земли.

Едва ли можно считать удачным применение в выходном каскаде двух двойных триодов, попарно запараллеленых между собой. Применение двух ламп вместо одной более мошной невыгодно с точки зрения габаритов и общего коэф­

хода из строя усилителя мощности (т. е. неисправность одновременно обеих ламп), однако повышается вероятность выхода из строя одной лампы, так как число ламп увеличи­ вается. Выход из строя одной выходной лампы приводит к перегрузке оставшейся и к росту погрешности из-за увели­ чения напряжения трогания.

К недостаткам усилителя следует также отнести сравни­ тельно высокий уровень внутренних помех, превышающий

больших помех является питание цепи накала первого кас­ када переменным током, что дает составляющую помех, при­

Рис. 6. Схема усилителя переменного тока с бсстрансформаторным входом.

требованиям. В частности, усилитель дает неудовлетвори­ тельные результаты при работе с датчиками (например, ин­ дуктивными), дающими большой паразитный сигнал в поло­ жении баланса, а также в быстродействующих системах.

На рис. 6 приведена схема усилителя без входного транс­ форматора (см. А. Л. Богденко [4]). Он предназначен глав­ ным образом для работы в схемах измерения с индуктивными