Как се измерват режимите на лампата?

за звука и hi-fi на прост език за 18+

Лампа, Самоделкин

Всеки "колектор" на ламповия усилвател в края на работата трябва да се сблъска с прост проблем, настройвайки работата на лампите. Но за да регулирате правилно работата на лампата в усилвателя, първо трябва да измерите режимите на лампата, в които тя работи във вашата верига.

Понятието "режим на лампата" обикновено се разбира като съвкупността от всички постоянни напрежения на електродите и токовете в лампите във вериги в определена работна верига. На фиг. 1 показва диаграма на резистивен каскад за усилване на НЧ напрежение, сглобен на пентод. Намотката на нажежаема жичка на силовия трансформатор е свързана с точките, посочени на диаграмата Uн. Напрежението върху нажежаемата жичка може да се измери с променлив волтметър, като се свърже между точки 1 и 2. Токът във веригата на нажежаема жичка Iн се измерва с променлив амперметър, който може да се включи в отворената верига в точка 2.

Захранването на анода и екраниращата мрежа е свързано между точките, маркирани + Ea и -Ea. Напрежението на захранващото устройство Ea се измерва с постояннотоков волтметър, свързан между точки 3 (тук е свързан положителният проводник на волтметъра) и 1 (отрицателният проводник). Приема се, че всички напрежения на електродите на лампата (с изключение на нажежаемата жичка) се определят спрямо катода на лампата. Следователно напрежението на анода на лампата Ua се измерва между точки 4 и 5, а напрежението на екраниращата мрежа Ue се измерва между точки 6 и 5.

Фигура: един

Ако прекъснем веригата в точка 3 и включим постоянния милиамперметър в процепа с плюс към клемата + Ea, минус към изхода на анодния резистор за натоварване Ra, тогава устройството ще покаже анодния ток на лампата Ia. Същият ток ще бъде показан от устройството, когато е включено за отваряне на веригата в точка 4. По-добре е обаче да се измери анодният ток в точка 3, тъй като работата на веригите с променлив ток е по-малко нарушена, което ние не разглеждаме тук. По подобен начин в точки 7 или 6 се измерва токът на екраниращата мрежа Ie. И двата тока, Ia и Ie, се добавят към общия катоден ток на лампата Ik.

Токът във веригата на управляващата мрежа може да бъде пренебрегнат при определяне на катодния ток, тъй като в повечето случаи той е равен на нула (с изключение на генераторните вериги). Катодният ток на лампата може да бъде измерен в точка 5. Положителният проводник на милиамперметъра е свързан към катода, отрицателният - към клемата на резистора Rк.

Какво устройство да измерва режимите на лампата?

Волтметърът, използван за измерване на напреженията във веригите на усилватели или приемници, трябва да бъде с високо съпротивление. Това означава, че вътрешното му съпротивление трябва да е значително. Обикновено се определя по един волт. Добрите волтметри с високо съпротивление имат вътрешно съпротивление от около 20 000 ома на волт. Например, волтметър със скала до 300 волта има вътрешно съпротивление от 20 000 х 300 = 6 мегаома. Следователно, допълнително 6 MΩ съпротивление е свързано паралелно към точките, между които се измерва напрежението. Дали това е допустимо, трябва да решите въз основа на данните от схемата.

Например, ако съпротивлението на резистора Re (фиг. 1) е 300 kΩ и през него протича ток от 0,5 mA, създавайки напрежение между точки 6 и 7 - 150 V, а напрежението Ea е 250 V, тогава напрежението на екраниращата мрежа ще бъде:

250 - 150 = 100 V

Пренебрегваме спада на напрежението на резистора Rk поради неговата малка. Когато волтметър е свързан между точки 6-1, общото съпротивление на секцията на екраниращата мрежа - точка 1 ще се промени. Ако по-рано беше равно на:

Ue/Ie = 100/0,5 = 200 kOhm

тогава, когато волтметърът е свързан, той ще стане равен на:

(6 MΩ x 0,2 MΩ)/(6 MΩ + 0,2 MΩ) = 193 kΩ

Това означава, че общото съпротивление на веригата на екраниращата мрежа ще бъде:

300 + 193 kΩ = 493 kΩ

и токът, преминаващ през съпротивлението Re, ще бъде равен на коефициента на разделяне на напрежението на захранването на съпротивление 493 kΩ, т.е.

250/493 = 0,508 mA

Този ток ще създаде спад на напрежението в съпротивлението Re:

0.508 x 300 = 152.4V

и напрежението на екраниращата мрежа вече няма да бъде 100 V, но

250 - 152,4 = 97,6V

Следователно устройството ще покаже напрежение, по-малко от истинското напрежение с 2,4%. Все още можете да се примирите с това. Ако използваме волтметър с вътрешно съпротивление 1000 ома на волт, тогава грешката ще бъде още по-голяма и грешката може да стане неприемлива. Поради това се препоръчва да се използват само волтметри с високо съпротивление за измерване на режима на лампата и да се гарантира, че вътрешното съпротивление на включеното в съответната скала устройство е 20-30 пъти по-голямо от съпротивленията на резисторите в тестваните вериги.

Как да се измери офсета върху мрежа?

Катодният ток, който е сбор от токовете на анода и екраниращата мрежа, протича през резистора Rk. В този случай на резистора възниква напрежение, чийто плюс се прилага към катода (точка 5), а минусът към общия проводник (точка 1). Контролната мрежа на лампата е свързана към общ проводник чрез резистор Rc. Тъй като токът не протича през резистора Rc, през него няма спад на напрежението и потенциалът на двата му края е еднакъв. Следователно между управляващата мрежа и катода се прилага напрежение, което се отстранява от резистора Rk. Това е напрежението на отклонението на управляващата мрежа, тъй като то измества работната точка на правилното място в характеристиката на лампата. Как да го измерим?

Включете волтметъра между управляващата мрежа (точка 8) и катода (точка 5). В този случай успоредно на резистора Rk, на който има напрежение, ще бъде включена верига от две съпротивления - вътрешното съпротивление на волтметъра и съпротивлението на резистора Rc. Те са свързани последователно и образуват делител на напрежението, към който е свързана контролната мрежа. Ако съпротивлението на волтметъра е по-малко или съпоставимо със съпротивлението Rc, тогава напрежението, показано от волтметъра, ще бъде значително по-малко от действителното отместване на мрежата.

За да бъде грешката при измерването малка, тук е необходимо да се приложи и волтметър с високо вътрешно съпротивление, 20-30 пъти повече от съпротивлението на резистора Rc. И тъй като последният обикновено е 0,5-1,0 MΩ, трябва да се използват волтметри със съпротивление от порядъка на 10-20 MΩ. Измереното напрежение тук обикновено е няколко волта; следователно е необходим волтметър с съпротивление най-малко 1-2 мегаома на волт. Обикновено указателно устройство от магнитоелектрически тип тук вече не е подходящо. Следователно, за измерване на изместването в точки 5 и 8 се използват волтметри на постояннотокова лампа с входно съпротивление от порядъка на 20-50 MΩ (на всяка скала).

Много по-удобно е да се измери напрежението на отклонението в това, показано на фиг. 1 към веригата не директно върху решетката на лампата, а в точките на нейното появяване - в краищата на резистора Rk. Тъй като съпротивлението на този резистор е малко, само няколкостотин ома, тогава в този случай може да се използва почти всеки, дори относително ниско съпротивление волтметър, свързващ го към точки 5 и 1. Този метод на измерване е подходящ само ако отместването се прилага към контролната решетка от катодно съпротивление. В други случаи методът на измерване ще бъде различен.

Често, за простота, анодното напрежение и напрежението на екраниращата решетка се измерват не по отношение на катода, а по отношение на шасито, свързано към общия проводник. Получената неточност при определяне на Ua и Ue при този метод на измерване е няколко процента (спадът на напрежението в катодния резистор Rk не се взема предвид).

При проверка на неизправно радиооборудване се препоръчва да се измери не само напрежението на електродите на лампата, но и спада на напрежението на резисторите Ra, Re. Ако е нула, това означава, че в тази верига няма ток (например лампа е отказала).

Автор: KTN Ю. Прозоровски. "Радио" №5/1966