|
| |
|
Az elektroncsövek alapkapcsolásai. - A katóderősítő. A katóderősítő széles körben elterjed kapcsolása az elektroncsöveknek, bár nem olyan gyakran használt mint a földeltkatódú kapcsolás. A kapcsolást szokásos még katódkövetőnek, földelt anódúnak, katódcsatolásúnak valamint az angol elnevezésből szabadon magyarítva katódfollowernek is nevezni. A kapcsolás főbb tulajdonságai, röviden összefoglalva:
Mint látható, ezen tulajdonságai igen kedvezőek és emiatt a kapcsolás igen népszerű meghajtó fokozatok vég-, illetve bemeneteként. A működése igen egyszerű; a bemeneti (rács és a föld pont közé kapcsolt feszültség hatására) feszültség növekedésekor a csövön folyó áram is növekszik, ami az Rt ellenálláson eső feszültséget is növeli. A katóderősítő bemenő és kimenő feszültsége azonos fázisú, ellentétben a földeltkatódú kapcsolással. A katóderősítő fokozat kimenetén a feszültség nagysága és fázisa mintegy megismétli, követi a bemenőfeszültség változásait, ezért is szokás katódkövetőnek nevezni az erősítő kapcsolást. A katódkövető tulajdonságainak magyarázatához ismernünk kell, az ellencsatolt erősítő működését. A katóderősítő belső ellenállása, ha elhanyagoljuk a cső rács-anód kapacitásán átfolyó áramot valamint a rácsáramot, (mivel ezek értéke meglehetősen kicsiny, így megtehető) akkor a katóderősítő bemeneti ellenállását az elektroncső rács-katód kapacitása és a rácslevezető ellenállás értéke határozza meg. A katóderősítő elektroncsövének CGK rács-katód kapacitásán átfolyó Ibe áram sokkal kisebb, mint a földelt katódú erősítőben. Ennek az az oka, hogy a CGK kapacitásra nem jut az egész Ube bemenőfeszültség, mint a földelt katódú erősítő esetében, hanem annak az Uki-vel csökkentett része. Ezt az áramerősség csökkenést úgy is lehet tekinteni, mintha a bemenő ellenállás megnőtt volna, illetve a CGK kapacitás lecsökkent volna, mivel a kapacitív ellenállás annál nagyobb, minél kisebb a kapacitás. A kapacitív ellenállás és az Rg rácslevezető ellenállás csökkenésének értéke 1/(1-A) értékű. Ha tehát a fokozat erősítése A=0,9 akkor az Rg értékének növekedése közel 10-szeres. Ezt az igen jó bemeneti impedancia és kimeneti impedancia tulajdonságait ennek a kapcsolásnak gyakorta használják impedancia átalakítónak, vagy impedancia-transzformátornak is.
A katóderősítő munkapontjának beállítását hasonlóképpen oldhatjuk meg, mint a földelt katódú kapcsolásnál. Az IA0 munkaponti áram által a terhelő ellenálláson előidézett feszültség esés általában nem egyenlő a szükséges előfeszültséggel. Ezért a terhelő ellenállást egyidejűleg katódellenállásként, mint önműködő rácselőfeszültség előállítására, csak néha lehet használni. Ha az Rt munkaellenálláson eső feszültség az előírt rácselőfeszültséget meghaladja, más kapcsolást kell használni. Az ábra b. részletén látható R1-R2 feszültség osztó ellenállást úgy kell választani, hogy az R2 ellenálláson keletkező feszültség esés az Rt ellenálláson keletkezett feszültségesésnél az előírt rácselőfeszültség értékével legyen kisebb: Ue=IA0·Rt-IA·R2. A jelforrást terhelő rácslevezető-ellenállás egyenlő a párhuzamosan kötött R1 és R2 ellenállás eredő ellenállásával. Ezt vegyük figyelembe, mert a bemeneti kör RgCg határozza meg a fokozat alsó határfrekvenciáját. Az R1 és R2 ellenállás gyakorlati értékben a MΩ-os nagyságrendbe szokott esni, R2 pár MΩ, míg R1 10-20MΩ. Ennek a kapcsolásnak egy másik megvalósítása látható a c. ábra részleten. Az Rg rácslevezető ellenállás az R1 ellenállás és a párhuzamosan kapcsolt R2 és R3 ellenállás összege. (Rg=R1+R2⊗R3). Ha az anódfeszültség szűrése nem megfelelő szokásos az R2 ellenállást egy C kondenzátorral áthidalni.
Igen elterjedt az d. ábra részleten látható megoldás, amiben az Rt terhelő ellenállás két részre van osztva R1 és R2-re. Az R1 értékét úgy válasszuk meg, hogy a rajta keletkező feszültség esés az előírt rácselőfeszültségű legyen. A rácselőfeszültség előállítható leválasztó szűrő segítségével is. (az ábra e. részlete) Ekkor a C értékét úgy kell megválasztani, hogy a kapacitív ellenállása 8-10ed része legyen alacsony frekvenciákon mint az R3 ellenállás értéke. Ehhez hassonló a h. ábra részlet megoldása is. Ha a terhelő ellenállás eléggé nagy értékű lehet, a katóderősítő fokozat és az előző fokozat között a csatolást a Cg csatolókondenzátor elhagyásával illetve az Rg rácslevető ellenállás nélkül is megoldhatjuk (DC. csatolás). Ez a megoldás az f. ábra részleten látható. Az Rt terhelőellenálláson keletkező feszültségesésnek az V1 elektroncső anódegyenfeszültségénél az üzemi rácselőfeszültséggel kell nagyobbnak lennie. Ha Rt kis értékű, és a terhelésen keletkezett feszültségesés nem elegendő a szükséges rácselőfeszültség létesítéséhez, a terheléssel sorbakapcsoljuk az R1 előtétellenállást, és ezt a Ck kondenzátorral áthidaljuk. (a g. ábra részleten látható) Az i ábra részleten látható katóderősítőben a munkaellenállás nincsen az automatikus rácselőfeszültség körében, az Rt terhelés tehát nem befolyásolja a munkapont helyzetét. Az automatikus rácselőfeszültség R1 ellenállását a Ck áthidaló kondenzátor az anód-váltakozó áram számára rövidre zárja. A Ck értékét itt is úgy kell megválasztani, hogy a legkisebb üzemi frekvencián a söntellenállás értékénél 8-10szer legyen kisebb. Ezt a kapcsolást célszerű használni olyan esetekben (mérő erősítőkben) ahol a bemneti kör időállandóját magas értéken kell tartani, hogy az igen frekvenciák is átvihetőek legyenek.
| |||||||||||||||||||||||||||||||
A katóderősítőben használhatunk triódákat, tetródákat és pentódákat is. A pentódát vagy tetródát használunk az üzemmódot az elektroncső gyorsítórácsát áthidaló Cg2 kondenzátor bekötése határozza meg. Ha a kondenzátort a gyorsítórács és a katód közé kötjük, az elektroncső normál pentódaként működik (az a) ábra részlet), míg ha a gyorsítórács és a közös nullavezeték közé kötjük, a váltakozó áram szempontjából az anód és a gyorsítórács rövidre van zárva, és az elektroncső mint trióda dolgozik (a b) ábra részlet).
