חישוב מגברי שפופרות. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

חישוב מגברי שפופרות. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / חובב רדיו מתחיל

מגבר הוא אחד האלמנטים הנפוצים ביותר במכשירים רדיו-אלקטרוניים, אבל למה אנחנו מתחילים לחשב אותו עם מגבר שפופרות מיושן? יש כמה סיבות, והעיקרית שבהן היא שהעניין בטכנולוגיית שפופרות שוב מתעורר, במיוחד בקרב חובבי סאונד איכותי. מגברי שפופרות הם לא יומרניים, אמינים, ולמרות שמתח יתר עלול לגרום לתקלות קצרות טווח בין האלקטרודות, ולאחר מכן המנורה נשארת לרוב פעילה. עומסי זרם גורמים להתחממות האלקטרודות, אך יש מספיק זמן לראות את האנודה החמה ולכבות לאט את החשמל. טרנזיסטורים נכשלים אפילו בזמן עומסי יתר קצרי טווח, באופן מיידי, "בשקט" ולתמיד. נוסיף גם שהחישובים למגברים המשתמשים בצינורות וטרנזיסטורי אפקט שדה, למשל, דומים מאוד.

החישוב של כל מגבר מתחיל בקביעת הפרמטרים שלו על סמך מטרת המגבר: פס תדרים מוגבר, מתח מוצא, זרם או הספק, התנגדות עומס, מתח כניסה והתנגדות כניסה. עבור קומפלקס רדיו ביתי אולטרסאונד, למשל, הספק המוצא יכול להיות 5 W בהתנגדות עומס (ראש דינמי) של 4 אוהם, פס תדרים - 70 הרץ...12,5 קילו-הרץ, מתח כניסה - 20 mV...1 V עם התנגדות כניסה של פחות מ-500 קילו אוהם. הטווח המצוין של מתחי הכניסה יאפשר לך לחבר את המגבר למקורות תוכניות רבים: מקלט רדיו, נגן עם פיקאפ פיזואלקטרי, יציאות ליניאריות של מכשירים אחרים.

רצוי לחלק מגבר כזה לשני חלקים: מגבר קדם-מתח, שיכלול בהכרח בקרת עוצמת קול (גיין) ואולי גם בקרות טון (צורות תגובת תדר) ומגבר הספק סופי. האחרון מיועד לרמת אות כניסה קבועה התואמת לאות המוצא של הקדם מגבר.

אז, בואו לחשב את המגבר באמצעות צינורות. המעגל של מגבר הטריודה הא-מחזורי הפשוט ביותר מוצג באיור. 48.

חישוב מגברי שפופרות

לצורך החישוב, תזדקק למספר נתוני ייחוס: מתח וזרם נימה הנימה (מעגלי הנימה אינם מוצגים בתרשים), מתח ההטיה המומלץ, מתח וזרם האנודה, שיפוע מאפיין S וההתנגדות הפנימית של המנורה RI או הרווח שלה μ. שלושת הפרמטרים האחרונים קשורים בקשר פשוט: μ = SRI

הדבר הטוב במפל שפופרת הוא שבתדרים נמוכים הוא כמעט ולא צורך חשמל ממקור האות - זרם האנודה נשלט על ידי המתח ברשת. עם זאת, נגד זליגת רשת R1 עם התנגדות של 0,5...4,7 MOhm עדיין נחוץ כדי שאלקטרונים נדירים המופקדים על הרשת לא יטעינו אותה בצורה שלילית, אלא יחזרו דרך הנגד הזה אל הקתודה. אותו נגד יכול לשמש בנוחות כבקרת עוצמת הקול.

יש צורך בקבל C1 כדי שהרכיב הקבוע של אות הכניסה (אם קיים) לא ייפול על הרשת ולא ישנה את מצב המנורה. הקיבול שלו מחושב באמצעות הנוסחה של תדר החיתוך של מסנן מעבר גבוה, שחייב להיות קטן מהתדר הנמוך ביותר של פס המעבר fn:

כדי שלא יהיה זרם רשת, מתח הרשת חייב תמיד להיות שלילי ביחס לקתודה, ולכן יש צורך במתח הטיה מסוים. זה כמעט לא נוח להשתמש במקור מתח שלילי נפרד, ולכן לרוב נכלל במעגל הקתודה נגד הטיה אוטומטית R2. זרם האנודה של המנורה ia יוצר מפל מתח Uс על פניה, המופעל על ידי הפלוס על הקתודה והמינוס לרשת הבקרה. הנוסחה לחישוב זה פשוטה:

נותר לחשב את התנגדות העומס, תוך התחשבות שכמחצית מהמתח של מקור הכוח של האנודה Ea יירד עליו:

בין הטריודות הכפולות הנפוצות, למנורת 100N6P עם הפרמטרים S - 2 mA/V, Ri = 2 kOhm, Uc = -50 V, Ua = 1,5 V, ia = 120 mA יש את ההגבר הגבוה ביותר μ = 1 (שני האחרונים שונים מאלה המופיעים בספרי העיון הם 250 V ו-1,8 mA, אך בחרנו אותם על סמך מאפייני המנורה מטעמי חסכון. אם ניקח Ea = 240 V, נמצא R2 = 1,5 kOhm, R3 = 120 kOhm. הרווח של מפל הטריודה מחושב באופן הבא:

הרווח אינו גבוה מדי, ועם אות כניסה של 20 mV, מתח המוצא יהיה רק 1,4 V, מה שאולי לא יספיק כדי "להניע" באופן מלא את מנורת הפלט UMZCH. תצטרך להשתמש בשני שלבים על טריודות (ואז ההגבר יהיה מוגזם ויצטרך להיות מופחת, למשל, באמצעות OOS), או שלב אחד במנורה אחרת שנותן רווח גדול יותר - פנטוד (איור 49).

חישוב מגברי שפופרות

זה שונה רק במעגל אספקת החשמל עבור רשת המיגון R3C3. ההתנגדות של הנגד המרווה R3 נקבעת על ידי הנוסחה

כאשר Ug2 ו-ig2 הם המתח והזרם של רשת המסך.

ההתנגדות הפנימית של הפנטוד גבוהה, ולכן הרווח מחושב באמצעות נוסחה פשוטה יותר

בואו נבחר את הפנטוד 6ZH1P כחסכוני ביותר. הפרמטרים שלו הם Ua = = Ug2 = 120 V, S = 5 mA/V, ia = 7 mA ו-ig2 = = 3 mA ב-Uc = - 1,5 V, מה שנותן R2 = = 150 Ohm. R3 = 40 kOhm, R4 = 17 kOhm ו-Kμ = 85. בפועל, מצבים עם זרם אנודה כה גדול אינם משמשים בשלבים מקדימים. זה מועיל להגדיל את ההתנגדות של כל הנגדים מספר פעמים, להפחית משמעותית את זרם האנודה. ולמרות שהשיפוע של המאפיין במצב זה יקטן, הרווח יגדל ויסתכם ב-150...200. כדי לחשב פרמטרים חדשים בזרם האנודה התחתון של המנורה, עליך להשתמש במאפיינים שלה. עם זאת, המנורות רגישות מעט לשינויים במצב וניתן לבחור אותו בקלות בניסוי.

בואו נעבור עכשיו ל-UMZCH. טטרודים ופנטודים מיוחדים של אלומת פלט מיוצרים עבורם. בדוגמה שלנו, מתאים טטרודה 6P14P עם פרמטרים Ua = Ug2 = 250 V, S = 11,5 mA/V, ia = 50 mA ו-ig2 = 5 mA ב-Uc = - 6 V. שלב הפלט שלנו יהיה חד-קצה, פועל בכיתה A המשמעות היא שזרם השקט של המנורה יהיה שווה ל-50 mA הנומינלי, וכאשר המתח ברשת הבקרה ישתנה, הוא ישתנה מאפס (המנורה סגורה) לפי שניים מה-100 mA הנומינלי ( המנורה פתוחה).

בואו נמצא את מתח ה-AF הנדרש על הרשת באמצעות הנוסחה Δia = SΔUBX:

ΔUBx = Δia/S = 50/11,5 = 4,35 V (ערך משרעת).

ההתנגדות של נגד ההטיה האוטומטית במעגל הקתודה צריכה להיות

אם קדם מגבר הפנטוד שחושב לעיל מספק Kμ = 150, אז כדי לקבל משרעת של 4,35 V על הרשת של שלב המוצא, אות הכניסה חייב להיות שווה ל- 4,35/150 = 0,029 V (ערך משרעת), או בערך 20 mV ( ערך אפקטיבי), העומד בדרישות שצוינו.

תכנון המעגל של הצליל האולטראסוני הושלם, אנו יכולים לצייר דיאגרמת המעגל שלו (איור 50). ההתנגדויות של הנגדים חושבו, כל שנותר הוא לבחור את הקיבולים של הקבלים. הם מחושבים באותו אופן כמו הקיבול C1 (ראה לעיל) עבור התדר הנמוך ביותר של פס המעבר, אותו יש לקחת עם מרווח, מתחת ל-70 הרץ.

חישוב מגברי שפופרות

כמובן, יש להחליף את ההתנגדות של הנגד המתאים לנוסחה. לדוגמה, אם ל-R1C1 יש תדר חיתוך של 16 הרץ עם קיבול של 0,01 µF, אז ל-R2C2 יהיה אותו תדר חיתוך עם קיבול של 10 µF. כדאי לבדוק את התדר העליון של פס המעבר של קדם המגבר על ידי לקיחת סכום קיבול המוצא של מנורת VL1, קיבול הכניסה של מנורת VL2 (נלקח מספרי עיון) וקיבול ההרכבה C∑ שווה ל-3 + 13,5+ 20 - 40 pF:

כפי שאתה יכול לראות, זה גבוה מהנדרש.

יש לומר כמה מילים על מטרת שרשרת הניתוק R5C5. תנודות משמעותיות בזרם צינור המוצא יובילו בהכרח לשינויים במתח האספקה של האנודה, שכן מגברי צינור מופעלים בדרך כלל ממקורות לא יציבים. כדי שלא ישפיעו על פעולת המפל המקדים (ואנחנו לא צריכים את זה בכלל), השרשרת מותקנת. קבל C5 פשוט אין זמן להיטען בזמן עם שינויים במתח האנודה. בנוסף, השרשרת מסננת בנוסף את רקע ה-AC כאשר החלקת האדוות במסנן המיישר אינה מספקת.

הבה נבחן כעת את מעגל האנודה של שלב הפלט. המנורה תיתן הספק מרבי אם שינויים בזרם מ-0 ל-100 mA מלווים בשינויים המקסימליים האפשריים במתח באנודה, והזרם המרבי יתאים למתח המינימלי, שחייב להיות לפחות 20...30 V (אחרת יתרחש עיוות באות הפסגות). בואו ניקח בחשבון עוד נפילת מתח של 10 וולט על פני ההתנגדות הפעילה של הפיתול הראשוני של שנאי המוצא ונקבל את משרעת מתח החילופין באנודה 250 - 10 - 30 = 210 V. מתח החילופין מתווסף לאספקה הקבועה מתח. שימו לב שכאשר זרם האנודה יורד לאפס (בחצי הגל השלילי של אות הכניסה), מתח האנודה המיידי יגדל ל-250 + 210 = 460 V. כפי שכבר צוין, מנורות סובלות בקלות מתחים כאלה.

כוח הנדנוד של אות AF במעגל האנודה יהיה

P = Um · im/2 = 210 · 0,05/2 = 5,25 W.

בהתחשב בהפסדים הקטנים בשנאי המוצא, מילאנו את התנאי המוצהר (מתן 5 W בעומס). בואו נמצא את ההתנגדות הנדרשת של הפיתול הראשי עבור זרמי AF RH:

RH = Um/im = 210/50 = 4,2 קילו אוהם.

בידיעה של RH והתנגדות הראש Rg, אנו יכולים כעת למצוא את מקדם הטרנספורמציה של שנאי המוצא T1, תוך התחשבות בדברים הבאים: אם השנאי מפחית את המתח n פעמים, אז הוא מגדיל את הזרם במעגל המתפתל המשני באותה כמות, ואז ההתנגדות הופכת ל-n² פַּעַם:

בתדרים גבוהים יותר של ספקטרום האודיו, הרווח של ה-UMZCH גדל, מכיוון שההתנגדות האינדוקטיבית של סליל הקול של הראש, המומרת לפיתול הראשוני, והתנגדות השראות הדליפה של הפיתול הראשוני של השנאי T1 מתווספים לעומס הפעיל. התנגדות RH. כדי לפצות על העלייה, מחובר קבל C7 במקביל לפיתול הראשוני, שקשה לחשב את הקיבול שלו בגלל חוסר הוודאות של הפרמטרים הנקובים ולכן נבחר בניסוי, לפי הצורה הרצויה של תגובת התדר.

שאלה לבדיקה עצמית. אולי כבר נמאס לכם מחישובים תיאורטיים? אם לא, אז חשבו את המגבר לפי הדרישות שהצבתם לעצמכם, ואם כן אז מצאו למשל טלוויזיה שפופרת מיותרת ותפרקו אותה. מארז עץ מהווה מערכת אקוסטית טובה אם חותכים את הלוח הקדמי מלוח סיבית ומכסים אותו בבד. מניחים ראש על הפאנל, רצוי לא במרכז ורצוי שניים או יותר, מחוברים בסדרה או במקביל, בהתאם להתנגדותם. בנה מגבר דומה לזה שתואר לעיל ותיהנה מצליל הצינור. את כל החלקים הדרושים ליישום הפרויקט ניתן למצוא בטלוויזיה הישנה.

מחבר: V.Polyakov, מוסקבה

ראה מאמרים אחרים סעיף חובב רדיו מתחיל.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

CHP ביתי 10.06.2010

ביפן, יחידות הכוח הביתיות המיוצרות על ידי הונדה צברו פופולריות. במרתף ישנו מנוע דיזל חד צילינדר אטום לרעש הפועל על גז טבעי.

תחנת כוח זעירה זו מפיקה קילוואט חשמל אחד ו-2,8 קילוואט אנרגיה תרמית בצורה של מים חמים, הנאגרים במיכל מבודד תרמי ומשמשים בהדרגה לחימום ולצורכי בית.

ייצור החשמל הביתי מכסה 50% מהצריכה השנתית שלו, ומים חמים - 80% מהצורך. אפשר יהיה לשים מנוע חזק יותר כדי שהקוטג' יוכל להסתדר בלי להתחבר לרשת בכלל, אבל אז יהיה עודף של מים חמים.

80 יחידות כאלה כבר הותקנו בבתים יפניים, החלו לייצאן לארצות הברית, והמכירות מתכוננות במדינות אירופה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ Sony Reader WiFi

▪ 60 הלוויינים הראשונים של האינטרנט העולמי

▪ אינטרנט מבית לופטהנזה

▪ שפה זרה לא הופכת את הילדים לקשובים יותר

▪ HIV מרפא סרטן

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר אפוריזמים של אנשים מפורסמים. מבחר מאמרים

▪ מאמר הערכת שווי וניהול מקרקעין. הערות הרצאה

▪ מאמר איך קנדה קיבלה את שמה? תשובה מפורטת

▪ המאמר של הוהוב. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר VCO על שבב K0308018. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ כתבה איתות פורץ של חדרי שירות בחצר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

הערות על המאמר:

ולד
המאמר עזר מאוד. תודה רבה! [;)]

אלכסנדר
מיהו ו' פוליאקוב? האין זה ולדימיר טימופייביץ', מחברם של מאמרים רבים וכמה ספרים על קליטה סינכרונית ו-PLL?

אלכסנדר
אבל מה לגבי הפנטוד 6P14P (נקרא טטרודה במאמר) ללא OOS? האם אפשר להסתדר במקרה הזה?

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר