Дополнительные электроды

В отсутствие перемодуляции спектр амплитудно-мо-дулированного сигнала состоит из несущего колебания и перенесенного на <о0 спектра сообщения тс(0- При значительной перемодуляции в спектре сигнала появляются дополнительные частотные составляющие. Тогда спектры боковых полос уже не повторяют спектр тс (t) , ? ширина спектра модулированного сигнала превосходит ширину спектра сообщения.

Если напряжение входного сигнала превышает значение и\тмаис, то в выходном напряжении появляются дополнительные частотные составляющие как следствие нелинейных искажений сигнала. Хотя нелинейность АХ усилителя—главная причина возникновения нелинейных искажений, однако с помощью АХ не удается определить ни характер, ни вид, ни уровень этих искажений. Нелинейные искажения в усилителе находятся с помощью динамической характеристики. По той же причине АХ оказывается слишком грубым средством для оценки линейности усилителя и других его показателей [1].

Диоды с ^-(-«-структурой отличаются меньшей барьерной емкостью, которая к тому же очень слабо зависит от напряжения (особенно при больших концентрациях примесей в р- и п-об-ластях). Практическая независимость емкости структуры от напряжения оказывается важным свойством переключательных диодов, так как изменение емкости с напряжением может вызвать дополнительные частотные искажения полезного сигнала.

нале и «-канале отличаются (для дырок примерно на 30 % ниже); в результате входная емкость /з-канального транзистора обычно больше. При этом появляются дополнительные частотные искажения или требуется выравнивать скорости изменения напряжений на входных емкостях с помощью коррекции управляющих сигналов. Чтобы избежать перечисленных трудностей, применяются так называемые квазикомплементарные пары, построенные только на «-канальных транзисторах.

Из (7.60) видно, что Ксв падает с уменьшением частоты, стремясь к пределу, равному (7.50) при безграничном её понижении; при повышении частоты Ксв стремится к Кср. Поэтому включение Ск, уничтожая потерю усиления на средних и верхних частотах, вызывает дополнительные частотные искажения и фазовые сдвиги на нижних частотах.

Полученные выше формулы позволяют рассчитать постоянную времени развязывающей цепочки, необходимую для устойчивой работы усилителя. Однако в практических условиях этого обычно оказывается недостаточно. При развязывающих цепочках в цепях питания напряжение паразитной обратной связи, попадающее на управляющий электрод усилительного элемента, с понижением частоты растёт. Если на низшей рабочей частоте напряжение паразитной связи составляет заметную часть напряжения сигнала, оно изменит выходное напряжение каскада на этой частоте, а следовательно, создаст дополнительные частотные искажения на нижних частотах.

Чтобы частотная характеристика усилителя практически не изменилась, дополнительные частотные искажения на низшей частоте должны быть по крайней мере в 2ч-3 раза меньше допущенных на каскад искажений, что согласно табл. 9.2 составляет 0,1 4-0,5 дб. Отсюда допустимый коэффициент дополнительных частотных искажений на низшей рабочей частоте Мнд в относительных единицах должен лежать в пределах

Таким образом, устанавливаемые в многокаскадном усилителе цепочки CфRф должны обеспечивать отсутствие самовозбуждения усилителя из-за паразитной обратной связи через общий источник питания, допустимые дополнительные частотные или переходные искажения и необходимое дополнительное сглаживание пульсации. Поэтому ёмкость конденсаторов этих цепочек обычно рассчитывают на допустимые частотные искажения или спад, затем на необходимое сглаживание пульсаций и на отсутствие самовозбуждения. После этого останавливаются на значениях Сф , обеспечивающих все требования.

Как видно из 5.23, при недостаточно большой величине емкости конденсатора СЕ неравномерность усиления становится больше, т. е. возникают дополнительные частотные искажения. Если эти искажения в заданном диапазоне частот ограничены небольшой величиной [ — (0,25 — 0,5) дБ], то можно провести исследование приближенным способом, основанным на представлении об автономном влиянии емкостей Ср и СЕ, т. е. при учете степени влияния конденсатора Ср принимается СЕ=°О. Это и -было сделано при нахождении частоты нижнего среза и спада плоской части переходной характеристики [ф-лы (5.40) и (5.54)]. Соответственно, лереходя к оценке влияния (конденсатора СЕ, следует положить'

Из (7.60) видно, что Ксв падает с уменьшением частоты, стремясь к пределу, равному (7.50) при безграничном её понижении; при повышении частоты /Ссв стремится к Кср. Поэтому включение Ск, уничтожал потерю усиления на средних и верхних частотах, вызывает дополнительные частотные искажения и фазовые сдвиги на нижних частотах.

Полученные выше формулы позволяют рассчитать постоянную времени развязывающей цепочки, необходимую для устойчивой работы усилителя. Однако при питании усилителя от обычного выпрямителя этого недостаточно. При развязывающих; цепочках в цепях питания напряжение паразитной обратной связи, попадающее на управляющий электрод усилительного элемента, с понижением частоты растёт. Если на низшей рабочей частоте напряжение паразитной связи составляет заметную часть напряжения сигнала, оно изменит выходное напряжение каскада на этой частоте, а следовательно, создаст дополнительные частотные искажения на нижних частотах.

Электрические поля вдоль поверхностей изоляторов выравнивают иногда и с помощью полупроводящих покрытий. Такой способ применяется и во внутренней изоляции и поясняется в § 7-2. На поля у поверхностей изоляторов сильное влияние оказывает устройство их внутренней изоляции. Поэтому для регулирования этих полей используют также дополнительные электроды, располагаемые внутри изоляторов.

Дополнительные электроды. Такой способ регулирования электрического поля у острого края электрода наиболее удобен в случае многослойной изоляции (бумаж-нопропитанной, маслобарьер-ной). Дополнительные электроды выполняются из тонкой метал-лической фольги.

Дополнительные электроды широко ис-. пользуются для регулирования электрических полей в проходных изоляторах и кабельных муфтах.

Конструкция вводов. Для аппаратов на напряжение 35 кВ используются обычно бумажно-бакелитовые вводы. Они изготовляются путем намотки на токоведущий стержень изоляционного тела из бумаги, смазанной бакелитовой смолой. При намотке через определенные числа витков в тело закладываются дополнительные электроды из металлической фольги для регулирования электрического поля в радиальном и осевом направлениях. Во время намотки бумажный цилиндр обжимается горячими вальцами (температура около 160° С), вследствие чего смола плавится и склеивает слои. Одновременно устраняется большая часть воздушных включений между слоями бумаги. Затем изоляция проходит термическую обработку, во время которой смола полимеризуется. После этого у изоляционного тела обтачиваются концы, на него накладывается бандаж под фланец и лакируется поверхность для повышения влагостойкости.

/ — токоведущий стержень; 2 — фланец; 3 — барьер из картона! t — дополнительные электроды; 5 — нижняя фарфоровая покрышка; 6 — верхняя фэрфоровая DO-крышка; 7 — маслорясширитель.

В качестве примера на 11-3 показан маслобарьерный ввод на напряжение ПО кВ. Основой внутренней изоляции в нем является масляный промежуток с цилиндрическими барьерами из картона. Для регулирования электрического поля на барьерах расположены дополнительные электроды из фольги.

Разрядные напряжения по поверхности маслобарьерного изолятора определяются главным образом размерами фарфоровых покрышек: их длиной, числом и размерами ребер. Кроме того, на разрядные напряжения по сухой поверхности сильное влияние оказывают размеры дополнительного электрода, ближайшего к фланцу и соединенного с ним. Выступая за края фланца, этот электрод экранирует их, т. е. уменьшает напряженность на поверхности фарфоровой покрышки около фланца. Наибольший эффект получается, когда дополнительные электроды экранируют 8—• 10% разрядной длины покрышки. Средние разрядные напряженности по поверхности маслобарь-ерных изоляторов имеют примерно следующие значения:

Для аппаратов и трансформаторов на напряжения ПО кВ и выше в последние годы преимущественное применение получили вводы с бумажно-масляной изоляцией. Конструкция такого ввода на напряжение 150 кВ показана на 11-4. Основной внутренней изоляцией в нем является пропитанный маслом бумажный остов, намотанный на токоведущий стержень. В бумажном остове располагаются дополнительные электроды, регулирующие электрическое поле.

Концевые муфты кабелей имеют не только внутреннюю, но и внешнюю изоляцию. Их устройство во многом аналогично устройству проходных изоляторов (вводов). Для регулирования электрического поля у края оболочки используются внутренние экраны в виде конусов, а также дополнительные электроды, образующие конденсаторные разделки (см. § 7-2).

В лампы с вторичной эмиссией введены дополнительные электроды - диноды, расположенные с обеих сторон анода. Диноды эмигрируют вторичные электроны, попадающие на анод, что приводит к заметному повышению крутизны лампы.

Электродами, на которые нужно подавать напряжения, являются главным образом экранирующие сетки тетродов, пентодов и гептодов, катодные сетки специальных ламп и дополнительные электроды полупроводникового прибора.