КАК ИЗМЕРИТЬ РЕЖИМ ЛАМПЫ?

Ю. ПРОЗОРОВСКИЙ, Радио №5/1966, ст.53

Под термином «режим лампы» принято понимать совокуп­ность всех постоянных напря­жений на электродах и токов в цепях лампы в конкретной работающей схеме. На рис. 1 показана схема резистивного каскада усиления на­пряжения НЧ, собранного на пен­тоде.

К точкам, обозначенным на схеме U_н, присоединена обмотка накала силового трансформатора. Напря­жение на нити накала можно изме­рить вольтметром переменного тока, включив его между точками 7 и 2. Ток в цепи накала I_н измеряют ам­перметром переменного тока, кото­рый можно включить в разрыв цепи в точке 2.

Источник питания анода и экра­нирующей сетки включен между точ­ками, обозначенными +Е_а и —E_а. Напряжение источника питания Е_а измеряют вольтметром постоянного тока, включенным между точками 3 (сюда присоединяется плюсовый про­вод вольтметра) и 1 (минусовый провод).

Принято все напряжения на элект­родах ламп (кроме нити накала) определять по отношению к катоду лампы. Поэтому напряжение на аноде лампы U_a измеряется между точками 7 и 5, а напряжение на экранирующей сетке U_э — между точками 6‘ и 5.

Если мы разорвем цепь в точке 3 и в разрыв включим миллиамперметр постоянного тока плюсом к зажиму +E_а, минусом к выводу резистора анодной нагрузки R_а, то прибор покажет анодный ток лампы I_а. Тот же ток покажет прибор и при включении в разрыв цепи в точке 7. Лучше, однако, измерять анодный ток в точке 3, так как при этом мень­ше нарушается работа цепей пере­менного тока, которые мы здесь не рассматриваем. Аналогично в точках 7 или 6‘ измеряется ток эк­ранирующей сетки I_Э. Оба эти тока, /_а и /_э, в сумме составляют общий катодный ток лампы I_K. Током в цепи управляющей сетки при опре­делении катодного тока можно пре­небречь, так как он в большинстве случаев равен нулю (кроме генера­торных схем). Катодный ток лампы можно измерить в точке 5. Плюсовый провод миллиамперметра присоеди­няется при этом к катоду, минусо­вый — к выводу резистора R_к.

КАКИМ ПРИБОРОМ ИЗМЕРЯТЬ РЕЖИМ ЛАМП?

Вольтметр, которым измеряют на­пряжения в цепях усилителей или приемников, должен быть высоко­омным. Это означает, что его внут­реннее сопротивление должно быть значительным. Обычно определяют его в пересчете на один вольт. Хо­рошие высокоомные вольтметры име­ют внутреннее сопротивление по­рядка 20 000 ом на вольт. Например, вольтметр со шкалой до 300 вольт имеет внутреннее сопротивление 20 000×300=6 Мом. Следовательно, к точкам, между которыми измеря­ется напряжение, параллельно под­ключается дополнительное сопро­тивление 6Мом. Допустимо ли это, нужно решать, исходя из данных схемы.

Например, если сопротивление ре­зистора R_э (рис. 1) равно 300 ком и по нему течет ток 0,5 ма, создаю­щий напряжение между точками 6 и 7—150 в, а напряжение Е_а равно 250 в, то напряжение на экраниру­ющей сетке будет 250—150=100 в (падением напряжения на резисторе R_к в виду его малости пренебрегаем).

При включении вольтметра между точками 6‘—1 суммарное сопротив­ление участка экранирующая сетка — точка 1 изменится. Если раньше оно было равно U_Э/I_Э=100/0,5= =200кОм,то при подключении вольтметра станет равным 193 ком. Значит, общее сопротив­ление цепи экранирующей сетки со­ставит 300+193=493 ком, а ток, проходящий по сопротивлению R_э будет равен частному от деления напряжения источника питания на сопротивление 493 ком, то есть 250/493=0,508 ма. Этот ток создаст на сопротивлении Rэ падение на­пряжения 0,508х300=152,4 в и напряжение на экранирующей сетке уже будет не 100 в, а 250/52,4= =97,6 в. Следовательно, прибор по­кажет напряжение меньше истинного на 2,4%. С этими примириться еще можно. Если же мы применим вольт­метр с внутренним сопротивлением 1000 ом на вольт, то погрешность будет еще больше, и ошибка может стать недопустимой. Поэтому ре­комендуется применять для изме­рения режима ламп только высоко­омные вольтметры и следить, чтобы внутреннее сопротивление прибора, включенного на соответствующую шкалу, было раз в 20—30 больше сопротивлений резисторов в прове­ряемых цепях.

КАК ИЗМЕРИТЬ СМЕЩЕНИЕ НА СЕТКЕ?

Катодный ток, являющийся сум­мой токов анода и экранирующей сетки, протекает через резистор R_к. При этом на резисторе возникает напряжение, плюс которого приложен к катоду (точка 5), а минус — к общему проводу (точка 7). Управ­ляющая сетка лампы через резистор R_с соединена с общим проводом. Так как ток по резистору R_с не течет, то падения напряжения на нем нет и потенциал обоих его концов одинаков. Следовательно, ме­жду управляющей сеткой и катодом приложено напряжение, снимаемое с резистора R_к. Оно и является напряжением смещения на управля­ющей сетке, так как смещает рабочую точку в нужное место характеристики лампы. Как же его измерить?

Включим вольтметр между уп­равляющей сеткой (точка 8) и ка­тодом (точка 5). При этом парал­лельно резистору R_к, на котором имеется напряжение, окажется вклю­ченной цепочка из двух сопротив­лений — внутреннего сопротивления вольтметра и сопротивления рези­стора R_с. Они включены последова­тельно и образуют делитель напря­жения, к которому присоединена управляющая сетка. Если сопро­тивление вольтметра меньше со­противления резистора R_с или со­измеримо с ним, то напряжение, показанное вольтметром, будет зна­чительно меньше истинного смещения на сетке. Чтобы ошибка измерений была малой, необходимо и здесь применить вольтметр с высоким внут­ренним сопротивлением, раз в 20— 30 больше сопротивления резистора R_с. А так как последнее равно обычно 0,5— 1 Мом, то приходится применять вольтметры с сопротивлением поряд­ка 10—20 Мом, Измеряемое напря­жение здесь составляет обычно не­сколько вольт; поэтому необходим вольтметр с сопротивлением не ниже 1—2 Мом на вольт. Простой стрелоч­ный прибор магнитоэлектрического типа здесь уже не подходит. Поэтому для измерения смещения в точках 5 и 8 применяют ламповые вольт­метры постоянного тока с входным сопротивлением порядка 20—50 Мом (на любой шкале).

Значительно удобнее измерять на­пряжение смещения в показанной на рис. 1 схеме не непосредственно на сетке лампы, а в точках его воз­никновения — на концах резистора R_к. Так как сопротивление этого резистора невелико, всего несколько сотен ом, то в этом случае можно применить почти любой, даже срав­нительно низкоомный вольтметр, присоединяя его к точкам 5 и 1.

Этот способ измерения пригоден только в тем случае, когда смешение на управляющую сетку подается с катодного сопротивления. В других случаях способ измерения будет иным.

Часто для простоты измеряют анодное напряжение и напряжение на экранирующей сетке не по от­ношению к катоду, а по отношению к шасси, соединенному с общим проводом. Получающаяся при этом способе измерений неточность в оп­ределении U_а и U_Э составляет не­сколько процентов (не учитывается падение напряжения на катодном резисторе R_к).

При проверке неисправной радио­аппаратуры рекомендуется измерять не только напряжения на электродах ламп, но также и падения напряже­ний на резисторах R_a и R_э. Если оно равно нулю, то это значит, что тока в данной цепи нет (напри­мер, вышла из строя лампа).