на несколько десятков вольт относительно отрицательного полюса источника питания. Тогда сопротивление приближенно равно частному от деления падения напряжения Uj на резисторе Rs на требуемый ток покоя /о-

Пусть, например Uj=30 в, /о=300 мт. Получим i? «100 ком, что при лампе 6Н2П дает i?k«= Ю Мом.

Возможные отклонения фактической силы тока /о от расчетной из-за неточности определения R для работы усилителя обычно несу-

мама в

-1,0

-(15

1,5 ма

7,5 ма ,

Рис. 8. Зависимость крутизны ламп 6Н1П и 6Н2П от анодного тока.

Щественны. Но при желании сопротивление i? можно рассчитать достаточно точно, включая случай Vg=(i, графоаналитическим путем. Для этого нужно располагать подробным семейством характеристик лампы. Расчет ведут методом проб. Из точки на оси анодных напряжений, отвечающей напряжению Uni+VRz, проводят линию нагрузки для R~(llp+2)IIo. Смотрят, какому значению соответствует та кривая, которую линия нагрузки пересекла на уровне /о, и проверяют, не выполняется ли условие U = V- ок- Если нет, тс меняют угол наклона линии нагрузки (а он равен arccfg R ) в нужном направлении до тех пор, пока не будет удовлетворено равенство Vc = Urs - IgR Найденное таким образом R и будет искомым, рассчитанным на ток /о

Сопротивление потенциометра Ra выбирают равным около 40% внутреннего сопротивления лампы (эта величина покрывает возможный разброс Ri- в ±20%).

Теперь по уравнению (31), понимая под Ux нижний предел измерения вольтметра, найдем суммарное сопротивление Rn, которое

нужно включить в диагональ моста микду катодами ламп. Чтобы чувствительность получилась с некоторым запасом, совершенно необходимым ввиду возможного разброса параметров ламп и других элементов схемы, значение нижнего предела нужно подставить с коэффициентом 0,8-0,9. Вычитая из Ям сопротивление .индикатора, получим сопротивление добавочного резистора, который нужно включить последовательно с индикатором. Так как при градуировке потребуется регулировать чувствительность, этот резистор (или часть его) должен допускать регулировку сопротивления. Лучше переменной сделать только часть, которая находится как разность суммарных сопротивлений в измерительной диагонали, рассчитанных для

Выбор нижнего предела измерения ограничивается не чувствительностью усилителя, а его нестабильностью. Обратимся к данным эксперимента. Усилитель, показанный на рис. 7, а, проверялся совместно с микроамперметром М-265 с током полного отклонения 100 мка и сопротивлением 450 ом. Без добавочного сопротивления к прибору усилитель обеспечивает нижний предел измерения в 0,37 в (совпадает с расчетом). После прогрева устройства колебания стрелки около положения нуля составляют (в пересчете на вход) ±1,5 мв. Примерно таков же уход нуля при измерении питающих напряжений на ±10%. Но на чувствительность изменения напряжений питания влияют гораздо заметнее. При изменении напряжения источника анодного питания на ±10% коэффициент передачи по напряжению меняется иа ±1,2%, а изменение напряжения накала на ±107о меняет коэффициент передачи на ±2,5%.

Поскольку изменения напряжений питания в пределах ±10% во время изменения возможны, то лучше выбрать нижний предел измерения в 1 в, доведя сопротивление Яи до 6,25 ком. Тогда изменения показаний, обусловленных смещением нуля или изменением чувствительности, не выйдут за пределы ±0,25% и ими можно будет пренебречь. Можно нижний предел принять равным н 0,5 е, но при-. дется мириться с некоторыми погрешностями. Кроме того, определенная нестабильность возникнет в связи с действием сеточного тока.

Ток сетки у приемно-усилительных триодов находится в пределах 10~ - Ю-о. Он меняется от экземпляра к экземпляру лампы и зависит от ее режима. В упомянутом усилителе он составляет ЗХ X10"*° а. Падение напряжения, создаваемое током сетки на сопротивлении входного делителя, не должно превышать 1% нижнего предела измерения. Тогда при токе сетки 10~ а и нижнем пределе измерения 1 в сопротивление делителя получается равным 10 Мом, что и является его общепринятой величиной.

Теперь для завершения расчета вольтметра постоянного тока нужно только рассчитать входной делитель. Этому посвящен следующий параграф.

Менее распространены, ио все же применяются мостовые усилители со включением индикатора между анодами ламп (рис. 7,г). Общий катодный резистор Я служит для связи между лампами и на чувствительность не оказывает влияния. Ток через индикаторный прибор

--rf-:- Ci

W Из более сложных усилителей электронных вольтметров заслуживает упоминания двухкаскадный усилитель с перекрестной связью, отличающийся повышенными чувствительностью и стабильностью 9). При микроамперметре на 50 мка с сопротивлением 2,35 ком был получен нижний предел измерения 25 мв. Изменение напряжения питания на ±10% вызывало увеличение коэффищ1ента передачи по напряжению иа 3%, а изменение на -10% - уменьшение на 5%. Колебания и смещения стрелки укладываются в пределы ±0,5 мв в пересчете иа вход. Еели установить нижний предел измерения равным 100 мв, то всеми указанными изменениями можно пренебречь.

\-- т

Рис. 9 Перекрестно-связанный каскад.

Очень хорошие результаты дает применение многокаскадных усилителей, охваченных глубокой отрицательной обратной связью. Схема одного из ни-х, нашедшего широкое применение в электронных вольтметрах, показана на рис. 10. В целом он представляет собой балансное соединение двух двухламповых усилителей, каждый из которых охвачен 100%-ной отрицательной обратной связью. Между усилителями связь осуществляется при помощи резистора R, включенного в общую катодную цепь ламп Л\ и Л, поэтому усилители работают не вполне симметрично: изменения напряжения на катоде лампы Лг больше, чем на катоде Лз. Несимметрия невелика: если лампы Л\ и Л одинаковы и являются пентодами, как это изображено на схеме, то отношение напряжения, действующего между сеткой и катодом первой лампы, к напряжению на ее катоде, представляющему напряжение сетка - катод четвертой лампы, равно:

1/с.

(33)

Vy. ~ SR

При наших параметрах это около одного процента. Если бы первая и четвертая лампы были триодами, то

C.Kl

Ri+Ra

что довольно близко к предыдущему выражению.