ima = ima1+ima2. Это гораздо легче представить, если одну характеристику расположить в перевёрнутом виде под другой: сразу становится понятным, как напряжение Umg («раскачка») действует на токи в лампах (фиг. 32). Двухтактная схема работает более экономично и с меньшими нелинейными искажениями, нежели однотактная. Чаще всего эта схема применяется в оконечных (выходных) каскадах усилителей средней и большой мощности.
Фиг. 32. Как работает пушпульная схема
Рассмотрим такой случай: на сетку лампы подано напряжение смещения Ug0 = Ug зап. Тем самым рабочая точка помещена на самый низ характеристики. Лампа ”заперта”, её анодный ток в момент покоя равен нулю. Если в таких условиях к лампе подвести напряжение возбуждения Umg, то в анодной цепи появятся импульсы тока ima в форме ”половинок периодов”. Иначе говоря, кривая усиливаемых колебаний Umg исказится до неузнаваемости: срежется вся её нижняя половина (фиг. 33). Такой режим может показаться совершенно непригодным для низкочастотного усиления — слишком уж велики искажения. Но подождём делать этот вывод о непригодности.
Фиг. 33. Работа лампы, когда рабочая точка сдвинута в начало характеристик
Спрямим у характеристики (фиг. 33) нижний сгиб, превратим реальную характеристику в идеализированную, совершенно прямолинейную (фиг. 34). Нелинейные искажения вследствие наличия нижнего сгиба пропадут, но останется срез половины кривой усиливаемых колебаний. Если бы удалось этот недостаток устранить или компенсировать, такой режим можно было бы использовать для низкочастотного усиления. Он выгоден: в моменты пауз, когда напряжение возбуждения Umg не подаётся, лампа заперта и не потребляет от источника анодного напряжения электрический ток. Но как устранить или компенсировать срезание половины кривой? Возьмём не одну лампу, а две, и заставим их работать попеременно: одну — от одного полупериода напряжения возбуждения, а другую — от другого, следующего за первым. Когда одна лампа будет «отпираться», другая в этот момент начнёт «запираться», и наоборот. Каждая лампа в отдельности будет воспроизводить свою половину кривой, а совместным их действием будет воспроизведена полностью вся кривая. Искажение устранится. Но как для этого соединить лампы?
Фиг. 34. Работа лампы с полной отсечкой
Конечно, по двухтактной схеме, изображённой на фиг. 32. Только на сетку каждой из ламп в этой схеме придётся подать напряжение смещения Ug0 = Ug зап. Пока напряжение возбуждения Umg не подаётся, обе лампы ”заперты”, их анодные токи равны нулю. Но вот подано напряжение Umg, и лампы поочерёдно начинают ”отпираться” и ”запираться” (фиг. 35), работая импульсами, толчками (отсюда и название режима — ”пуш-пуш” — ”толкай-толкай”). В этом отличие схемы ”пуш-пуш” от схемы ”пуш-пул” (фиг. 32), работающей в режиме А. В случае пушпульного режима лампы работают одновременно, тогда как в ”пушпушном” — по очереди. Если характеристики ламп совершенно прямолинейны, лампы в точности одинаковы и отсечки у каждой из них выбраны правильно, то искажений не получается совершенно. Такой режим усиления, применимый только для двухтактных схем, получил название идеального режима В.
Фиг. 35. Работа двухтактной схемы в режиме В
Но в реальном режиме В, с реальными характеристиками, неизбежны нелинейные искажения из-за нижнего сгиба. Это и заставляет во многих случаях отказываться от использования режима В, вообще наиболее экономичного из всех режимов низкочастотного усиления. Какой же режим низкочастотного усиления может быть рекомендован? Режим А, как мы теперь знаем, мало экономичен, и его применение в мощных усилителях не всегда оправдывается. Он хорош только для маломощных каскадов. Случаи использования режима В также ограничены. Но есть режим, занимающий промежуточное положение между режимами А и В, — это режим АВ. Однако, прежде чем ознакомиться с ним, укажем на принятое подразделение существующих режимов усиления. Если в процессе усиления получается заход в область сеточных токов, в правую область, то к названию режима прибавляется индекс 2, если же работа производится без токов сетки, — индекс 1. Так различают режимы В1 и В2 (фиг. 36), режимы АВ1 и АВ2. Обозначения A1 и А2 почти не встречаются: режим А — режим совершенно без искажений, а значит, и без токов сетки. Просто — режим А.
Фиг. 36. Чем отличается работа двухтактной схемы в режимах В1 и В2
Теперь ознакомимся с режимом АВ. В этом режиме, как и в режиме В, лампы работают с отсечкой анодного тока, но рабочая точка на характеристике находится правее и выше, нежели в режиме В. В моменты пауз токи через лампы не прекращаются, хотя они и не велики (ia1 и ia2). Положение рабочей точки РТ определяется таким условием: результирующая характеристика АБВГ ламп, работающих в двухтактной схеме (для однотактных схем режим АВ вообще непригоден), должна быть как можно прямолинейнее. В то же время токи ia1 и ia2 желательно иметь малыми, поскольку этим во многом определяется к. п. д. Этим условиям удовлетворяет положение рабочей точки РТ, указанное на фиг. 37. Режим АВ2 более экономичный, чем режим АВ1, (к. п. д. в режиме АВ2 достигает 65%, тогда как в режиме АВ1, — лишь 50%); он применяется в каскадах большой — более 100 Вт — мощности. В каскадах средней мощности — до 100 Вт — рекомендуется режим АВ1. Искажения в режиме АВ2 заметно больше, нежели в режиме АВ1.
Фиг. 37. Работа двухтактной схемы в режиме АВ
Наконец, известен ещё один режим усиления — режим С. Он характерен тем, что рабочая точка в этом режиме находится левее положения на оси сеточных напряжений, при котором лампа ”запирается”. На сетку лампы подаётся отрицательное напряжение смешения Ug0>Ug зап. В моменты пауз лампа ”заперта”, и она ”отпирается” только для того, чтобы пропустить кратковременный импульс тока, длящийся менее половины периода Umg. Обычно Umg по абсолютному значению больше Ug0, вследствие чего осуществляется заход в область сеточных токов и даже имеет место верхняя отсечка (как показано на фиг. 38 для Umg2). Искажения в режиме С настолько велики, что этот режим непригоден для низкочастотного усиления. Но он наиболее экономичен из всех режимов вообще (к. п. д. до 75–80%) и поэтому применяется для усиления высокочастотных колебаний в радиопередающих устройствах, где нелинейные искажения не имеют такого значения, как в технике низкочастотного усиления.
Фиг. 38. Работа лампы в режиме С