< link link link >

    Det enskilda steget i en direktkopplad LS-förstärkare kan matas på samma sätt som ett vanligt RC-steg, se fig. F5.2. Stegets uppbyggnad

		medför dock två uppenbara nackdelar.     För det första kan Rk och Rsg ej avkopplas, ty då får vi en frekvensberoende förstärkning vid låga frekvenser. Oavkopplade katod- och skärmgallermostånd innebär som bekant motkoppling och därmed förstärkningsförlust.
Fig. F5.2. Konventionell matning.

    För det andra kommer stegets utklämma ( 2 ) att stå under spänning, även då inklämman ( 1 ) har potentialen noll relativt den gemensamma in- och utklämman (jord), vilket speciellt vållar besvär vid stegets direktkoppling till röret i ett följande steg. Normalt önskar vi, att spänningen mellan utklämmorna skall vara noll, då spänningen mellan inklämmorna är noll.

    Vi har sålunda två problem, nämligen
        a) att finna en matningsmetod, som ger minimal förstärkningsförlust och
        b) att återställa nollpunkten på utgången (denna nollpunktsåterställning benämnes ofta balansering).

    I fig. F5.3 nedan visas några matningsmetoder, som minskar motkopplingen.

	Fig. F5.3. Exempel på matningsmetoder, som minskar motkopplingen för signalen.

    I fig. F5.3a användes en lågohmig spänningsdelare R₁-R₂-R₃. Väljes dessa resistanser så små, att strömmarna i_k0 och i_a0 blir mycket mindre än den huvudström, som passerar genom R₁-R₂-R₃, så kommer potentialerna på elektroderna SG och K att vara approximativt konstanta även i närvaro av signal. Detta innebär, att vi i huvudsak undvikit motkoppling, dock till priset av ökat strömuttag från e_b-källan.

    I fig. F5.3b användes Zener-diod (eventuellt ett stabilisatorrör eller en glimlampa) för konstanthållning av katodpotentialen och i fig. F5.3c användes på liknande sätt en Zener-diod för konstanthållning av skärmgallerspänningen. Vi kan givetvis även tänka oss en kombination av metoden i fig. F5.3b och metoden i fig. F5.3c.

Redaktörens anmärkning: Vare sig zener-dioder, stabilisatorrör eller glimlampa lämpar sig för inkoppling i signalvägen på grund av att dessa genererar för mycket brus utan att man tar hand om detta problem. Även med avkopplingar över dessa komponenter är det mindre lämpligt att välja denna metod för att justera likspänningsnivåer i signalvägen. Dioder och lysdioder (avkopplade) är bättre som spänningsupptagande komponenter och helst inte direkt i signalvägen utan för att generera ström, anodspänning eller katodpotential.

    Dimensionering av matningskretsar av beskrivet slag innebär med våra kunskaper om rör inga speciella svårigheter och behandlas därför endast i övningsexemplets form. Det bör dock påpekas, att användandet av temperaturberoende element (zener-dioder, gasrör) kan förorsaka drift.

    Vårt andra problem var återställning av nollpunkten på förstärkarens (stegets) utgång, ett problem, som intimt hänger samman med det sätt, varpå kopplingen mellan de olika stegen utföres. Förbindes (jordas) samtliga katoder i LS-förstärkaren, blir kopplingsproblemet väsentligen att via något lämpligt kopplingselement reducera spänningen på ett rörs anod till ett för gallret på nästföljande rör lämpligt värde helst utan samtidig förstärkningsförlust. Det enklaste sättet att åstadkomma detta visas i fig. F5.4,

		där vi helt enkelt inkopplat ett vanligt torrbatteri i förbindelseledningen mellan anod och galler. Om t.ex. ua00 = 100 volt och om ug00 = -5 volt, skall vi tydligen välja ett batteri med ec = ua00 - ug00 = 105 volt. Hade klämmorna A och B varit förstärkarens utklämmor, borde vi i vila ha spänningen noll mellan dessa, vilket betyder, att vi i detta fall skulle valt ec = 100 volt.
Fig. F5.4. Nollpunktsåterställning med batteri.

    Metoden enligt fig. F5.4 är i teorin både enkel och bra: den ger ingen förstärkningsförlust, den påverkar ej förstärkarens frekvenskurva, den ger ingen extra distorsion och batteriet behöver ej lämna någon ström.

    I praktiken har metoden nästan uteslutande nackdelar: man begagnar ej gärna batterier, eftersom de har begränsad livslängd och med tiden avtagande polspänning. Praktiska batterier är stora och får därför avsevärd kapacitans till chassiet (jord) och påverkar därmed förstärkarens frekvenskurva. Utbytes batteriet mot ett nätaggregat blir problemen större bl.a. beroende på att ingen av nätaggregatets poler får jordas i den visade kopplingen.

    Vanligen matar vi en direktkopplad flerstegs LS-förstärkare från två nätaggregat, av vilka det ena (e_b) har sin negativa pol förbunden med det andras (e_k) positiva pol. Den gemensamma polen utgör systemets nollpunkt (jord). Vi kan i ett dylikt system tänka oss flera olika mellanstegskopplingar respektive metoder för återställning av nollpunkten på utgången.

		En enkel metod visas i fig. F5.5, där ua0, ug0, eb och -ek anger potentialerna i förhållande till katoden (jord). Om vi betecknar anodvilospänningen med ua00 blir gallervilospänningen (eller utvilospänningen, om det är fråga om sista steget i en förstärkare) F5.1
Fig. F5.5. Nollpunktsåterställning med spänningsdelare.

    Det är med ledning av sambandet F5.1 uppenbart, att vi genom lämpligt val av R₁ och R₂ kan göra storheten u_g00 lika med, större än eller mindre än noll.

    Skall nollpunkten återställas (d.v.s. u_g00 = 0), erhållesur sambandet F5.1 vilkoret

F5.2

    R₁-R₂-grenen tjänstgör som en spänningsdelare även ur signalsynpunkt och det torde vara klart, att förstärkningen reduceras med en faktor


jämfört med förstärkningen vid signaluttag från anoden. Skall förstärkningsförlusten vara måttlig, fordras alltså, att R₂>>R₁, vilket enligt sambandet F5.2 kräver, att matningsspänningen e, är avsevärt större än stegets anodvilospänning u_a00.

    R₂ ligger parallellt med inkapacitansen C_g på ett eventuellt efterföljande steg. Speciellt om R₂ är stort, kan C_g verka shuntande (förstärkningsminskande) redan vid en måttligt hög frekvens. Vi kan kompensera härför genom att parallellt med R₁ koppla en kapacitans C₁ med sådan storlek, att


    R₁-C₁-R₂-C_g bildar då en frekvensoberoende spänningsdelare, något som läsaren lämpligen själv räknemässigt kan konstatera.

    I avsikt att förhindra den förstärknigsförlust, som spänningsdelaren i fig. F5.5 introducerar, kan vi ersätta det övre motståndet (R₁) med ett konstant-spänning-element, t.ex. en zener-diod eller ett glimrör (fig. F5.6a) eller alternativt ersätta det undre (R₂) med ett konstantström-element, t.ex. en pentod (fig. F5.6b). Det finns zener-dioder med synnerligen temperaturoberoende data och zener-dioder är i allmänhet att föredraga framför glimrör.

	Fig. F5.6. Modifierade kopplingar med nollpunktsåterställning. a) Spänningsdelare med zener-diod. b) Spänningsdelare med pentod.

    De visade kopplingarna (fig. F5.5 och F5.6) är givetvis ej de enda tänkbara. Andra kopplingar av intresse behandlas i övningsexemplets form.

link >