Катодные повторители


Катодные повторители применяются в тех случаях, когда желательно получить очень малое сопротивление нагрузки. Характерной особенностью их является включение нагрузки между катодом и землей, как показано на рис. 269. Такая схема обладает следующими достоинствами:
1. Выходное сопротивление лампы может быть очень малым, что позволяет нагружать ее линиями с очень низким волновым сопротивлением, как например, у коаксиальных кабелей.
2. Входная емкость очень мала, что чрезвычайно важно для случаев, когда требуется передача очень широкой полосы частот.
3. Схема обладает сильной отрицательной обратной связью, в связи с чем, уменьшаются амплитудные искажения, и улучшается частотная характеристика.
4. Схема весьма устойчива против самовозбуждения.
Катодные повторители

Недостатком схемы является малое усиление (меньше единицы).
Усиление по напряжению равно:
K=μRк/Ri+(μ+1)Rк,
где Ri — внутреннее сопротивление лампы и μ — коэффициент усиления.
Эту схему можно рассматривать как электронный трансформатор, позволяющий получать очень низкие сопротивления на выходе для сигналов с очень широкой полосой частот, ею пользуются в тех случаях, когда неприменим трансформатор обычного типа.
На рис. 269 показано, что выходное напряжение на нагрузке Rк в цепи катода входит также в цепь сетки. Фаза этого напряжения определяет отрицательную обратную связь. Другими словами, в этой схеме входное напряжение уменьшается за счет выходного. Поэтому нельзя получить усиление по напряжению, равным единице.
Катодные повторители широко применяются в телевизионных передатчиках, где пропускание очень широкой полосы частот должно сочетаться с малыми фазовыми искажениями и хорошей частотной характеристикой, и видеосигналы передаются по коаксиальным кабелям с малым волновым сопротивлением, а не по обычным проводам. В видеоканалах фазовые сдвиги некоторых частот ускоряют, а других замедляют их движение к выходу относительно среднего времени прохождения. Поэтому высокочастотные и низкочастотные составляющие сложного сигнала прибывают к приемному кинескопу в разные моменты времени, вызывая очень нежелательные искажения по контуру изображения.
Не менее важно иметь одинаковое усиление всех частот. Это очевидно из рассмотрения формы сложного телевизионного сигнала, который состоит из основной частоты и множества гармонических составляющих. Все частотные составляющие должны сохранять амплитудные и фазовые соотношения для правильного воспроизведения формы первоначального сигнала волны. Если некоторые частоты ослабляются больше других, то появляется мелькание и пятнистость изображения.
Высокое входное и низкое выходное сопротивления катодного повторителя делают его чрезвычайно полезным для телевизионных импульсных генераторов и усилителей. Эти каскады названы катодными повторителями вследствие того, что выходное напряжение возрастает и уменьшается в одной полярности с входным и что оно точно повторяет форму входного напряжения. Иногда их называют усилителями с катодной связью. В других усилителях полярность входного напряжения противоположна полярности выходного. Соблюдение полярности телевизионных видеосигналов имеет особо важное, значение, потому что их формы обычно несимметричные.