Усиление по напряжению и по току
Н. — Я абсолютно ничего не понимаю! Ты говоришь мне о малом внутреннем сопротивлении, когда требуются чудовищные входные сопротивления. Затем ты говоришь мне о коэффициенте усиления меньше единицы. Что же я должен делать с такой лампой?!
Л. — Сначала я отвечу на твой первый вопрос. Не следует путать входное сопротивление, равное отношению входного напряжения к входному току, с внутренним сопротивлением, равным отношению изменения выходного напряжения к изменению выходного тока. В рассмотренном нами псевдотриоде изменение сеточного напряжения (выход) на 1 в влечет изменение сеточного тока (выходной ток) на 0, 5 ма, чему соответствует внутреннее сопротивление 2 ком. Не смешивай с входным током.
По вопросу же о коэффициенте усиления я с тобой согласен, что входной каскад на такой лампе выработает значительно меньшее напряжение, чем напряжение, поступающее ему на вход. Но важно другое: ты, например, подаешь на вход напряжение 1 в при входном токе 10-15 а, т. е. 10-16 вт, а на выходе можешь получить напряжение 0, 1 в при 0,1 ма или мощность 10-6 вт, т. е. мощность на выходе в 1010 раз больше, чем на входе. Твое «усиление» в 0, 1 раза по напряжению соответствует усилению в десять миллиардов раз по мощности. Тебе этого достаточно?
Н. — Я даже могу тебе сказать, что мощность на выходе на 100 дб больше, чем на входе.
Л. — О! Но тем не менее правильно!
Н. — Прошу без особых комплиментов, я всегда такой!
Дрейф
Л. — Подожди минутку, дай мне передохнуть от волнения. Ну вот, я почти пришел в себя. Теперь, чтобы закончить с этим вопросом, я скажу тебе, что обычно после электрометрических ламп ставят усилители постоянного тока, основная трудность использования которых связана с явлением дрейфа. Если ты не подаешь на вход никакого напряжения, то анодный ток первой лампы может немного измениться из-за изменения накала, напряжения питания, даже из-за старения самой лампы или изменения температуры окружающей среды. В результате происходит медленное изменение выходного напряжения. Обычно его характеризуют дрейфом, приведенным ко входу, т. е. напряжением, которое необходимо подать на вход, чтобы без каких-либо иных причин вызвать наблюдаемое изменение выходного напряжения.
Н. — А сильно ли мешает этот дрейф?
Л. — О, да! И особенно, когда хотят измерить входное напряжение с точностью до милливольта или еще точней (например, в случае измерения рН). Для борьбы с дрейфом пользуются симметричными усилителями.
Н. — Пушпульного типа?
Л. — Довольно похожего. Таким образом удается достаточно хорошо компенсировать дрейф, вызываемый изменением нагрева или напряжения питания, потому что эти изменения одинаково воздействуют на обе лампы каскада, а используется разность их анодных токов. Для получения лучших результатов имеется большое количество усовершенствованных схем, которые ты несомненно увидишь в журнальных статьях. Например, делают усилитель (как с электрометрической, так и с обычной лампой на входе), у которого после 15-минутного прогрева, необходимого для стабилизации режимов, приведенный к входу дрейф меньше 0, 1 мв за 24 ч.
Н. — Ну, так эти знаменитые электрометрические усилители не столь уж сложны: специальная лампа на входе (или обычная, но включенная по специальной схеме)… и дело в шляпе.