Читать «До и после Победы. Перелом. Часть 2» онлайн - страница 52

В отличие от обычных усилителей, в операционных было задействовано больше электронных и пассивных компонентов. Но на первом этапе главным словом для операционных усилителей было даже не "схемотехника", главным словом было "стабильность". Стабильность нужна и в работе самих ламп, и в резисторах-конденсаторах, и в источниках питания. Так, если для радиосвязи можно применять и "свежие" лампы, то для ОУ их надо было искусственно состаривать чуть ли не сто часов, чтобы их нутро пришло в стабильное состояние — чтобы стекло и арматура выделили бы остаточные газы, а геттер принял бы их, чтобы катод впитал ионы, что образуются из остаточных газов при столкновениях с электронами, а его покрытие наконец-то доупорядочило бы свою структуру и начало эмитировать электроны пусть и неравномерно по площади, но равномерно по общему потоку. В общем, надо было, чтобы лампа повзрослела и стала зрелой, опытной, "понюхавшей электронов". Резисторы тоже требовались с минимальными отклонениями от номинала — вскоре почти все резисторы с отклонениями менее процента шли только на операционные усилители. С конденсаторами была та же проблема.

Так что вопросы стабильности компонентов и схемотехнические вопросы мы решали параллельно. И ламп, и резисторов, требовалось в общем-то немало. Вначале наши ОУ представляли собой простой усилитель тока с обратной связью, требовавший всего одну лампу и пяток резисторов, но постепенно, по мере накопления опыта, схема разрасталась, так что к лету сорок третьего на один стандартный операционник требовалось уже минимум шесть ламп — по две на каждый каскад. Все из-за того, что каждый каскад усилителя выполнял свои функции.

Первый каскад выполнялся по последовательной балансной схеме, предназначенной для компенсации так называемого дрейфа нуля, когда напряжение изменяется даже при отсутствии сигнала. Дрейф происходит по разным причинам — случайное изменение эмиссии катода ламп, флуктуаций сопротивления резисторов из-за изменений температуры, пусть даже небольших, из-за изменений анодного питания по причине отклонений источника питания от своего номинального напряжения, как бы он не был стабилизирован. Собственно балансная схема являлась обычным мостом, в двух противоположных плечах которого были включены электронные лампы, и в последовательной схеме лампы включаются параллельно питающей диагонали моста. Соответственно, сама по себе мостовая схема позволяла выявлять малейшие отклонения от нуля, а наличие активных элементов — компенсировать это отклонение. Балансовые схемы и потребовались, чтобы снизить требования к стабильности питания и температурным режимам — с ними допустимы отклонения до одного процента.