Питание электрокардиографа переменным током непосредственно от сети упрощает эксплуатацию аппарата и в то же время значительно ус­ложняет его устройство. Это связано с тем, что источник помех, от кото­рых следует защитить усилитель, вводится непосредственно в аппарат в виде трансформатора блока питания, связанного непосредственно с сетью. Чтобы максимально снизить уровень сетевых помех, в таких аппара­тах применяется двухтактный дифференциальный усилитель с сильной отрицательной обратной связью. В таком усилителе усиление рабочего сигнала происходит в значительно большей степени, чем сигнала по­мехи.

В дифференциальном усилителе (рис. 10) рабочий сигнал подво­дится к сеткам усилительных ламп в противофазе по отношению к за­земленной общей точке входных резисторов R_g, соединенной с като­дами ламп. При этом переменные составляющие анодных токов ламп находятся в противофазе (когда ток в одной лампе увеличивается, в другой он уменьшается, и наоборот). Переменные составляющие на­пряжений на нагрузочных резисторах R_a также находятся в противо­фазе, т. е. противоположны по знаку. Если принять во внимание, что

12

Рис. 10. Принципиальная схема дифференциально­го усилителя.

анодные токи ламп протекают по резисторам R_a в противоположных на­правлениях (источник питания Е_а подключен к общей точке этих ре­зисторов), то легко заключить, что в результате переменные составля­ющие напряжения на резисторах R_a складываются, образуя усиленное выходное напряжение.

Напряжение помех наводится на электродах и в проводах по отно­шению к земле. Тело больного (через электрод ПН) вместе с корпусом аппарата, элементами экранировки и точками симметрирования в элект­рической схеме усилителя заземлены. Поэтому напряжение помех, приложенное между сетками ламп и землей, является для обеих поло­вин усилителя синфазным. Соответствующие ему переменные состав­ляющие напряжений на ре­зисторах R_a находятся в фа­зе и поэтому будут уже не складываться между собой, а вычитаться, образуя на вы­ходе относительно незначи­тельное напряжение (в этом и заключается «дифферен-циальность» усилителя).

Чем совершеннее элек­трическая симметрия обеих половин усилителя, тем меньше усиливается в нем напряжение помех по срав­нению с рабочим сигналом. Это свойство дифференци­ального   усилителя   может

быть еще улучшено путем применения достаточно сильной отрица­тельной обратной связи на сетки, которая обычно осуществляется путем включения резистора R_c в цепи катодов ламп (см. рис. 10). Не­трудно убедиться в том, что напряжение, создаваемое переменной со­ставляющей анодного тока обеих ламп на резисторе R_c, находится в противофазе с напряжением, поданным на сетку, и, следовательно, из него вычитается. Таким образом, снижается синфазный сигнал (поме­ха) между сеткой и катодом. Для рабочего сигнала, приложенного к сеткам в противофазе, переменные составляющие анодных токов так­же находятся в противофазе и, проходя по резистору R_c, взаимно ком­пенсируются. Ослабления рабочего сигнала не происходит. Постоянные составляющие анодных токов образуют на резисторе R_c значительное отрицательное напряжение смещения. Для его компенсации на сетки подается положительное напряжение соответствующей величины от не­зависимого источника Е_с на рис. 10.

Применение в усилителях отрицательной обратной связи имеет и другие преимущества: ослабление нелинейных и частотных искажений усиливаемого сигнала, повышение стабильности работы усилителя при колебаниях напряжения питания и т. д.

Другой особенностью усилителей с питанием от сети является не­обходимость строгой стабилизации питающего напряжения. При недо­статочной стабилизации колебания этого напряжения, связанные с не­избежными (колебаниями напряжения сети, будут вызывать соответ­ствующие смещения нулевой линии записи.