Файл: Хацкелевич В.А. Расчет режимов генератора при анодной модуляции на новых лампах.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 54
Скачиваний: 0
очевидно, будет больше такового в нормальной схеме на
ие
величину -р— .Поэтому, например, в критическом ре-
жиме в некоторых случаях может получиться £к0>1.
В инверсной схеме, в отличие от нормальной, поляр ность выходного напряжения на контуре остается той же, как и входного, поскольку их общим полюсом здесь является сетка (рис. 11,6) . В этом смысле она аналогич на каскаду с катодной нагрузкой. Данное обстоятельство
следует учитывать при по строении схемы петли противосвязи с охватом каска дов тракта в. ч.
Теперь отметим некото рые соотношения, присущие инверсному генератору при
тройной |
модуляции [Л. 2]. |
||
Для |
этого |
рассмотрим его |
|
модуляционные |
характери |
||
стики (рис. 12) |
анодного то |
||
ка и всех |
трех напряжений |
||
U |
V* |
Ue, Ua = f { E a). |
В отличие от нормальной схемы, здесь анодное напря жение в нулевой точке будет
Е а min о |
U g min 0 = |
^ g O |
min о) ^ 0 |
( 1 0 4 ) |
и, следовательно, |
анодный ток I а1 |
(как и / а0) |
прекра |
щается при отрицательном напряжении на аноде.1 Его модуляционная характеристика практически линейна
(см. ниже). С учетом (93) ту же |
форму |
будет иметь |
и характеристика напряжения на |
контуре |
0 К. При не |
искаженной синфазной модуляции возбудителя характе ристика Ug будет тоже линейной.
Модуляционная характеристика переменного анод ного напряжения
U a = U K - U g |
( 1 0 5 ) |
будет при этих условиях также линейной. При больших анодных напряжениях Е а, где (JK> U g напряжение Ua>0, т. е. оно будет, как обычно, в противофазе с на-
1 Здесь индекс min 0, как и ранее, характеризует нулевую точку модуляции.
60
Пряжением возбуждения Vg. В точке Е а= Е а (о), где (/к= = Ug, переменное анодное напряжение обращается в нуль, Ua= 0. В нижней части характеристики в интервале абсцисс от EaW до нулевой точки (£аШ,л 0) переменное анодное напряжение становится отрицательным, £/а< 0. Это означает перемену его фазы на 180° (так называемая инверсия фазы) и, следовательно, в данной области анод ное напряжение Uа будет не противофазно напряжению возбуждения Ug, а синфазно с ним.
Теоретически доказывается [Л. 2], что инверсия фазы происходит при положительном анодном напряжении £'а (0)>0. Однако числовые расчеты показали, что прак тически
Еа (0) ~ 0. |
(106) |
Это легко доказать следующим образом. |
В инверсной |
схеме £ти «1 и так как |
|
min о Сватах, |
(Ю7) |
то характеристика UK=f ( Ea) (рис. 12) при одинаковых масштабах обеих осей пойдет под углом 45°. При этом она пересечет ось ординат на уровне
и , (о) — | Еаш|п q| = |
Ug min q~ |
Ugtp), |
(108) |
поскольку напряжение Ug (О), |
(т. е. при £ а =0) |
будет с |
|
учетом (107) практически таким же, |
как и в |
нулевой |
точке. Из последнего равенства (108) следует, что при Еа = 0 согласно (105) напряжение Ua ^ 0, что и требова лось доказать.
Поскольку в данном случае £ amin0 <0. Т0 некоторые соотношения, справедливые для нормальной схемы, при дется соответственно изменить. Так, например, постоян
ное анодное напряжение в режиме молчания |
(напряже |
|
ние выпрямителя) в общем случае будет равно |
|
|
ЕаТ = |
С^дшах Т" -^amin)- |
(Ю9) |
При 100%-ой модуляции |
анодного тока, /п=1, получим |
|
ЕаТ — ~2~( |
Еаmax -f- Еаmin о)/ |
(ПО) |
61
что будет меньше соответствующего значения ЕаТ =
1гг
—~2~t.amax в нормальной схеме.
Амплитуда модулирующего напряжения при m —1
Uа'-1 |
агаах ЕаТ |
9 (Еаmax Еап1;п0) ( 1 1 1 ) |
будет больше напряжения выпрямителя ЕаТ. Поэтому
для 100%-ой модуляции анодного тока (m= 1) глубина модуляции постоянного анодного напряжения Е а в преж нем понимании (1а)
получается более 100% (ma> 1).
Из формул (104), (ПО), (111) и (1а) видно, что чем больше коэффициент глубины модуляции возбудителя mg, тем меньше Епт]п0 и та; при mg -> 1 коэффициент та уменьшается и тоже та -П , так как f^mino -»0. При этом все модуляционные характеристики инверсного ге нератора, как и генератора с общим катодом, будут на чинаться из начала координат.
Исходными уравнениями для анализа тройной моду ляции инверсного генератора будут те же, что и для нор мального, а именно (1), (2) и (76).
При этих исходных условиях были произведены рас четы модуляционных характеристик инверсного генера тора для ряда новых генераторных триодов ГУ-5А, ГУ-10А, ГУ-22А, ГК-5А и др. Расчеты в каждой точке модуляционной характеристики производились по ре альным характеристикам ламп указанным выше графи ческим методом двойных последовательных приближе ний, учитывающим наличие автоматического смещения. Они были проделаны для ряда значений глубины моду ляции возбуждения nig в пределах от 0 до 1. В области отрицательных анодных напряжений (в нижней части модуляционной характеристики при mg < 1 сеточный ток
рассчитывался исходя из |
аппроксимации |
А. И. Берга |
is = S(eg - |
Eg0 + Dea), |
(112) |
куда в качестве S, D и Eg0 подставлялись значения экви валентных параметров. Это дало весьма удовлетвори
62
тельное совпадение с реальными ламповыми Характеристиками, специально снятыми в области напряжений еа<0. Кроме того, это уравнение дает сопряжение со зна чениями сеточного тока ,в области еа>0 на границе этих областей при еа = 0, где оно превращается в уравнение
(36) >.
Рассчитанные таким методом модуляционные харак теристики по своей форме оказались, как и следовало ожидать, мало отличными от таковых при нормальной схеме генератора. Для иллюстрации на рис. 13, аибприведены характеристики обеих составляющих анодного
исеточного токов инверсного генератора на лампе ГУ-10А. Здесь кривизна характеристик анодных токов при больших значениях mg будет чуть уменьшена по сравнению с нормальной схемой, поскольку при повышении mg начало характеристики перемещается вправо.
Как видно из характеристик, в инверсной схеме, так же как и в нормальной, даже при tng— \ перемодуляции генератора не наступает. Это же было получено и для всех остальных ламп.
Однако истинные модуляционные характеристики ин версного генератора в некоторых случаях могут заметно отличаться от рассчитанных таким способом. Это обус ловлено в основном тем обстоятельством, что в силу ряда специфических факторов закон изменения огибающей амплитуды возбуждения будет отличаться от принятого нами в качестве исходного (76). При нерациональном построении схемы или неудачном выборе режима возбу дителя это отличие может быть иногда весьма заметным. Могут появиться и другие паразитные явления. Поэтому рассмотрим некоторые из указанных факторов более подробно.
Основной причиной искажений модуляционных харак теристик является взаимовлияние инверсного генератора
иего возбудителя. Для выяснения этого проанализируем сначала схему, показанную на рис. 14. Возбудитель на этой схеме показан в виде источника э.д.с. (холостого хода) Ug0 и его внутреннего (выходного) сопротивле ния ZiB, через которое в схеме с общей сеткой протекает первая гармоника катодного тока усилителя с амплиту-
1В действительности здесь наблюдается резкий скачок катод ного (сеточного) тока на 10—20%.
63
(а) huho
4 0
Дой I el (97). Поэтому напряжение возбуждения (между сеткой и катодом) будет
u g = u g0- j eiz iB. |
(113) |
Таким образом, на выходном сопротивлении возбудителя создается отрицательная обратная связь по току. При усилении немодулированных колебаний, когда режим ге нератора не меняется, эффект противосвязи (напряжение
/eiZ/B) также остается постоянным. Наоборот, при наличии модуляции,’ когда катодный ток сильно меняется (в основном за счет анодного тока), это вызывает соот ветствующее изменение напряжения между сет кой и катодом, т .е. допол нительную паразитную модуляцию напряжения возбуждения. Она дейст вует- в обратную сторону по сравнению с основной модуляцией возбужде ния, поскольку обратная связь отрицательна и, следовательно, понижает
напряжение возбуждения генератора. Кроме того, в не которых случаях это явление приводит к повышению не линейных искажений.
Для уменьшения этого нежелательного эффекта нуж но обеспечить низкое выходное сопротивление возбуди теля ZiB , т. е. иметь достаточно мощный возбудитель и рационально выбрать его режим и элементы связи с уси лителем [Л. 2]. Однако в ряде случаев, особенно при большой мощности- и широком диапазоне волн, это не всегда выполнимо, и тогда для компенсации снижения амплитуды, возбуждения от действия обратной связи приходится соответственно увеличивать связь с возбуди телем. С учетом этого обстоятельства при постоянной (линейной) нагрузке возбудителя можно при расчете ре жимов полагать Z; в =0 (рис. 11,6).
Наоборот, при переменной (нелинейной) нагрузке возбудителя, если она достаточно велика, создается пе ременная обратная реакция на возбудитель, в резуль тате которой и появляются нелинейные искажения моду ляции. Именно такое явление, как правило, имеет место
5 — В. А. Хацкелезич |
65 |
в нашем случае, когда усилитель построен по схеме с об щей сеткой.
Основной нагрузкой возбудителя является входное со противление усилителя
U g |
_ |
(114) |
R вх |
|
|
le i |
|
Ia i T i g \ |
которое в инверсной схеме, в отличие от нормальной, бу дет определяться не сеточным током, а катодным, и по этому для возбудителя будет создавать значительно1 большую нагрузку. При:
глубокой модуляции, ко гда анодный ток усили теля меняется в широких: пределах, — при т = 1 от
|
|
|
максимума до нуля,—на |
|||
|
|
. |
грузка |
при |
постоянном |
|
|
|
возбуждении |
Us |
(двой |
||
|
|
|
ная модуляция) |
также |
||
_______ i |
|
будет |
заметно меняться, |
|||
J> Правда, наличие сеточно- |
||||||
0 |
Ear |
Еатах |
го тока, учитывая |
харак-. |
||
|
Рис 15 |
|
тер его |
изменения (обрат |
||
|
|
|
ный в эФом случае измене |
нию анодного тока), сглаживает данное явление, но я при этом входное сопротивление может меняться в 4— 5 раз, возрастая при модуляции вниз щ уменьшаясь при модуляции вверх (рис. 15). Полагая модуляционные ха рактеристики обоих токов линейными, кривая RBX= / (Еа) будет представлять собой отрезок гиперболы.
Такое сильное изменение нагрузки при высоком ее уровне тяжело отражается на режиме работы возбуди теля и значительно усложняет его построение, а нели нейный характер изменения приводит к нелинейным ис кажениям модуляции. Во избежание этого применяют, как известно, модуляцию напряжения возбуждения, т. е, модуляцию возбудителя (обычно на анод, как и в нор мальной схеме). Такая тройная модуляция инверсного генератора находит сейчас самое широкое распростране ние. При модуляции напряжения возбуждения Ug син хронно и синфазно с основной модуляцией анодного на пряжения Еа усилителя (1) входное его сопротивление /?вх(114) на большом участке модуляционной характе ристики будет меняться значительно меньше, чем при
66