ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 253
Скачиваний: 5
|
|
----- |
|
|
|
|
у |
|
|
|
■ +0 |
|
СЪп1 |
|
И |
|
|
|
|
|
Л О 1 |
* |
|
|
|
|
|
||
|
~1 г |
Л |
|
C KL |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
f |
R |
|
Й м с |
— |
t |
|
|
Л і |
|
\ с „ |
|||
I |
|
■ Ѵз» |
- £ И* |
|
О |
й * |
|
|
|
Ф |
|
|
|
|
|
|
|
||
I---------- |
|
|
■ I I — |
1 |
J - |
|
|
|
|
|
|
|
|
с & л .г |
|
|
|
|
|
Рис. 4. 2. Схема лампового генератора с посторонним |
возбуж |
||||||||
И с т о ч н и к |
|
дением. |
(Еа), |
обеспечи |
|||||
а н о д н о г о |
|
п и т а н и я |
|||||||
вающий |
энергией |
генератор, |
создает анодное |
напряжение |
лампы (Ua). Анодное напряжение может быть от нескольких сотен вольт до десятков тысяч вольт, в зависимости от мощ
ности генератора. В качестве источника анодного питания можно использовать аккумулятор, генератор постоянного то ка или выпрямитель.
И с т о ч н и к с м е щ е н и я (Eg) служит для выбора ис ходной рабочей точки на сеточной характеристике лампы с целью получения режима работы генератора.
Конденсаторы Сбль Сблг — блокировочные. Они обеспечи вают путь току высокой частоты, помимо источников питания. В противном случае токи высокой частоты создавали бы бес полезный расход мощности на внутреннем сопротивлении ис точников. Величину их выбирают равной нескольким тыся чам пикофарад.
138
Ф и з и ч е с к и е п р о ц е с с ы в г е н е р а т о р е с п о с т о р о н н и м в о з б у ж д е н и е м
Ламповый генератор может работать в режиме колебаний первого рода или в режиме колебаний второго рода.
Р е ж и м о м |
к о л е б а н и й |
п е р в о г о р о д а называет |
ся такой режим |
работы, при |
котором рабочая точка на се |
точной характеристике лампы не выходит за пределы прямо линейного участка. Его часто называют режимом без отсечки
анодного тока |
(Іа). |
Р е ж и м о м |
к о л е б а н и й в т о р о г о р о д а называ |
ется такой режим, при котором рабочая точка на сеточной характеристике лампы выходит за пределы прямолинейного участка, то есть режим с отсечкой анодного тока (Іа).
П о д |
о т с е ч к о й а н о д н о г о т о к а понимают пре |
кращение его прохождения через лампу. |
|
Режимы обеспечиваются подбором величины напряжения |
|
смещения |
(Eg). |
Рассмотрим физические процессы в генераторе при рабо те его в режиме колебаний первого рода. В этом режиме ра бочая точка лампы на анодно-сеточной характеристике не должна выходить за пределы линейного участка. Работу ге нератора и все физические процессы будем иллюстрировать
графиками (рис. |
4 .3 ). |
|
напряжение |
|
Пусть |
в промежуток времени от нуля до ti |
|||
возбуждения (ивх) выключено. |
При этом сеточное напряже |
|||
ние (ug) |
равно |
постоянному |
отрицательному |
напряжению |
смещения |
(Eg). Через лампу потечет постоянный анодный ток |
Іао. Величина тока зависит от напряжения смещения и анод ного напряжения и определяется точкой «А» на анодно-сеточ ной характеристике (рис. 4 .3 6). Постоянный анодный ток Іао протекает по цепи + Е а, LK, анод-катод лампы, — Е а.
Так как омическое сопротивление катушки контура очень
мало, то можно считать, что падения напряжения на |
нем не |
происходит, то есть ик= 0 , анодное напряжение лампы |
равно |
Е а. Поэтому мощность, отдаваемая источником анодного пи |
|
тания Е а, полностью расходуется бесполезно на нагрев |
анода |
лампы. Ее определяют по формуле |
|
Ра—Еа*Іао*
При включении в момент ti напряжения возбуждения uBx= U mBx -sin cot сеточное напряжение становится пульсирую щим, ug= U mBX-sin(ot— Eg. Анодный ток начинает изменяться в
139
Рис. 4. 3. Графики физических процессов, происходящих з ге нераторе с посторонним возбуждением при работе лампы а режиме колебаний первого рода.
такт с напряжением на сетке и тоже будет пульсирующим. Он состоит из постоянной составляющей, равной Іао, и пере менной составляющей.с амплитудой Iam= S d - U mg= Sd -U mBx
(Sd крутизна динамической сеточной характеристики лам пы).
140
Переменная составляющая анодного тока зарождается й лампе, поэтому путь ее таков: анод-катод лампы, корпус, кор-
пус источника питания Е а, Сбл, колебательный |
контур, |
анод |
|
лампы (рис. 4 .3а, б, |
в). |
протекая |
через |
Переменная, составляющая анодного тока, |
настроенный контур, создает на нем напряжение с амплиту*
дой |
|
|
|
L k |
U mk = Im k ' Z k рез, |
|
„ |
kpe3 |
|
|
|
||
где Z |
= |
5 |
|
|
||
|
|
----------- резонансное сопротивление контура; |
||||
|
|
|
|
^к'^конт |
|
|
RKOHT — сопротивление потерь контура. |
||||||
Для |
получения |
максимального |
напряжения на контуре |
|||
необходимо |
при данной амплитуде |
анодного тока лампы Іт а |
||||
увеличивать Z k Pe3- |
Это достигается |
настройкой контура в ре |
||||
зонанс |
на частоту |
напряжения возбуждения (рис. 4. Зг, б). |
Напряжение на аноде лампы генератора (иа) при этом рав но алгебраической сумме напряжения источника анодного питания (Еа) и напряжения на контуре (uk). Это напряжение действует в противофазе с анодным током лампы и напряже нием возбуждения генератора. Докажем это. В момент вре мени ti^-t2 (рис. 4.3)
Іа — Іао + і т а > Іао- (
Это означает, что переменная и постоянная составляющие анодного тока направлены одинаково, то есть от анода к ка
тоду. Они образуют |
на контуре |
переменное |
напряжение |
||
Uk= ia-Zkp, направленное навстречу |
Е а. Напряжение |
на |
аноде |
||
лампы в этом случае |
иа= Е а — uk |
(рис. 4 .4 ). |
Если |
на |
сетке |
действует отрицательный полупериод напряжения возбужде ния (t2-T-t3), анодный ток лампы уменьшается. Это означает, что переменная составляющая анодного тока направлена на встречу постоянной составляющей, то есть от катода к аноду лампы. Она образует на контуре переменное напряжение, сов
падающее |
по направлению |
с Е а. |
Напряжение на аноде |
лампы |
ua = Ea+Uk |
(рис. |
4.5). |
Из графиков (рис. 4. 3) видно, что анодный ток с напря жением возбуждения изменяется в фазе, а анодное напря жение— в противофазе.
При прохождении по контуру переменной составляющей анодного тока в нем возбуждаются и поддерживаются коле бания с частотой задающего генератора и при этом в конту-
141
Рис. |
4. 4. Образование |
пере |
Рис. |
4. |
б.'Образование |
пере |
||
менного напряжения |
на конту |
менного |
напряжения на кон |
|||||
ре при положительном полупе- |
туре при отрицательном полу- |
|||||||
риоде |
напряжения |
возбужде |
|
периоде возбуждения. |
||||
ре |
|
ния. |
|
|
мощность. Ее можно |
опреде |
||
выделяется колебательная |
||||||||
лить по формуле |
|
|
|
|
|
|
||
iPk |
|
^ma’Uma = “ |
^ma'Zkp = |
- у |
S d2‘Umex2' Z kp- (4‘ 1 |
|||
Из |
формулы (4— 1) следует, |
что для |
увеличения |
полезной |
||||
мощности генератора |
(при выбранном |
контуре) необходимо |
увеличить амплитуду возбуждающего напряжения UmaxОд нако нужно помнить, что в режиме колебаний первого рода не должно происходить отсечки анодного тока. Она будет в том случае, если Іта<Іао- Полезная колебательная мощность Рк создается за счет расхода мощности постоянного тока ис точника питания Р 0 = Іао-Еа, где Іао — постоянная составляющая анодного тока;
Е а — постоянное напряжение источника анодного пита ния. Разность мощностей Р 0 и Рк есть мощность потерь Ро— Рк = Р а- Эта мощность рассеивается на аноде лампы в ви де тепла.
Отношение полезной колебательной |
мощности |
Рк к мощ |
||||
ности постоянного тока |
Р 0 |
называется |
к о э ф ф и ц и е н т о м |
|||
п о л е з н о г о |
д е й с т в и я |
генератора |
по |
его анодной цепи: |
||
4 = s _Pk - |
U - E a |
|
2 - V 2 -Іао-Еа |
1 |
W U k m |
|
Ро |
у |
2 |
1а0-Еа ’ |
142