Файл: Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 253

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

-----

 

 

 

 

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