Файл: Шумлянский, И. И. Проектирование радиопередающих устройств. Расчет основных режимов при усилении мощности и колебательные системы учеб. пособие.pdf

ec < D (Еа0— еа0), определяем условие отсечки сеточного тока для триодов и для многоэлектродных ламп

— Яс0.На рисе 6 тру.нктирными линиями показаны также кри-

16 "

Для линейно-идеализированных характеристик триода се­ точный ток в критическом или недонапряженном режимах

5

== (^а ^ао) === \^с ~І~ ^ (СчП ^-,ю)]»

где Sc — крутизна граничной линии ес на рис. 1,6. В динами­ ческих условиях, заменяя ec= E c+(Jc, найдем высоту сеточно-

случае возрастает ток управляющей сетки и нарушаются рас­ четные параметры лампы. Мощность возбудителя превышает

можных изменениях сеточного тока.

Для параллельного питания анодной цепи необходимы блокировочный дроссель и разделительный конденсатор. Ин­ дуктивность блокировочного дросселя определяется из усло­ вия

L6 = (2 - 3 ) А (мкГн)

и емкость разделительного конденсатора удовлетворяет нера­ венству

С'Р„-Э = -^г(пФ ),

шн Ra

где шн — нижняя частота рабочего диапазона в МГц. Секционирование обмотки дросселя уменьшает междувитковую емкость. В качестве разделительного пригоден конденса­ тор, рабочее напряжение которого Up> Е.л. Аналогично опре­ деляют требуемую индуктивность дросселя и емкость конден­ сатора три параллельном включении источника смещения в цепи управляющей сетки. Взамен нагрузочного сопротивления

/?а здесь учитывают входное сопротивление лампы RCK= -j-*.

Выбор элементов развязывающего фильтра в схемах последо­ вательного питания производят в зависимости от внутреннего сопротивления источника, используемого для питания не­ скольких ступеней тракта.

3. РЕЗОНАНСНЫЕ УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ

Выбор режима проектируемого усилителя мощности про­ изводят в зависимости от заданных технических условий. Для 4M трактов, а также немодулнруемых ступеней AM трактов применяют критические или слабо перенапряженные режимы. Перенапряженные режимы обеспечивают более высокий к.п.д. анодной цепи и устраняют возможность возникновения сеточ­ ного динатронного эффекта. В слабо перенапряженных режи­ мах заметно снижается внутреннее сопротивление генератора, что обеспечивает устойчивость амплитуды колебательного напряжения U,, при переменной нагрузке. Однако, по сравне­ нию с критическим, в перенапряженном режиме возрастают

сеточные токи и мощность, потреб­ ляемая от возбудителя.

Недонапряженные или сильно перенапряженные режимы возни­ кают на отдельных участках моду­ ляционных характеристик при не­ которых видах амплитудной моду­ ляции. Для апериодических ступе­ ней и умножителей частоты выби­ рают критические или слабо недоиапряженные режимы. Модуляторы работают также в недонапряженных режимах без отсечки анодного

тока или в режиме В, при котором угол отсечки Ѳм= 90° не зависит от уровня модулирующего сигнала.

Рассмотрим расчет генератора на заданную мощность в перенапряженном режиме. Колебательная мощность

Заменяя расчетную амплитуду тока равенством (7) и коэф­ фициент первой гармоники соотношением (8), можно полу­ чить

к2 (cos Ф— cos Ѳ) [ Р і ( ѳ ) (?() — ? COS б ) — р ,(ф ) ( l n — ; COS 6)].

Для заданных значений Ѳ и ф зависимость Як(£) соответст­ вует квадратичной параболе оту, показанной на рис. 9. Коор-

18

динаты вершины параболы в ходке т.

Согласно принятым обозначениям колебательная .мощность

Л ; = Р.к„, ИЛИ — + — 0, О т к у д а

коэффициент использования

(,8)

Знак «минус» перед радикалом соответствует неэкономично­ му режиму и в дальнейшем не используется. В частном слу­ чае для граничного режима (§=|о) колебательная мощность

^т

В сильно перенапряженном режиме с учетом раздвоения импульсов колебательная мощность

IF -* - +

На рис. 9 участок ѵе относится к области раздвоения импуль­ сов. Анодный ток прекращается в точке е, когда угол раздвое­

Для построения участка ѵе следует задаться несколькими значениями коэффициента использования в интервале £()>£>&,>, оиредедить угол раздвоения из условия (9) и колебательную мощность

Для проектируемого генератора существуют факторы, ог­ раничивающие использование кривой Рк(?) на рис. 9. К та­ ким факторам относятся:

допустимые потери мощности на сетке, допустимые потери мощности на аноде и

трудности реализации колебательной системы с высоким . резонансным сопротивлением.

19

Для генераторов, работающих в 'перенапряженном режиме, наиболее вероятным является первый фактор .Поэтому, пос­ ле определения коэффициента использования §, необходимо проверить потери мощности на сетке. Для проверки опреде­ ляют расчетную амплитуду тока (7), сеточные напряжения

Uс= DUZ-г и fc = Е3— -^- cos 0, угол отсечки сеточного

тока (13), высоту сеточного импульса /Сши потери мощности

ные потери превышают допустимое значение, следует изме­ нить начальные условия, уменьшив угол седловины ф или за­ данную мощность Рк.

Для генераторов, работающих в недоиалряженном режи­ ме, более вероятным может оказаться второй фактор. Особен­ ности расчета генераторов, работающих в критическом или недонапряженном режимах, рассмотрены ниже. В КВ и УКВ диапазонах необходимо учитывать также третий фактор. Ре­ зонансное сопротивление колебательной системы с учетом влияния внешней емкости и реакции нагрузки не превышает некоторого значения /?ан, определяемого из предварительного расчета. Обычно сопротивление Ra„< 5,3 кОм. При расчетах

Rа

: о; Я ,-_

^ан -F R,

Расчет генератора на заданную мощность производится в следующем порядке. Выбирают лампу с номинальной мощ­ ностью PN > Рк и уточняют ее параметры. Допустимо парал­

лельное.или двухтактное включение нескольких ламп. Выби­ рают также анодное напряжение Еа, угол отсечки 70°<Ѳ<90° и угол седловины 10°< ф < 20°. Определяют вспомогательные

других ограничивающих факторов необходимо определить:

20