Файл: Шумлянский, И. И. Проектирование радиопередающих устройств. Расчет основных режимов при усилении мощности и колебательные системы учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.10.2024
Просмотров: 59
Скачиваний: 0
постоянную составляющую анодного тока |
(« < |
;0) |
/.О - 5[(£/с- DUa) ßo(0) - (t/c + Vt/a) р0 (ф)], |
||
подводимую мощность постоянного тока |
Р0= |
/а0£ а, |
потери мощности на анодах ламп Рл— Р 0— Рк.
и к. п. д. анодной цепи т\=-- |
К |
|
Р» |
||
|
Для генераторов, использующих многоэлектродные лампы, дополнительно проверяют потери мощности на экранирующей сете. Результаты расчета учитывают при выборе возбудите ля, колебательной системы, источников питания и системы охлаждения ламп.
Критический режим является частным случаем перенапря женного при условии eosi|5= l и Рі(ф)=0. Рассмотренный ме тод расчета пригоден для критического режима, если заме-
нить |
1 |
|
-g ЩР-1 |
|
1 |
' |
im = ~2 s0 и Л;ш = |
аі(^!- Аналогичные соотно |
|||||
шения можно получить |
также |
в недонапрязкенном |
режиме. |
|||
Следует задаться показателем напряженности режима |
||||||
|
N = |
Ec-\-Uc -'r D {ейй— Яа0) |
|
|||
|
|
U а |
|
<?ао |
|
|
|
|
|
|
|
||
Для |
выбранного показателя іѴ<ѵ |
определить крутизну гра |
||||
ничной линии |
S n = S (N + D ) < S t, |
|
||||
|
|
|
||||
высоту анодного импульса |
|
|
|
|||
|
|
Iт ^ NАа (4о |
|
(20) |
||
и колебательную мощность |
|
|
|
|||
|
= |
|
а д а і ( ѲЖ < 0 - ? ) . |
|
||
При постоянных значениях Ея 0 и N колебательная мощность |
||||||
Рк(!) |
изменяется по квадратичному закону, подобно парабо |
ле, показанной на рис. 9. В данном случае координаты верши
ны параболы ?„,= 0,5 с0 и Ркт= -і- Èj- Д^^аДѲ). Для расче тов на заданную мощность Рк < Ркт используется равенство
(18). Подводимая мощность постоянного тока Р{)— 2Рат{\—-j-j,
где Рйт= ~ -о-£аѴ*о(ѳ)- |
|
|
|
|
Потери мощности на аноде лампы Ря — Ри - |
Рк не превыша |
|||
ют допустимого |
значения Pbn, если коэффициент |
использо- |
||
вания к > «о |
( і - у ) 2+ |
РaN |
где у |
Рот |
|
|
|
|
9* * *РIкт |
21
Для ламп с вертикальным расположением граничной ли нии (см. рис. 2,6) определение коэффициента использования в критическом режиме упрощается. Расчетное значение
К
Р кт» Р к. Заменяя 1 — —-—1, из равенства (18) получим
т
;к— ;0. В данном случае £а0= е ак, следовательно ;к=1 — еяк
Врежиме усиления без токов управляющей сетка обычно работает буферная ступень, защищающая автогенератор от влияния мощных ступеней. Аналогичные режимы возможны также в других случаях для повышения входного сопротивле ния лампы. Отсутствие тока в цепи управляющей сетки обес печивается при условии Ес — — Uс,
когда показатель напряженности режима N 0= ■О (^aO |
^-ао) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£ « & > - * ) |
|
||
Согласно равенству (20) высота анодного импульса |
|
|
||||||||||||
|
|
Im= S (7V(1+ |
D )E a(So - :-) - |
w |
[(Д„(1 - |
S) - |
E.a0J' |
(21) |
||||||
и колебательная мощность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
P. |
|
U J a |
|
Щ |
SEa[Да(1 - 5) - Ea |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для |
заданных |
значений |
|
Ea и 0 колебательная |
|
мощность |
||||||||
P h.(S) |
изменяется |
по квадратичному |
закону. |
Координаты |
||||||||||
вершины параболы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
^ао |
|
|
|
Р |
= |
_ іЖ |
*•0 £70 |
|
|
(22) |
|
|
|
|
Е. |
|
|
|
si-c:. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
~кщ |
|
|
|
|
|
|
|
Расчет |
на заданную мощность |
Рк |
Ркт производится |
так |
||||||||||
же |
с помощью |
равенства |
(18). |
Согласно |
равенствам |
(11) |
||||||||
и (12) |
сеточные напряжения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Vc = DEa |
2\т— %cost) |
— Ec. |
|
|
(23) |
||||||
|
|
|
|
1 — cos Ѳ . |
|
|
||||||||
Расчетное сопротивление нагрузки Ra== ~ |
не должно пре- |
|||||||||||||
вышать реальных |
значений |
|
|
|
Ді |
сопротивления |
||||||||
резонансного |
||||||||||||||
колебательной |
системы. |
|
Получение |
заданной |
мощности |
|||||||||
Р к < ЯКП1 за счет снижения анодного |
напряжения |
Да< Д аль |
уменьшения угла отсечки Ѳ или амплитуды Uc, не дает какихлибо преимуществ, а по потерям мощности на аноде уступает расчетному режиму, для которого, согласно уравнению (18), $ >Sm. В буферной ступени следует применять лампы с левы ми характеристиками. За счет неполного использования ха рактеристик требуемая номинальная мощность лампы обычно превышает заданную колебательную. При работе без токов
22
управляющей сетки многоэлектродные лампы обеспечивают более полное, чем у триодов, использование номинальной мощности.
У многоэлекгродных ламп критический режим можно получить при отрицательных по тенциалах управляющей сетки, как показано на рис. 10. В этом случае граничному режиму без токов уп равляющей сетки соответствует пе ренапряженный режим в цепи экра нирующей сетки. Сочетание указан ных режимов стабилизирует дина мическую входную емкость
Со —Сск -|- Сас -j- -JJ
|
|
Рис. 10. Диаграмма ра |
||
при достаточно |
высоком входном |
боты |
пентодного |
генера |
тора |
без токов |
управля |
||
сопротивлении лампы RCK. |
|
ющей сетки. |
||
Для расчета |
буферной ступени в' |
|
|
|
стабилизированном режиме выбирают коэффициент иопользо-
|
|
Q |
|
|
а-нодно- |
|
вания ?>сК) где ?к — 1 ---- определяют амплитуду |
||||||
го напряжения |
Ua= |
; Е.л, амплитуду рабочей гармоники ано д- |
||||
|
2 Рк |
п |
и й |
уело- |
||
ного тока 1^ = - ^ , |
сопротивление нагрузки |
Ra — |
||||
|
|
z |
и |
|
-*ai |
|
вие образования седловины cos б - -, ■ |
коэффициенты |
|||||
используемой гармоники тока |
|
|
|
|
||
^ = М 0) |
-• |
и а, |
_ _ ъ ____ |
|
||
|
1 — COSÖ |
|
||||
Колебательная |
мощность Рк — |
(2£т—-■?), |
откуда |
*р р
—-і- -—г ъ і ’ Далее определяют параметр Да0= £ а(1—2?m),
/аі? с-i
сеточные наіпряжения согласно (23) и потенциал экранирую щей сетки
Еэ= £ э0 — Da {Еп -\-О пЕао)
Полученный потенциал обычно превышает номинальное -зна чение Еэ/ѵ и требует проверки потерь на экранирующей сетке.
П р и м е р |
№ 1. |
Расчет |
триодного генератора |
на |
за |
|||
данную мощность. |
|
|
|
Рк =40 кВт. |
Выбран |
|||
Задана |
колебательная мощность |
|||||||
триод типа ГУ-45А. Его параметры: |
|
|
|
|||||
Рп — 40 кВт; PaN = 20 |
кВт; |
Рсіѵ= 2,5кВт; Eajv= 10,5 |
кВ; |
|||||
£ а0 = 2,5 |
кВ; |
/е = 25 |
А; |
ц = |
22;-S = |
2 4 ^ i 5 Г= 1 5 ,5 ^ - |
23
Коэффициент критического режима |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
15,5 |
|
1 |
|
|
, |
; |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
24 |
|
22 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
анодного импульса: |
||||||||||
Анодное напряжение |
£'а = 10 |
кВ. |
Форма |
|||||||||||||||
|
= |
15°; |
cos4*— 0,966; |
ßo(0) |
|
= |
0,0019; |
^(0) |
= |
0,337; |
||||||||
0 = |
7,5°; |
cos0 = |
0,259; |
|
|
= |
0,199; |
|
|
|
||||||||
ф |
|
|
|
|
|
Щ ф ) |
|
|
|
|
|
|
0,(ф) = |
0,0038. |
||||
Расчетные величины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
t |
|
Е о [ М в ) -Щ ] |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
"1 2[р1(0) cos ф — р^ф) cos ÖJ |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
0,337 - |
|
0,0038 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
2(0,337*0,966 - 0,0038-0,259) |
“ |
° ’014’ |
|
||||||||||||
|
|
|
н |
и с |
іТ[Рі(Ѳ) cos ф |
?і(Ф) cos Ь]: |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
2(cos ф — cos 0) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
0,5143 - ІО2 • 15,5 • 0,3245 = |
94,0 кВт. |
|
|||||||||||||
|
|
|
2(0,966 - |
0,259) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Коэффициент |
использования анодного напряжения |
|
||||||||||||||||
: = U l |
/ |
’ - |
Ä |
) “ 10'514^ |
|
+ / |
’ - р ) - 0-905- |
|||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||
Амплитуда анодного напряжения |
|
Ua — £ £\, = |
9,05 |
кВ. |
|
|||||||||||||
Расчетная амплитуда тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
I — SrEa ~1 — £ cos ф |
155.1- |
Т |
|
. . т |
^ |
6 = |
27,6 |
А. |
||||||||||
|
|
' а c o s ф — |
COS0 |
|
|
|
|
|
0,707 |
|
|
|
|
|
||||
Сеточные напряжения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Uc'= D U a+ |
~ |
|
9,05 |
|
, 27,6 |
-1,56 кВ; |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
|
|
E3 = - D |
{Еа - |
Ем) = |
- |
^1 |
|
(10 - |
2,5) = |
- 0,34 кВ |
||||||||||
Ес — Е3----~ cos 0 = |
— 0,34 |
|
27,6 |
•0,259 = - 0 ,6 4 |
кВ. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Условие отсѳчіки сеточного тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
COS0, |
у - (DEa0 - |
£ с) = |
j-g g |
(0,114 + |
0,64) = 0,483; |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
Ѳс = |
1,065 |
|
рад. |
|
|
|
|
|
|
|
Из характеристик лампы при анодном потенциале еа =0,95 кВ и сеточном потенциале ес = 0,92 .кВ высота сеточного импульса
/ ^ = 7,6 А.
24
Гармоники сеточного тока |
1,065 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Т |
I |
_^С |
~ г- |
|
1,29 |
А; |
|
|
|||||
|
|
|
Jc0 |
*cm 2^ |
|
|
6,28 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
/ СІ |
2 Л * (1 - |
cos6c)== |
|
2-7,6-0,517 |
~ |
А. |
|
||||||||
|
|
гОс |
|
|
|
|
3,14-1,065 |
|
|
|
||||||
Полная мощность в цепи сетки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Ра = \ |
U Jcl = |
0,5• 1,56-2,35 = 1,83 |
кВт. |
|
|
||||||||||
Мощность, поглощаемая источником смещения, _ |
|
|
||||||||||||||
|
|
Рс0 = |
— ЕсІс0= 0,64-1,29 = |
0,82 |
кВт. |
|
|
|||||||||
Потери мощности на сетке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Рс = |
р с1 _ |
р с0 = 1,83 — 0,82 = 1,01 |
кВт < РсЛг. |
|
|||||||||||
Амплитуда первой гармоники анодного тока |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
, |
_ 2 Р к |
2-40 |
= 8,84 А. |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
9,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Резонансное сопротивление контура |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
n |
|
U„ |
9,05 |
|
, АП |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
R a ~ |
~ Ц ~ 8 № |
~ |
1,02 |
к 0 м ‘ |
|
|
|
||||||
Постоянная составляющая анодного тока |
|
|
|
|
|
|||||||||||
' |
/ в0 = |
S[(UC- |
DUa) р0(Ѳ) - |
(Uc+ |
ѵ£/а) МФ)] = |
|
|
|||||||||
= 24 [(1,56 —0,41)0,199 — (1,56 + |
5,43)0,0019] = 5 ,2 A. |
|
||||||||||||||
Подводимая мощность в анодной цепи |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
Р0 — Іа0Еа = 5,2-10 = |
52 |
кВт. |
|
|
|
|
|||||||
Потери мощности на аноде лампы |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Ра = Р0 -- Рк = |
52 — 40 = |
12 кВт < |
Ралг. |
|
|
||||||||||
К. п. д. анодной цепи |
|
= |
сн = |
0,77. |
Полученные |
ре- |
||||||||||
|
|
|
|
|
И Q |
OZ |
|
|
|
|
|
|
|
ис |
||
зультаты учитывают при выборе |
колебательной системы, |
|||||||||||||||
точников питания и мощности возбудителя. |
|
|
в' стабилизиро |
|||||||||||||
Приме р |
№ 2. |
Расчет буферной ступени |
|
|||||||||||||
ванном режиме. |
|
|
мощность Р к =10 |
Вт. Выбран пен |
||||||||||||
Задана колебательная |
||||||||||||||||
тод типа ГУ-15. Его параметры: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
P n — 12 |
Вт; Р адг=15 |
Вт; |
Р элг = |
4 |
Вт; |
Р сл г = 0 ,4 |
Вт; |
, |
||||||||
|
Е а= 400 |
В; |
Е эАг= 200 В; |
Е ц — 0 |
В; |
£ э0==175 |
В; |
|
||||||||
еак = |
100 В; |
5 = 4 , 7 ^ ; |
\х = |
120;'Ѵс = |
7; |
/?г= 25,6 |
кОм. |
|
25