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

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

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 ^ ;

=

120;'Ѵс =

7;

/?г= 25,6

кОм.

 

25