Юрасов Е.В. Ламповые генераторы и передатчики (1938)

В. В. ЮРАСОВ ЛАМПОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ПЕРЕДАТЧИКИ хчикник для спица.тъиих хжхничлских тлол ХОСУДАРСУВЕННОЕ ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО НАРКОНАТА ОБОРОНЫ СОЮЗА ССР НОСКВА — 1938 ЮРАСОВ Е. В. „арамноеые аенсрагпорм м мсугедангчикм". Редактор интендант П ранга Салвгнои Тезначескнй релактор Гали» Корректоры: Лишила н Ггоаотнекоа Сдано е производстве 31.3.38 Подписано к печатн 26.9.36 формат бумаги 60)(92/!6 Обаем 21 печ,.

л. 23,8 уч,зет. л. В бум. пнете !02400 знаков Упоен. Главлита Зй Г-9842 Изд ЗЗ 10 Зак. Эй Н91 Текст отпечатан ка бумаге Камского буккамбнната адрес нзд-ва: Москва. Орлиное пер., а 3 Отпечатано ао ай тнпосрафня Государственного военного нзд-аа ОКО СССР нм. Клима Вораанлоеа. Ленинград, уа.

Гернена, 1 Впвга предпазыачается в качестве основного учебного пособид прм ызучепкв соотзетстаующнх разделов курса радыотехпккм в спепыааьиых техппческвх вводах, выыусзающвх радвотехивкоа дла взздумыого флота. В качестве учебного пособил квмга зта с успехом помет быть мспользоваыа в в других радиотехнических школах, подготовлкюывх радвоспецмалвстов для мамой отравы, в том числе м в высмвх. ввжджник Радиопередающим устройством назызаетсн система, состоящая из антенны, генератора токов высокой частоты, первоисточников электричоской энергии и приспособлений для управления колебаниями в антенне передающей радиостанции.

Электрическая энергия, вырабатываемая первоисточниками в виде энергии постоянного тока (или переменного тока промыпглснной частоты), превращается генератором в энергию токов высокой частоты. Генератор пи~ает антенную систему и обеспечивает поддержание в ней незатухающих колебаний определенной мощности н определенной частоты. Антенна излучает электромагнитную энергию в окружающее ее (антенну) пространство. С помощью приспособлений для управления колебаниями в антенне (манвпуляционного устройства — при телеграфии и модуляторного — при телефонии) осуществляется видоизменение характера этих колебаний в точном соответствии с характером передаваемых сигналов. Вся система, взятая вместе, обеспечивает создавание в пунктах приема переменного электромагнитного поля определенной частоты н определенной интенсивности, управляемого с пункта передачи, н совместно с приемнымп устройствами полностью разрешает задачу осуществления беспроводной связи между корреспондирующими станциями.

Сердцем всей этой систомы, ее ведущим элементом является генератор токов высокой частоты, причем в современных радиоустановках в качестве такового применяется по преимуществу ламповый генератор. Знакомству с этим генератором, изучению физических процессов вием и анализу рожимов его работы как самостоятельного агрегата и как части общей радноперсдающей системы посвящается первый раздзл данного курса. Во втором его разделе рассматриваются вопросы управления колебаниями в передающих устройствах и даются общие сведения об устройстве современных передатчиков и о характерных особенностях передатчиков авиационного типа.

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ ЛАМПОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ Глава 1 Ланповые генераторы токов высокой частоты 1. Общее попятив. Основные типы Всякий ламповый генератор токов высокой частоты являетоя стационарныи преобразователеи энергии постоянного тока (или переменного тока промышленной частоты) в энергию токов высокой частоты. Это преобразование осуществляется с помощью электронной лампы и колебательной системы (колебательного контура), включаемых соответствующим образом в общую цепь с первоисточниками электрической энергии. Полезная (колебательная) мощность в этой цепи выделяется в колебательной системе 1контуре).

Электронная лампа выполняет роль своеобразного безинерционного регулятора, с помощью которого осуществляется питание контура местными источниками электрической энергии н обеспечивается поддержание в неи незатухающих колебаний необходимой мощности. В зависнпости от того, как осуществляется возбуждение колебаний в ламповом генераторе — непосредственно в нем самом без помощи постороннего источника токов высокой частоты или при участии последнего, †различа два основных типа лаьшовых генераторов: 1) л аппо в ые генераторы с с апов озбуждениеп и 2) ламповые генераторы с посторонним или независимым возбуждением, т. е.

с возбуждениеп, ие зависящим от режима работы самого генератора. 11ервьье являются в полном смысле этого слова „геиераторапи" токов высокой частоты. Колебания высокой частоты ~возникают(генерируются) непосредственно в них самих, н частота этих колебаний задается самими генераторами. В генераторах с независимым возбуждением и самые колебания и их частота навязываются извне, возбуждаются посторонними источниками. А так как при этом одновременно имеет обычно место и усиление мощности колеб.,ний (в генераторе по сравнению с возбуждающими источниками), то очень часто ламповые генераторы с посторонним возбуждепнеи носят название усилителей мощности. 2, дамповый генератор с меэависимым возбуждением.

Принцип действия. Элементарная схема На фнг. 1. изображена принципиальная схема лампового генератора ' с независимым возбуждением. Ее основными элементамн являютоя: 1) трехэлектродная электроннаялампаЛ, 2) колебательный контурУ„Сь, ч) элементы связи генератора с возбудителем и 4) источники питания цепей анода Ь', и накала Х лампы. Принцип действия лампового генератора, собранного по этой схеме, ааключается в следующем. Под воздействием источников питания в цепи анода лампы Л будет циркулировать электрический ток зье величина которого в каждый момент времени (прн постоянном накале) будет определяться напряжением на аноде лампы е, н напряженнем на ее сетке е,, и может быть найдена, если известны характеристики лампы.

При выключенном возбудителе напряжение на сетке лампы генератора будет равно нулю, напряжение на ее аноде е, будет постоянным и равным напряжению ва зажимах источника .Е ', я "з ьз с, а в аиодной цепи генератора бУДЕт ПРОтЕКатЬ ТОЛЬКО ПО- Зшбтзяю,~, С, стоянный ток — ток покоя Хо. Никаких колебаний в системе в этом случае не будет. При включенном возбудителе на сетку лампы ге- уо нератора будет подано переменное напряжение воз- фиг. 1. Приицвпиальывя слепа лампового генебуждення с = УУю соз юу, разора с независимым возбуждением изменяющееся с частотой возбудителя ю == 2пй Под влиянием этого напряжения ток в анодной цепи генератора будет изменяться с той жс частотой, возрастая при возрастании напряжения на сетке и убывая при его убывании, и нз постоянного провратится в пульсирующий.

Переменные составляютцие этого токая будут проходить через контур (А„Ст) и, сообщая ему периодически некоторые запасы электрической энергии за счет энергии источника питания анодной цепи Ж„ обеспечат возникновение и поддержание в нем незатухающих колебании той же частоты ю, с которой изменяются и напряжение на сетке лампы генератора ' и переменный ток в контуре возбудителя.

Налично колебаний в контуре генератора повлечет за собой выделение в нем некоторой к о л е б а т е л ь н о й и о щ н о с т и, которая и будет являться 'полезной мощностью генератора. Отношение этой ' Пренебрегаем иезвачительвым падением иапряжеыия ыа катушке Х, контура.

з Пульсирующий ток предо*валяет собою результат сложеыви постоянного тока и переменкыт токов краткык частот. з или краткой ез, т. е. тю, Зю... и т. д. мощности к мощности, затрачиваемой источником литания Ж„уносит название коэфицие нта полезного действия (к. и. д)генератора. В общем случае — при расстройке контура †колебан в нем будут очень слабыми, а полезная мощность генератора и его к.

п. д. незначительнымн. Но используя явление резонанса токов в анодной цепи лампового генератора и настраивая его контур на частоту питающего тока о, интенсивность колебаний в этом контуре, а следовательно, и полезную мощность генератора и его к. п. д. можно повысить во много раз. В силу очевидной целесообразности этого метода он обычно н применяется во всех ламповых генераторах с независимым возбуждением, используемых в современных раднопередаюших устройствах. Таким образом, принцип действия лампового генератора с независимым (посторонним) возбуждением сводится к получению периодического изменения тока в анодной цепи его лампы путем периодического изменения напряжения на ее сетке с помощью постороннего источника токов высокой частоты (возбудителя).

Этот изменяющийся ток используется для питания колебательной системы генератора и возбуждения в ней незатухающих колебаний необходимой мощности и ааданной частоты. 3. Ламповый генератор с еамовоэбуисденмем. Принцип действия. Элементарная схема Ламповый генератор с самовозбуждением отлнчается от ламповогогенератора с независимым возбуждением тем, что колебания в нем возбуждаются не извне, не с помощью дополяительного источника (возбудителя), а в самом генераторе за счет колебательных свойств его контура и поддерживаются в нем з результате соответствующей связи анодной и сеточной цепей его лампы.

На фиг. 2 приведена одна из типовых схем такого генератора. Нетрудно видеть, что от схемы лампового генератора с независимым возбуждением, изображенной на фнг. 1, она отличается только тем, что катушка сетки Ьэ в ней связана не с контуром возбудителя, а с собственным колебательным контуром генератора, возбудитель же вовсе отсутствует. Основными элементамн этой схемы являются: Фмг. т. Прммямэмсххмсм 1) трехэлектроднзя электронная лампа я, схсмахсмэсссхс гснсрахсгс 2) колебательный контур (Х,, (' ), с самавссэукссмссм 3) катушка связц цепи сотки А., с цепью анода н 4) источники питания цепей авода Ь', и накала гу лампы.

Принцип действия лампового генератора, собранного по этой схеме, заключается в следующем. При включении питания генератора его колебательному контуру (Х;, С,) сообщается некоторый „электрический толчок", и в нем возникают собственные колебания с частотой о, свойственной данному контуру(в данной системе). Переменный ток, который появится в результате злого 6 в колебательном контуре, создаст вокруг его катушки Х, переменное магнитное поле. В результате воздействия этого поля на катушку сетки Х,в в последней будет индуктнроваться электродвижущая сила е„ а па ее зажимах появится переменная разность потенциалов, равная по величине этой электродвижущей силе. Так как катушка Ь., присоединена одним своим концом к катоду, а другим — к сетке лампы, то одновременно с возникновением колебаний в контуре генератора будет иметь место изменение с той же частотой и напряжения на сетке его лампы, а это, в свою очередь, вызовет изменение с той же частотой и его анодного тока.