Юрасов Е.В. Ламповые генераторы и передатчики (1938), страница 11

= 0;„, г соя в1, или, отбрасывая индекс 1 и знак приближения, окончательно: (66) м„= с7„„.созаг=,У „~ соявб, Хгг где й =Е а а! лг В соответствии с этим напряжение на аноде лампы при колебаниях 2-го рода будет выражаться следующим образом: (67) е, = Х, — ьг„„соя аг, т. е. будет состоять, как и при колебаниях 1-го рода, из постоянной составляющей Ьа равной напряжению на зажимах источника', и переменной ( — сг„„ сояаб), численно равной колебательному напряжению на контуре, но противоположной ему по знаку в, т.

е. сдвинутой по фазе по отношению к переменному напряжению на сотке на 180о. Таким образом, процессы изменения токов и напрнжений в цепях генератора при колебаниях 2-го рода могут быть кратко охарактеризованы следующим образом: е, = Юг+ Г„,сояаб, е, = Х,— Гв„соя аг, г,= Х, + 4;„„соявб+,Т„,гсоя2аг+. (68) м = — м = б' соя аг, к а мк Изображал эти процессы графически, получим кривые, представленные на фиг. 30. Для иллюстрации рассмотренных выше процессов в генераторе проделаем числовой пример.

Лурвгжвр. Пусть в генераторе, собранном по схеме фиг. 20, контур простейшего вида имеет параметры: Х = 10 мкгм, С= 260 лгмлгмф, В,= 6,4 олг, Л. = 500 в, Л = — 20 в, гу„а= 80 в. Частота возбуждения г Зв вмчегом подгнив нвпрвженнв мв вивианам (двв посговииого гоев) сопротивлении питающей цепи внове. г Вопрос о внове и и и„ вдесь может бнгь нвгввдно рвгрежен гев же мсгодом, вогорнй бнв вспощвовви при рвссмогренви егого вопросе прв волебвиивх 1-го рода (см.

фвг. 13). 62 10.1с-о — 6 250 олй 2ЗО 1О-'" ЕЗ Я=Я— Ь суу„ Фиг. ЗО. Процеееи иамевеиил е, е и т„ в латповов генераторе при волебавиа* 2-го рода (ври активном варавтере вагруави, т. е. при и = Л ) зюХ+ ~- 2 С' - (-..'.) Я, — — огХ =~75~ ы, з ь— З~оС т. е., действительно, Я„ „~ Я ; Я„, ~ Я„ ... и т. д. Аммлитуда колебательного напряжения на контуре будет равна йУ„,=,т„„.Я, =,У „Х,=,т„„.

У.о гз = 2 10т — '-. Ток в контуре (эффективное значение) Х„= 1,24 оь Характеристпки лампы — фиг. 21. Требуется охарактеризовать процессы изменения т„е и е„. 1 Определив резонанснуго частоту контура гол= =, найдем, что о в данном случае и = ог„ т. е. контур настроен в резонанс с колебаниями основной частоты. В силу этого или У,„,=- 1,24.Рс2 2.10 10 10 = 351:350 В. Принимая закон изменения аиодного напряжения и напряжения на сетке в виде: е = Ь' + Гу соз ос1 = — 20 + 80 соз ос1, е, = Х, — сг соз ос4 = 500 — 350 соз ш1, построим динамическую характеристику лампы генератора, определяя последовательно по статическим характеристикам последней положение рабочей точки прн анодных напряжениях е, = 500 — 350 = 150 в, е„= 500 — 300=200 в и т.

д. до е„=500+ 350=850 в и соотвстствуюспих нм напряжениях на сетке ' и соединяя полученные точки плавной кривой с'см. фиг. 27). Построив далее по этой характеристике импульс анодного тока с'см. фиг. 28) и разлагая его графически на элемснтарныо составляющие, найдем: с' = 110 лса, аеас Подсчитаем значения сс,„яс сс „2, ьс,а и т.

д- ,=,7ию.У,= 56.10 6250 = 350 в, Ц',=,Т .~ = 13,5 ° 10 ° 133 = 1,8 в, 1с' =-Х, У,т —— 4 ° 10 75=0,3 в и т. д„ т. е., действительно, и тем более ~як! .«~ якт Пе.с~) ~~ «з и, следовательно, с достаточной точностью ноткин практически считать, что Графически ' процессы изменения е, е, и с, для данного случая изображены на фссг. ЗО. на еп — ~я ст я соз ест' соа ссе се = Ье + 6" сае с = р; + 5с й„„" При иеиенении нанряиеняи на аноде на Ьс, напряжение на сетке и иенется на Ьее си —.Ьс». — 2М. 5"е, 1„=49 ма, Х„„= 56 дса,,с „= 13,5 ма, Х„а= — 4 ма и т. дс т.

е. е„= 49 + 56 соз М + 13,5 соз 2ес1 — 4 соз Зос1 + ° ° ° е =е . = 500 — 350=150 в, а аава е = — 20 + 80 = 60 в ° е„ У и при е =Л =-500 в, а а е =Я вЂ”.— — 20 в а у и соединить их прямой линией, продолжив ее до пересечения с осью абсцисс (в точке, соответствующей е,=е,= — 46,5 в; см.

фиг. 21). Тогда непосредственно из фиг. 21 можно было бы найти: е,,= Ьа+ УУ„асозб, сов 6 = аа — 46,5 + 20 В данном случае соз 6 = — ' — — = — 0,332 что соответствует во 6 = 109о25'. Из того же графика находим е = 110 ма и, пользуясь формулами (61), (62), (63) или графиками фиг. 29, определяем: л,а ае«г, =038.110-42 ла; шаа Х„,=-аг г, =0,53 ° 110=58 ма; Х о=его г', — — 0,13.110=14,3 лга; ог = а г,,„= — 0,04 110= — 4,4 ла. так же, как и при точном графическом расчете результата, нетрудно заиетить, что они несколько друга, однако, разница между ними не столь уже в дальнейшем всюду, где не требуется большой простота, мы будем пользоваться последним упро- Далее поступаем Сравнивая оба зти отличаются друг от велика, — и поэтому точности, но нужна щенным методом.

Б Понятие о иаирижеииости режима При колебаниях 1-го рода напряжение на аноде лампы генератора е. всегда будет больше напряжения на сетке е, так как лишь при етом условии рабочая точка не будет выходить за пределы прямолинейных участков характеристик лампы. 11ри колобаииях 2-го рода последнее условие отнюдь не обязательно, и позтому здесь в генераторе могут иметь место и такие режимы, при которых в течение некоторой части периода е, будет меньше е,.

Леиооеме теееретери в перелетовав 65 Вместо того чтобы пользоваться в приведенном примере действительными характеристиками лампы, можно было бы применить н идеализированные. В этом случае для построения идеализированной динамической характеристики лампы генератора достаточно было бы найти на идеализированных статических характеристиках лампы два положения рабочей точки при В соответствии с соотношением между с, „и с, в ламповых генераторах различают три вида режимов: 1) е,, (е„м — не дон впряженный режим, 2) е,„=е, .„— критический режим и 3) е, „) е„,,— перенапряженный режим. При недонапряженном режиме рабочая точка генератора в своем крайнем правом положении не выходит за пределы восходящих (или горизонтальных) участков статических характеристик лампы, и форма импульса анодного тока э.

получается близкой к косинусоидальной („остроконечной" при %' = Ос или „плоскои", „усеченной" при Ч') Оо). При критическом режиме рабочая точка в своем крайнем правом положении обычно доходит до нисходящих участков характеристик г, = = Т(е,).

Форма импульса э'. здесь также получается близкой к косинусоидальной, но все же слегка искаженной. При перенапряженном режиме рабочая точка захватывает более нли менее значительные доли нисходящих участвов характеристик э„ =- у(е,) (прн е, ( е,), и форма импульса з„ получается сильно искаженной, со впадиной в ее верхней части, причем глубина этой впадины будет тем большей, чем больше будет перенапряжение режима, т. е. чем больше будет величина (е,, — е, „). Наличие глубоких впадин в верхней части импульса анодного тока влечет за собой значительное уменьшение амплитуды его первой гармоники и резкое повышение остальных гармоник, что, по большей части, бывает крайне невыгодно и нежелательно.

Режимы сильно недонапряженные, как мы увидим далее, характеризуются очень невысокой отдачей генератора (я). При крвтичесвом режиме и при несколько перенапряжонном режиме о значительно выше. Поэтому практически в генераторах при колебаниях 2-го рода обычно применяется критический режим (почему он и называется иногда „нормальным") или близкие в нему, несколько перенапряженный и немного недонапряженный.

В. Валаис мощностей При цирвуляции в анодной цепи генератора пульсирующего тока $„= Т(в$) = Х, + сТ „ссз эп + Т„„э соэ 2а1 + сТ э ссз За1 +... в его колебательном контуре (Ь, С), включенном последовательно в эту цепь, будет выделяться колебательная мощность Р„(при настройке контура в резонанс — на частоту ю): (70) являющаяся полезной мощностью генератора при колебаниях 2-го рода. Получение этой мощности будет сопряжено с затратой источником мощности Р, большей Р„, и с рассеиванием на аноде лампы мощности Р„= Р— Р„, причем (11) ~аз Р (72) Р,=Р— Р„= Р (1 — ц), (79) где Х.— постоянная составляющая анодного тока, равная среднему зиачейию тока в анодиой цепи генератора при колебаниях. Вводя, как и раньше, понятие о коэфициенте использования анодного ~ша напряжения $ = — н принимая у.

= а г, „и,у„.г = кгг'„„, предшествующие формулы можно преобразовать следугощим образом: Р 1' ашаз' ' а г' аз|аз ~а о г:з я оз гз з 2 2 (74) (7 5) зг.гашая'1'Ьа а1 6 '6 = (76) ' Тзк кзк значения иое$ициеигоз рззяоиеиия о, и ао и их огиожеиие — зазисзт аг ао ог йорик иииуяьсе г,, г. е. и оз В и оз %'. 67 Рассматривая эти формулы, нетрудно установить, что и Р„н Р, а следовательно и с, являются функциями не только сопротивления нагрузки И ' и амплитуды импульса анодиого тока г„но и углов отсечки 6 н гйг (формы импульса). При прочих равных условиях максимальная колебательная мощность Р„, как' показывает формула (74), может быть получена при вполне определенном угле отсечки, при которои и иг достигнет своего максимума, т. е.

при 6 = 120о при „остроконечной" форме иипульса и при 6 = 120 †9 при наличии верхной отсечки. Коэфициент полезного действия генератора также очень сильно изменяется при изменении 6, и при 6 = сопзФ возрастает непрерывно при умсиыпспии О, как это следует из формулы (76) и графика †' фиг. 29 ао стре мясь к значению 9 =-г при 6 = 0с (т. е. к значению в два раза большему, чем при колебаниях 1-го рода).

Исходя из этого положения, следуот иметь в виду, что в том случае, когда нужно получить от генератора максимальную полезную мощность (вопрос же о величине гч играет второстепенную роль), следует работать при колебательных режимах с углом нижней отсечки, лежащим в пределе 90 — 120о. Если же ведущим является высокий к. и. д., то необходимо выбирать режимы с малыми углами нижней отсечки (6(90о). Работа при 6) 120о невыгодна с обеих точек зрения, и поэтому в практичссиих условиях 6 нормально берется равным илн меньшим 120о (обычно 6 = 60 —: 120о). Г.

Влияние всзнчниы сонротинлення нагрузки (Н ) на режим работы генератора. Онтимальное аиаченно Я При изменении величины эквивалентного сопротивления Я, контура генератора, как мы видели выше, изменяются одновременно величина амплитуды импульса анодного тока а„,, убывая нрн возрастании Я„ и возрастая при его убывании, и крутизна динамической характеристики лампы генератора. Последнее обстоятольсгво, в свою очередь, влечет за собой изменение угла отсечки О. При этом, если прн А = 0 8 = 0,)90о, то увеличение А влечет за собой увеличение и 0; если же при А, = 0 0 ( 90о, то уволнченне Я сопровождается уменьшением О.

Исключение представляет случай 0 = 90о, прн котором изменение А„ нс влечет за собою изиенения угла нижней отсечки 8. Все этн положения очень легко и наглядно поясняютсн с помощью идеализированных динамических характеристик лампы, если помнить, что нрн изменении Я„ онн поворачиваются вокруг точки пересечения статической характеристики лампы г.