Юрасов Е.В. Ламповые генераторы и передатчики (1938), страница 7

Отношепрсе колебательной (полезной) мощности генератора Р, к затрачиваемой Р носит название коэфициента полезного действия генератора Ра и= — ' с'43) Совершенно очевидно, что Р„<Рсс ч1 а" 1. Как мы увидим далее, прп к.ыебаннях 1-го рода к. и, д. генераторавсегда мали ме превышает 0,5. При работе генератора на активную нагрузку мощпостлч затрачиваемая источником (Р), расходуется в нагрузке (Р„) и в лампе (Р,), рассеиваясь на ее аноде, причеи всегда Р=Р, +Р„ При колебаниях 1-го рода постоянная составляющая анодного тока одинакова н прн нагрузко гонсратора, и при работе его вхолостую, н при выклточенном возбуждению а оа' Постону мощность, затрачиваемая псточнико будет одинаковой. По при работе генератора ность расходуется в лампе, рассеивается на его под нагрузкой часть этой мощности, р Но при колебаниях 1.го рода, при акхизном характере нагрузки в анодяой цепи генератора, хок и пчцрякепие могут быть выражены следующви образом; гож Ус+ Ю„„соз юц е, = Ь'.

— О„я сов юс = уу„—,у„„ж соя юг. Нзображгя последяие дзз процесса в зиле графико~ го = П (езг) и се= уз (юс) (фиг. 17) и перемножив последовательно орлынаты юих кревых, получим послсдова.хельный ряд мгновенных звачений и щносхя, рассеиваемой ма амадо лачин. Нанеся ети значения ре = гв с„яа график в виде рада соответствующех хочек и гослиняи затем вти точки пдавной кривой, получим кривую ыощчосхи, рассеива,мой ва аноде лампы за первол. Определив площадгч заключенную ме гду этой кривой посыл абсцисс, и восхроив на хои же основа ~ии равновеликий прзыоугольнвк, получим среднее значение мощносхи, рассеиваемой на аноде ламин в данном случае (Р), в виде высохы зхого прямоугозьни а.

Нетрудно видеть, чхо Р„( Р= 1',„. Разность Р— Р, есть мощносхь, охдаваеиая исхочннком в нзгрузку (в контур), т. с. Р— Р,=Р . Фиг. 17. Диаграмма мощносхей в ламповом гомера хоре при колебаннях 1-го рода и, прн всох этих режимах вхолостую вся эта мощсе аноде; при рзбото жо авная Р„= Рт„выделяотся в самой нагрузке. Поэтому прн колебаниях 1-го рода мощность, рассеиваемая на аноде лампы прп иагрузко генератора, всегда будет иеиьше мощности, рассонваемой на неи при холостом ходе и при выключенном возбуждении. йугновениае зыачеыие мощности, поглощаемой лампой, рвссейваеной на ее аноде, для любого момента вреиеяи при колебаниях может быть найдено, как произведение мгновеныых зоачений ее аыодного хока и напряжении на ее аноде: Ра — га са Рассеивание электрической мощности на аноде лампы влечет за собой разогрев последнего ', причем интенсивность этого нагревания будет тем больпуей, чем больше будет удельная нагрузка анода„ т.

о. мощность, гуриходящаяся на единицу его поверхности. Для генераторных ламп всегда указывается то предельное значение мощности, рассеиваемой на аноде, при которых они могут еще работать. Превышенио этой нормы влечет за собой, как правило, недопустимый перегрев анода и выход лампы нз строя — на время нли вовсе (пронсходнт выдоление газов, окклюдированных в аноде, и нарушение вакуума лампы; может иметь место н расплавление анода). Величина мощности, затрачиваемой источником анодного тока в генераторо лри колебаниях 1-го рода, как показывает формула Р= л,Ь', = = уе„Е„ зависит лишь от величины выбранного напряжегшя источника (н начального напряжения на сетке лампы Ь') и при изменении Я и су остается неизменной.

Величина колебательной мощности Р„, наоборот, всецело зависит от Г„г и Я и не изменяется при изменении Ь'„ (и Ьг) Мощность же, рассеиваемая на аноде лампы, равная Р, = Р— Р„ зависит от всех этих факторов и изменяется прн изменении любого из них, возрастая при увеличении Е, (и Ь') и уменьшении (г„ и уменьшаясь при уменыпенин Е, (н 1" ) и увеличении У„~. 4.

Аналитическое исследование режима работы лампового генератора при иолебаиимх 1-го рода А. Основное уравнение. Колебательная мощность (44) е = Ь' + сУ„г соз юь', с, = л„ + Х„„ сов юг, (45) ' Электроны, иэлучвемие квтадсм, при движекик их в электрическом псле анода (и сетки) присбретвют кикетическую энергию, кстсрую отдают при ударе введу. Здесь эта экергкл преврвиветсл в тепловую и виэыввет рвэсгрев виодв. Процесс изменения анодного тока в ламповом генераторе можно себе представить наглядно как результат перноднчоского перемещения его рабочей точки по динамической характеристике в такт с изменениями напряжения на сетке лампы.

При колебаниях 1-го рода рабочая точка не выходит за пределы прямолинейных участков статических характеристик лампы т,= ут(ег) и с„= уэ (е„), н динамическая характеристика лампы генератора представляет собон прямую линию. Прямая линия аналитически представляет собой графическое изображение закона прямой пропорциональности. Поэтому ыожно утверждать, что при колебаниях 1-го рода изменения напряжения на сетке лампы генератора вызывают пропорциональные изменения тока в его анодной цепи, и при косннусоидальном характере изменения е изменение г', должно быть также косинусондальным.

В общем случае: где: Е, — начальное (смещающее) напряжение на сетке (постоянная составляющая); Узр — амплитуда колебательного напряжения на сетке, или амплитуда напряжения возбуждения; л,— постоянная составлнющая анодиого тока, равная среднему зна- чению тока г', в анодной цепи за период; Т, — амплитуда переменной составляющей тока в анодной цепи. Процесс действительного изменения тока в анодной цепи нагруженного генератора является результатом одновременного непрерывного изменения напряжений на сетке (е ) и на аноде (е.) его лампы.

Однако, на протяжении весьма малой части периода улТ, т. е. при весьма малых изменениях е = се, мы можем его расчленить и считать, что р еп Фиг. 18. Последовагельннй процесс изменения гока г, в генерагорноэ лампе вначале за этот промежуток времени е, оставалось постоянным, а напряжение на сетке изменялось равномерно и получило приращение Ье„ вызвав соответствующее изменение анодного тока на величину агг„, а затем стало измоняться напряжение на аноде лампы при постоянном напряжении на сетке и изменилось на величину — сье.', вызвав изменение анодного тока на величину — агг'..

Фактическое изменение анод- ного тока аг'. прн изменении напряжения на сетке на Ье, будет являться алгебраической суммой указанных выше его элементарных изменений Ь,г, н — Ь г„т. е. (46) И, = Ь,г,— Лег„ Другими словами, непрерывное перемещение рабочей точки генератора по динамической характеристике при изменении напряжения на сетке его лампы на весьма малую величину сер нз точки 1 в точку 3 г При возрвсгавви напряжения на севке лампы генералора, как мы видели выме, вапря гение па аноде ее убызаег-н наоборогз повгому знаки перед Аер и Ьео взлгн здесь взавиво прогввополоивые, 38 (фиг. 18) мы можем себе представить кзк результат последовательных перемещений ее вначале по статической характеристике г, = у, (е ) при е„= сопи$ из точки 1 в точку 9, а затем по статической характеристике 4, = 1 (е,) при ее = сопз1 из точки 2 в точку 8.

Из фиг. 18 ясно, что Ь4„= Ь,г„— п.1,. Но из конятия о характеристиках лампы и ее параметрах Я, Л, и р следует: Я ий АЕд д аеа ляг» На основании этого предшествующую формулу (46) можно перепи- сать следующим образож 1 Ьу =чае — — ае. а д я а (47) ье,=аз, Я Поэтому Ь4, = Я Ье — —.Ь1„Я,, 1 или ~а Ью'„(1 + — ) = Я.пг~, откуда 8 лев 8 .Йгаее и Я;+Я, 1+ — ~ Я; или, подставляя вместо ЯВ, равное ему р, о.

Ае„ Ьэ, = (48) Ввиду прямолинейности динамической характеристики лампы генератора последнюю формулу можно распростраиить и иа амплитудные значения измеиения Ье, пе„и дй„и тогда оиа примет следующий вид: (49) 39 Но Ье, есть сопротивлении Я личину Ь1., т. е.

результат измеиепия напряжсиия на иагрузочном при изменении проходящего через него тока на ве- Формула (49) является основным уравнением колебательного процесса в ламповых генораторах при колебаниях 1-го роди. Исходя из етой формулы и учптывзя, что колебательная мощность генератора представляет собой мощность, выделяющуюся в нагрузке 1 , равную при активном характере последней Р„ = †,де„ л , получим: ре.

Ь',.г. 2(Ле + Я )' (50) Анализируя формулу (50), можно показать, что при изменении сопротивления нагрузки ~„полезная мощность генератора Р, будет также изменяться и при некотором значении Я = Я = — Ве достигнет своего сов максимума. ив ууе В самом деле, принимая Я = В,, мы найдем Р,= — . Точно 8Ле ' таким жо образом при Я =0,9В,. получим: р'~ев е 8 Овзм а при Я„= 1,1 В,. р" ~ ио 8,О18Ле т. е., действительно, прп отклонении Я в любу1о сторону от значения Я = В,.