Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 69
Текст из файла (страница 69)
Оптимальные углы отсечки можно найти из простого соотношения 0»а» ='120 lа. (10 18) Максимальные значения коэффициентов разложения убывают приблизительно обратно пропорционально номеру гармоники. Постоянная составляющая анодного тона монотонно возрастает с увеличением угла отсечки. Настраивая контур на частоту одной из высших гармоник, можно полу шть в нем колебания, частота которых будет в целое число раз превосходить частоту колебаний возбуждающего источника. Такой генератор называют у м в о ж ителем частоты. В принятых обозначениях выражение (10.10) можно переписать в аиде )а,и„ 2 аа Еа (1О 14) На рис.
108 приведен также гра. фик зависимости а>1аа от угла отсечки, из которого видно, что это отношение, равное единице в режиме А(0= 180'), возрастает с уменьшением отсечки до двух. Если принять напряжение на контуре в режиме А равным напри>кению источника (это предельный случай для Режима А, так как пРи иа) Е, напРЯ- жение на аноде лампы в некоторую часть периода становится отрицательным и анодный ток прекращается), то согласно выражению (10.14) можно получить максимальное теоретическое значение для КПД генератора: т)а»а» =О,б.
При том же напряжении уменьшение отсечки до 90' (режим В) приводит к увеличению КПД до 78>7». Дальнейшее уменьшение отсечки (переход в режим С) приводит к монотонному увеличению КПД, стремящемуся к единице при 0 О. Из выражения (10.14) следует, что КПД генератора тем больше, чем больше отношение и»>Е»=8, называемое коэффициентом использования анодного напряжения. Возникает вопрос о том, какие же значения в достижимы и целесообразны на практике. Ответ на этот вопрос помогут дать графические построения динамических характеристик лампы и импульсов анодного тока. Ранее было установлено, что при изменении напряжения на сетке лампы по законУ еа= — Е»4У»=созыв одновременно в отличие от статического режима изменяется напряжение на аноде генераторной лампы: (10.16) 221 е, = Е, — Уи соз ы ! = Е, (1 — й соз ы !) .
(10.15) На основании этого, задавшись каким-то значением амплитуды напряжения на контуре (или коэффициентом использования анодного напряжения), можно вычислить для любого момента времени мгновенные напряжения ва сетке и аноде и найти на семействе статических характеристик соответствующие значения токов анода и сетки для данного момента. Проделав подобные вычисления для различных моментов времени, соединяют отдельные точки плавной кривой; полученная линия и будет дина м ической ха рактеристикой генератора при данном значении напряжения на контуре (!и (рис.
10.9,а). Одновременно строятся н импульсы токов (рис. 10.9,б). Изобра>кенные на рис. 10.9 построения проведены прн смещении на сетке Е„для работы генератора в режиме В. При коротком замыкании в анодной цепи (га =0 и в любой момент времени (при любом напряжении на сетке) е,=Е., поэтому динамическаягхарактеристика представляет собой вертикальную прямую 1, верхний конец которой оканчивается на статической характеристике, соответствующей максимальному мгновенному напряжению на сетке: Нетрудно понять, что динамическая характеристика 2, снятая при нагрузке, отличвой от нуля, когда (уа=Учз)0, пойдет наклонно потому, что прн тех же напряжениях на сетке мгновенные напряжения на аноде согласно выражению (10.15) будут меньше, чем при коротком замыкании, а следовательно, и анодный ток будет меньше. Чем больше амплитуда напряжения на контуре, тем меньше напряженае на аноде и тем больше наклонена динамическая характеристика.
Благодаря малому наклону горизонтальной части статических характеристик это не приводит к существенному уменьшению импульсов, пока верхний конец динамической характеристики 8 не попадет на линию спада вводного тока. Соответствующий этому случаю режим называют граничным. Дальнейшее увеличение напряжения на контуре приводит к тому, что верхняя часть динамической характеристики 4 спускается по линни спада анод- ного тока, импульс уменьшается, и в вершине его 'появляется профал. Последнее объясняется резким ростом сеточного тока за счет анодного при малых напряжениях на аноде.
Подобный режим принято называть п е р е н а- Рис. 10.9, Динамические характеристики и формы импульсов анодного тока при различных напряжениях на контуре и„ и„ и„лр илг и ик гр ин га пряженным в отлячие от режима работы с малыми напряжениями на контуре ((7„(У„гр), малыми сеточными токами и остроконечными лмпуль. сами анодного тока, называемого н ед о н а п р я ж е н н ы м. Полученные в результате этих построений импульсы анодного тока позволяют найти зависимость гармонических составляющих от напряжения на контуре.
Все составляющие анодного тока пропорциональны аиплитуде импульсов, поэтому увеличение напряжения на контуре от нуля до Уч гр, обычно составляющего (0,8 — 0,9) Е», приводит к небольшому уменьшению постоянной составляющей и первой гармоники анодного тока [рис. 10.10). Рис. 10.!О. Зависимости первой гармоники и постоянной составляющей анодного тока от амплитуды напряжения на контуре Дпльнейшее же увеличение напряжения на контуре приводит к резкому падению их вследствие уменьшения импульсов анодного тока и дополнительно изза уменьшения содержания этих составляющих в импульсах со впадиной. График на рис.
1О.!О представляет зависимость первой гармоники анодного тока от напряжения на контуре, т.е. йч =!'(()„). Но имеется и обратная зависимость — напряжение на контуре генератора пропорционально первой гармонике анодного тока: Ук = )аз )га. (10.17) Следовательно, в генераторе установятся ток и напряжение, удовлетворяющие одновременно этим двум зависимостям. Найтя их можно по точкам пересечения графиков на рис. 10.10 и графиков, выражающих соотношение (10.17), как показано на рис. 10.11. В принятых осях координат вторая зависимость уа! = (7„()7, (10.18) 222 представляет собой прямые, угол наклона которых уменьшается с увеличением )(м Придавая )7, различные значения, по точкам пересечения получаем зависимости тока и напрялгения от сопротивления нагрузки, которые называются нагрузочными характеристиками генератора.
Из рис, 10.11 видно, что увеличение нагрузки от нуля до значения )гч=)счгр, при котором генератор достигает граничного режима, приводит к почти пропорциональному возрастанию напряжения на контуре и незначительному уменьшению аиодного тока. Дальнейшее увеличение нагрузки ведет к переходу генератора в перенапряженный ренсим— резкому падению анодного тока при небольшом увели. енин напряжения на контуре (рис. 1О.!!). Генерируемая Рис.
!0.11. Определение напря- жения и тока при данном со- противлении нагрузки мощность, равная произведению этих двух величии, в недонапряженном режиме возрастает вследствие роста напряжения, а в перенапряженном режиме падает из-за резкого уменьшения анодного тока.
Следовательно, можно заключить, что генерируемая мощность достнгает максимума в граничном режиме. Потребляемая мощность с увеличением сопротивления нагрузки монотонно падает в соответствии с изменением постоянной составляющей анод- ного тока. Интересно отметить, что это свойственно только генераторам при нелинейном режиме их работы; в режиме А постоянная составляющая анод- ного тока нс зависит от нагрузки. На основании полученных зависимостей можно найти закон изменения КПД генератора. До граничного режима КПД возрастает, поскольку генерируемая мощность растет, а потребляемая уменьшается.
В области перена- висимость сов сеточ,мплвтуды а контуре 223 пряженного режима благодаря тому, что и генерируемая, и потребляемая мощности уменьшаются одновременно, КПД остается почти неизменным. Мощность, рассеиваемая на аноде, равная разности между потребляемой и генерируемой мощностями, как видно из рис. 10.12, с ростом сопротивления нагрузки монотонно уменьшается. л Из гр Рис. 10.12. Нагрузочные характеристики лампового генератора Проведенный аналрз показывает, что для получения максимальной мощности при высоком КПД следует использовать генератор в граничном режиме, когда ()« = (0,3 — 0,9) Е..
Рассмотрим теперь, как изменяется режим сеточной цепи с изменением на- грузки. С увеличением сопротивления нагрузки напряжение на ней растет, а минимальное напряжение, которое действует на аноде в момент, когда на сетне максимальное напряжение (рис. 10.13), уменьшается. Поэтому происходит перераспределение электронного потока лампы в пользу сетки; ее ток растет сравнительно слабо в области недонапряженного и весьма резко в области перенапряженного режимов. Одновременно растет и мощность возбуждения. .
Если рассмотреть схему сеточной цепи генератора (рис. 10.14,а), то легко видеть, что постоянная составляющая сеточного тока подзаряжает источник смещения Ею на что тратится мощность Р а=)еаЕс. (10.19) Поскольку сеточный ток создается за счет действия источника возбуждения, то и подзарядка источннка смещения осуществляется за счет мощности Р„затрачиваемой возбудителем. Остаток этой мощности рассеивается в виде тепла на сетке: Ре = Рв Реа. (! 0.20) Из проведенного рассмотрения вытекает, что при малом сопротивлении нагрузки (в недонапряженном режиме) следует опасаться перегрева анода, а при большом сопротивлении нагрузки (в области перенапряженного режи- б) в) Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
