Лекция 7 (1084987), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

В транзисторном ГВВ рассеиваемая на коллекторе мощность учитывается после расчёта режима входной цепи.

9. Определяется КПД анодной или коллекторной цепи, соответственно,

.

10. Определяется требуемое сопротивление нагрузки в выходной цепи АЭ (эквивалентное сопротивление параллельного колебательного контура)

.

Найденное значение сопротивления используется при выборе элементов и разработке схемы контура.

На этом расчёт режима выходной цепи АЭ заканчивается.

Б. Расчёт режима входной цепи

1. Определяется амплитуда напряжения возбуждения по формуле (6.17), которая может быть представлена в следующем виде:

.

Аналогично определяется амплитуда напряжения возбуждения транзисторного ГВВ.

2. Определяется напряжение смещения:

лампового ГВВ

транзисторного ГВВ

Приведенные соотношения следуют из выражений (4.15а), (4.15б), соответственно.

Следует обратить внимание, что приведенные соотношения определяют значение напряжения смещения с учётом того, что знаком «–» (минус) оно приложено к управляющему электроду: сетке или базе. Поэтому, если при расчёте вычисленное значение напряжения получается отрицательным, то это означает, что необходимо на управляющий электрод АЭ подать напряжение смещения знаком «+» (плюс).³

Если в транзисторном ГВВ принято , то можно уточнить выбранное значение нижнего угла отсечки коллекторного тока по формуле

и при большом расхождении все расчёты провести заново.

В транзисторном ГВВ необходимо проверить условие⁴

.

Если условие не выполняется, следует изменить режим и все расчёты повторить.

3. Определив напряжения, действующие во входной цепи ГВВ, и имея статические ВАХ входного тока АЭ, находят амплитуду импульсов сеточного или базового тока для лампового или транзисторного генератора, соответственно.

Амплитуда импульсов сеточного тока определяется по статическим ВАХ сеточного тока для мгновенных напряжений

как показано на рис.7.3, где выделена также динамическая характеристика (ДХ) сеточного тока, позволяющая построить форму реальных импульсов тока управляющей сетки.

Амплитуда импульсов базового тока определяется по статическим ВАХ коллекторного тока i_K (e_K) при найденном значении I_MK и е_{К МИН} = Е_К – U_{МК КР} . Можно её также определить по формуле

(7.3)

справедливость которой очевидна из рис.7.4, на котором представлены аппроксимированные статические ВАХ базового и коллекторного токов при .

Напряжение отсечки в последнем выражении соответствует и, как следует из рассмотрения аппроксимированных ВАХ рис.4.7,б,

.

Крутизна характеристики базового тока также соответствует статической ВАХ при .

В большинстве случаев для транзисторов можно принять D = 0 и считать также , где - коэффициент передачи транзистора по току в схеме с общим эмиттером, значение которого, в общем случае, следует брать при . В справочниках этот коэффициент может быть обозначен также как или .

Учитывая сказанное, соотношение (7.3) можно записать:

.

4. Определяется нижний угол отсечки сеточного тока по формуле

суть которой понятна из рис.7.3.

Напомним, что угол отсечки базового тока равен углу отсечки коллекторного тока.

По найденному значению из таблиц или графиков, или по соответствующим формулам, как это делалось при расчёте режима анодной цепи после выбора θ, определяются значения коэффициентов разложения косинусоидальных импульсов .

5. Определяются составляющие токов:

- для лампового ГВВ;

- для транзисторного ГВВ.

В случае ламп с веерообразными статическими ВАХ сеточного тока, как показано на рис.7.3, какие присущи большинству современных генераторных ламп, реальные импульсы сеточного тока отличаются по форме от усечённых косинусоид, являясь более остроконечными (рис.7.5).

При такой форме импульсов рекомендуется составляющие сеточного тока определять в соответствии с соотношениями:

.

6. Определяется мощность возбуждения:

лампового ГВВ

транзисторного ГВВ .

7. Определяется мощность потерь в цепи смещения:

лампового ГВВ

транзисторного ГВВ .

8. Определяется мощность, выделяемая:

на сетке лампы

на базе транзистора⁵ .

При нулевом смещении в транзисторном ГВВ

.

В ламповом ГВВ необходимо проверить условие . Если условие не выполняется, то следует изменить режим и все расчёты сделать заново.

В транзисторном ГВВ необходимо проверить условие

где - тепловое сопротивление переход-среда транзистора (°С/Вт); - допустимая температура переходов транзистора; - температура окружающей среды.

При наличии теплоотвода тепловое сопротивление меньше, нежели при его отсутствии. Если последнее условие не может быть выполнено, то режим работы транзистора следует изменить и заново сделать все расчёты.

9. Коэффициент усиления ГВВ по мощности

.

В. Расчёт режима второй (экранной) сетки

В ГВВ на тетродах и пентодах необходимо провести расчёт режима второй (экранной) сетки.⁶

Амплитуда импульсов тока второй сетки определяется по реальным статическим ВАХ, как показано на рис.7.6.

Угол отсечки импульсов тока второй сетки обычно принимается равным нижнему углу отсечки анодного тока .⁷

Постоянная составляющая тока второй сетки .

В случае веерообразных статических ВАХ тока второй сетки .

Потребляемая мощность от источника питания второй сетки
где - принятое напряжение питания второй сетки, при котором сняты используемые статические ВАХ анодного и сеточного токов (управляющей и экранной сеток).

Необходимо проверить условие , где - допустимая мощность рассеивания на второй сетке.

В ГВВ на тетродах и пентодах с веерообразными статическими ВАХ при расчёте составляющих тока первой сетки рекомендуется принимать оба поправочных коэффициента равными 0,55 вместо 3/4 и 2/3.

2. Расчёт оптимального режима ГВВ на заданное использование АЭ по току

Необходимость подобного расчёта чаще встречается в ламповых ГВВ, применительно к которым мы его и рассмотрим. Что касается транзисторных ГВВ, то расчёт его может быть проведен аналогично.

Заданным считается максимальное значение амплитуды импульсов анодного тока или, что чаще всего встречается, значение постоянной составляющей анодного тока .

Оптимальным считается критический режим работы генератора, поэтому, выбрав значение θ с учётом изложенных ранее соображений (см. лекцию 6), определяется в соответствии с (6.12) значение

где обычно .

Если при заданном использовании лампы по току необходимо иметь определённую величину колебательной мощности , то напряжение источника питания анода должно быть

.

Смысл приведенного соотношения поясняется рис.7.7.

Н еобходимо, чтобы выполнялось условие , где - предельно допустимое для данной лампы постоянное напряжение на аноде.

Если при расчёте получается, что требуемое , то данный режим не может быть реализован, то есть, не могут быть одновременно выполнены два условия: использование лампы по току и обеспечение необходимой колебательной мощности. Следует пересмотреть условия.

После определения расчёт генератора производится по формулам примера 1.

3. Расчёт оптимального режима ГВВ на заданное использование АЭ по мощности рассеяния на выходном электроде

Мощность рассеяния на аноде лампы, коллекторе транзистора определяет, в основном, рабочую температуру прибора, поэтому необходимость подобного расчёта появляется в тех случаях, когда есть ограничения на температуру окружающей среды.

Порядок расчёта аналогичен для лампового и транзисторного ГВВ.

Выбирается нижний угол отсечки выходного тока АЭ, исходя из изложенных ранее особенностей (см. лекцию 6). По таблицам, графикам или формулам находятся коэффициенты

Так как (рассмотрим в терминах лампового ГВВ)

то в критическом режиме

. (**)

С другой стороны, в критическом режиме

. (***)

Приравнивая (**), (***) и разрешая относительно , получаем с учётом,
что < 1,

После определения дальнейший расчёт проводится по формулам примера 1.

Обратим внимание, что из (***) вытекают (6.14), (6.15).

4. Расчёт оптимального режима ГВВ на заданную мощность потребления от источника питания выходной цепи (анода, коллектора)

Необходимость подобного расчёта имеет место при ограниченной мощности источников питания, например, в случае радиоаппаратуры на борту самолёта или другого летательного аппарата, а также носимой радиоаппаратуры.

Если задана величина потребляемой мощности по цепи анодного или коллекторного питания, то, выбрав АЭ и нижний угол отсечки выходного тока, на основании (6.12) определяем для критического режима

Характеристики

Список файлов лекций