Лекция 8 (1084988)

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

Текст из файла

Лекция 8

Зависимость режима работы ГВВ от сопротивления нагрузки в выходной цепи и питающих напряжений на электродах АЭ. Обобщённые нагрузочные характеристики генератора. Особенности работы ГВВ на комплексную нагрузку АЭ. Настроечные (регулировочные) характеристики ГВВ.

1. Нагрузочные характеристики генератора

Под нагрузочной характеристикой генератора понимается зависимость какого-либо параметра его режима от сопротивления нагрузки в выходной цепи АЭ.

К наиболее важным параметрам режима генератора относят: амплитуду первой гармонической составляющей выходного тока , постоянную составляющую выходного тока , колебательную мощность , потребляемую от источника питания выходной цепи мощность , КПД анодной (или коллекторной) цепи. При детальном исследовании режима генератора от сопротивления нагрузки учитывают также токи и энергетические показатели во входной цепи генератора. В ГВВ на тетродах и пентодах учитывают дополнительно параметры режима цепи экранной сетки: постоянную составляющую тока сетки и мощность , рассеиваемую на сетке.

В
силу сходства статических ВАХ генераторных ламп и биполярных транзисторов нагрузочные характеристики генераторов на этих АЭ также сходны. Мы остановимся на качественном рассмотрении нагрузочных характеристик генератора. Что касается конкретных АЭ, то нагрузочные характеристики генераторов с их использованием будут несколько различаться, сохраняя, однако, большую общность.

Семейство нагрузочных характеристик генератора представлено на рис.8.1.

Подобные характеристики можно рассчитать для любой лампы при любых значениях питающих напряжений , а также для любого транзистора при любых напряжениях в пределах допустимых значений, но характер их везде будет одинаков. Нагрузочные характеристики могут быть рассчитаны графоаналитическим методом, либо с использованием соотношений лекции 7. На рис.8.1 и ниже по тексту принято обозначение для амплитуд первых гармоник анодного, коллекторного тока , а обозначение для постоянных составляющих анодного, коллекторного тока .

Для объяснения нагрузочных характеристик (рис.8.1) обратимся к семейству динамических характеристик выходного тока АЭ, например, анодного тока лампы, показанному на рис.8.2.

В области недонапряжённого режима вплоть до критического с ростом сопротивления нагрузки амплитуда импульсов выходного тока АЭ несколько падает или почти не изменяется (всё зависит от величины угла наклона статических ВАХ в основной области). Нижний угол отсечки выходного тока АЭ, следовательно, и коэффициенты , также почти не изменяются с изменением .¹

Уменьшение амплитуды импульсов выходного тока АЭ и возможное, пусть и незначительное, уменьшение его нижнего угла отсечки с ростом приводят к некоторому уменьшению амплитуды первой гармонической составляющей и постоянной составляющей выходного тока, причём изменение составляющих тока происходит почти линейно (если D = 0, то = const, = const). При переходе в перенапряжённый режим (напомним, для транзисторов этот режим называют также режимом насыщения), когда , постоянная составляющая выходного тока изменяется медленнее, чем амплитуда первой гармоники . Как отмечалось ( лекция 6), это обусловлено тем, что при заходе в перенапряжённый режим площадь импульса тока уменьшается медленнее, а именно она определяет величину , чем уменьшается центральная часть импульса, определяющая в большей степени амплитуду первой гармоники . В силу указанных причин коэффициент формы импульсов выходного тока, определяемый отношением / , в области недонапряжённого режима почти постоянен, а в перенапряжённом режиме падает.

Амплитуда колебательного напряжения на нагрузке или и коэффициент использования напряжения питания ξ растут одинаково с ростом :

Нагрузочные характеристики , , / , ξ, или представлены на
рис.8.1,а.

Колебательная мощность растёт с ростом практически вплоть до критического режима, причём этот рост можно считать почти линейным, так как

а почти не изменяется при .

При заходе в перенапряжённый режим рост колебательной мощности практически прекращается и происходит её уменьшение, так как амплитуда колебательного напряжения или растёт медленнее, чем падает при (рис.8.1,а), а

.

Мощность , потребляемая от источника анодного или коллекторного питания, уменьшается с ростом (характер изменения аналогичен изменению , так как = , где соответствует напряжению питания ), причём в перенапряжённом режиме она падает медленнее, чем колебательная мощность . Максимальное значение потребляемой мощности имеет место при = 0.

Рассеиваемая на выходном электроде мощность или , определяемая
как ( - ), достигает максимального значения при = 0 и может при малых превышать допустимое значение.

КПД анодной, коллекторной цепи

растёт практически линейно вплоть до критического режима, а затем начинает падать, хотя, в начальный момент, и не очень резко, так как уменьшение отношения / с ростом при в некоторой мере компенсируется возрастанием ξ.

Нагрузочные характеристики , , ( - ), или представлены на
рис.8.1,б.

В ламповом ГВВ с ростом начинают расти сеточные токи, то есть токи управляющей и экранной сеток, а также растут соответствующие им мощности.
На рис.8.3 показаны нагрузочные характеристики по цепи управляющей сетки для триодного ГВВ. Из рассмотрения нагрузочных характеристик , имеющих тенденцию к росту с возрастанием , то есть с увеличением напряжённости режима, следует, что в перенапряжённом режиме может оказаться .

Анализ нагрузочных характеристик рис.8.1 и рис.8.3 подтверждает сделанный ранее вывод о целесообразности работы ГВВ в критическом или слегка отличном от него режиме, так как в сильно недонапряжённом режиме полезная мощность мала, а рассеиваемая на выходном электроде мощность может оказаться больше допустимой. В перенапряжённом режиме полезная мощность падает и возрастает мощность, рассеиваемая на входном электроде АЭ. В отдельных случаях, особенно в ламповых ГВВ, рассеиваемая на входном электроде – сетке мощность может превысить допустимую. В ГВВ на тетроде или пентоде мощность рассеяния на второй (экранной) сетке в перенапряжённом режиме м
ожет превысить допустимую.

В ламповых ГВВ широко применяется автоматическое смещение за счёт сеточного тока. Наличие сеточного автосмещения приводит к некоторому выравниванию режимов при изменении . При этом область значений , где и максимальны, становится широкой, а также более благоприятным оказывается режим сеточной цепи, так как рост с ростом приводит к увеличению отрицательного напряжения смещения, что уменьшает напряжённость режима.

Н агрузочные характеристики имеют существенное значение при расчёте диапазонных ГВВ, где важно знать изменение энергетических показателей генератора за счёт изменения по диапазону. При этом пользуются обобщёнными нагрузочными характеристиками, представленными либо графически соответствующими кривыми линиями, либо аппроксимирующими их уравнениями. На рис.8.4 в качестве примера приведены обобщённые нагрузочные характеристики, предложенные для ламповых генераторов. Обобщённые нагрузочные характеристики получены на основе анализа результатов многочисленных графоаналитических расчётов и экспериментов. Подобные характеристики имеются и для транзисторных генераторов.

В основу расчёта генератора по нагрузочным характеристикам положены известные из расчёта критического режима значения колебательной мощности , потребляемой мощности от источника питания выходной цепи и сопротивления нагрузки . Зная изменение по диапазону, можно быстро установить соответствующие изменения

,

где В, А – коэффициент соответствующей обобщённой нагрузочной характеристики.

2. Зависимость режима генератора от напряжения возбуждения

Рассмотрение данной зависимости удобно начать с лампового генератора и рассмотреть её для трёх случаев:

Для упрощения рассмотрения, что, однако, не снижает общности результатов, полагаем проницаемость лампы D = 0. При этом динамические характеристики анодного тока в основной области статических ВАХ в анодно-сеточной системе координат совпадают со статическими.

П
ри нижний угол отсечки анодного тока Пока амплитуда напряжения возбуждения (рис.8.5) , тока нет. При появляется анодный ток, причём с ростом растёт амплитуда импульсов тока и нижний угол отсечки θ , что приводит к росту значений и .

Рост амплитуды первой гармоники анодного тока и его постоянной составляющей наблюдается до значения . При дальнейшем увеличении амплитуды напряжения возбуждения, когда , режим генератора становится перенапряжённым и токи падают. Величина напряжения зависит от выбранного значения и сопротивления нагрузки .

В основной области семейства статических ВАХ анодного тока, когда , зависимости и от описываются уравнениями:²

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций