Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 15

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

Текст из файла (страница 15)

Точку Б * можно найти инепосредственно. Ей соответствует текущая фаза ωt = θ. При этом, согласно (1.1), (1.2),eC  U MC cos  EC ;e A  E A  U MA cos ,а анодный ток i A  0.Участок ДХ A* A** , соответствующий перенапряжённому режиму, в анодной системе координат имеет положительную крутизну S KP и лежит на критической линии, а в/анодно-сеточной системе координат этот участок имеет отрицательную крутизну S ДС,определяемую соотношением (5.4).Участок ДХ Б * В совпадает с осью абсцисс и соответствует нулевым значенияманодного тока.

Точка В имеет место при ωt = π, когда, согласно (1.1), (1.2),eC  U MC  EC  eC МИН ;e A  E A  U MA  e A МАКС .Таким образом, в рассмотренном режиме    KP ,   90 ДХ анодного тока образуется тремя отрезками прямых линий: A* A** , A** Б * , Б * В . При изменении текущей фазы ωtв пределах (0… 2π) радиан значение тока изменяется от точки А* до точки A** , затемуменьшается до нуля в точке Б * и сохраняется таковым до точки В. С точки В происходитизменение тока в обратном направлении.На рис.5.3 представлена форма импульсов анодного тока, соответствующая рассмотренной ДХ.iAAA**A**I МПРI MA90I MОБР*AБ*101Б*90tРис.5.3Основными параметрами таких импульсов являются: угол нижней отсечки θ, уголверхней отсечки  1 , амплитуда образующего импульса I М ОБР , максимальное значениетока I MA , амплитуда провала I М ПР .

Смысл названных параметров понятен из рассмотрения рис.5.3. В частности, угол верхней отсечки определяет ширину «отсекаемой» вершины импульса. К смыслу остальных параметров импульса рис.5.3 мы обратимся ниже.Введя в рассмотрение угол верхней отсечки анодного тока  1 , можно определитькоординаты точки A** , которой соответствуют напряжения57eC  U MC cos 1  EC  eC Т .

А** ;e A  E A  U MA cos 1  e A Т . А** ,определяемые (1.1), (1.2), и значение токаi A  S U MC  DU MA cos 1  EC/  EC   I MA ,определяемое согласно основному уравнению лампового ГВВ (4.8).Амплитуду образующего импульса тока также можно определить на основании основного уравнения ГВВ, полагая ωt = 0:I M ОБР  S U MC  DU MA  EC/  EC .Амплитуда провалаI M ПР  S KP  e A Т . А**  е А МИН   S KPU MA 1  cos1  .Непосредственная связь между I MA и I М ОБР может быть установлена на основании(4.14), откуда следуетcos 1  cosI MA  I M ОБР.1  cosЕсли коэффициент использования анодного напряжения    KP , то точки А, А* ,A** сливаются в одну точку; если ξ = 1, то точка А* совпадает с началом координат, а точка А оказывается на оси ординат; если ξ > 1, то точка А* находится на оси абсцисс, так какпри отрицательном напряжении на аноде анодный ток равен нулю.Если нижний угол отсечки анодного тока θ = 90° , то точки Б и Б * сольются в однуточку на оси абсцисс; если θ > 90°, то точка Б будет находиться выше оси абсцисс в основной области семейства статических ВАХ анодного тока, а точка Б * окажется на осиабсцисс по противоположную, чем на рис.5.2, сторону от оси текущей фазы ωt.На рис.5.4 показаны ДХ и форма импульсов анодного тока для случая ξ > 1, θ < 90°.Построение ДХ в анодной и анодно-сеточной системах координат ясно их приведенногорисунка.

При ξ > 1 импульсы анодного тока оказываются раздвоенными и для характеристики их приходится вводить дополнительные параметры, в частности, второй нижнийугол отсечки  2 , смысл которого понятен из рис.5.4.Всё изложенное выше относительно построения ДХ анодного тока применимо к построению ДХ коллекторного тока в транзисторном ГВВ при ξ ≤ 1. При ξ > 1, когда eK МИНимеет знак, противоположный знаку Е К , у транзистора появляется ток обратного направления, что обсуждалось нами в лекциях 3 и 4.ДХ выходного тока, позволяя построить форму импульсов тока, дают возможностьпровести анализ зависимости режима работы ГВВ от питающих напряжений и сопротивления нагрузки в выходной цепи лампы, транзистора.Гармонический анализ импульсов выходного тока АЭ в недонапряжённом, критическом и перенапряжённом режимах ГВВВ недонапряжённом вплоть до критического режимах ГВВ на электронной лампеили биполярном транзисторе импульсы выходного тока при кусочно-линейной аппроксимации статических ВАХ представляют, в общем случае, усечённые снизу косинусоиды иописываются выражениями (4.14), согласно которымcos  t  cosi A, K  I MA, MK.1  cosВ течение периода высокочастотного сигнала возбуждения ток существует в пределах значений текущей фазы (см.

рис.4.12):   t   .58iAКритическаялиния  1;  90еС =еС МАКСAA A*Б*0CеА МИНeC   ECEABеА МАКС e AБ21iA = SKP eA МИНA U MAtiAAA A Б 2  2Б 1 C C  1   tiAКритическая линияA eA  E AAeA  еA МИНA B EC  ECБ*AeC МАКСC0eC МИНБeCiA = SKP eA МИН21A***U MCtРис.5.459Имея аналитическое выражение для тока, можно, используя формулы для коэффициентовряда Фурье, определить постоянную и гармонические составляющие тока.Постоянная составляющая импульсов выходного тока согласно формулам для коэффициентов ряда Фурье представляет среднее значение тока за период и определяется как11cos  t  cosI A0 , K 0 idtI MA, MK d t .A, K2 2 1  cosТак как импульсы симметричны относительно ωt = 0, то также можно считать11cos  t  cosI A0, K 0   i A, K  d t   I MA, MK d t .1  cos 0 0В итоге получаемsin    cosI A0, K 0  I MA, MK  I MA, MK   0   , 1  cos где  0   - коэффициент пропорциональности между амплитудой импульсов выходноготока и постоянной составляющей его.Амплитудное значение (амплитуда) первой гармонической составляющей выходного тока, имеющей частоту входного сигнала ГВВ, согласно формуле для соответствующего коэффициента ряда Фурье определяется как122cos  t  cosI A1, K 1   i A, K  cos  t  d t   i A, K  cos  t  d t   I MA, MKcos  t  d t   0 01  cos2  sin 2 I MA, MK   1  ,2 1  cos где 1   - коэффициент пропорциональности между амплитудой импульсов выходноготока и амплитудой первой гармонической составляющей его (первой гармоникой).Аналогично, используя формулы для соответствующих коэффициентов ряда Фурье,можно получить выражения для определения амплитуды второй, третьей и т.д.

гармоникианодного, коллекторного тока. В общем случае оказывается возможным записать для амплитуды n-й гармоникиI An, Kn  I MA, MK   n   , I MA, MK где  n   - коэффициент пропорциональности между амплитудой импульсов выходноготока и амплитудой n-й гармоники.Последнее соотношение носит общий характер и соответствует также постояннойсоставляющей тока.Коэффициенты  0 , 1 , 2 , ..., n широко используются на практике и носят названиекоэффициентов разложения косинусоидального (остроконечного) импульса.

Для сокращения записи знак угла отсечки θ в обозначении коэффициентов в дальнейшем будемопускать, если не будет принципиальной необходимости указывать его.Помимо этих коэффициентов находят применение ещё два типа коэффициентов, чаще всего обозначаемых  n   и  n   . n   - коэффициент пропорциональности между амплитудой n-й составляющейвыходного тока АЭ и амплитудой переменной слагающей управляющего напряженияU M УПР , умноженной на статическую крутизну S.Как отмечено в лекции 4, амплитуда переменной слагающей управляющего напряжения в ламповом ГВВU M УПР  U MC  DU MA .Аналогично в транзисторном ГВВ60U M УПР  U MБ  DU MK .Согласно (4.13) амплитуда импульсов анодного, коллекторного токаI MA, MK  SU M УПР 1  cos  ,а так какI An, Kn  I MA, MK   n   ,тоII    n    An , Kn  MA, MK n  n    1  cos  .SU M УПРSU M УПР n   - коэффициент формы импульсов выходного тока АЭ, определяемый как n   =I An , Kn n  . 0  I A0 , K 0В дальнейшем для сокращения записи знак угла отсечки θ в обозначениях коэффициентов  n   и  n   будем опускать.Чаще всего используются коэффициенты  0 , 1 ,  0 ,  1 , 1 .На рис.5.5 представлены зависимости коэффициентов  ,  ,  в функции угла нижнейотсечки выходного тока АЭ.0.5110.80.40.30.43306090а00.620.20.101.000.2180120 150  02.0233060902180120 150  б11.030306090в180120 150  Рис.5.5При   180  1   0  0,5;  1   0  1;  1  1, а все остальные коэффициенты равнынулю.

Это подтверждает тот факт, что при θ = 180° и линейных ВАХ форма тока совпадает с формой возбуждающего напряжения. Высших гармоник у тока нет.Каждая из функций, определяющих коэффициенты  ,  ,  , обладает экстремумамипри определённых углах θ. Так, 1 имеет максимальное значение, равное 0,536, приθ ≈ 120° (точное значение θ = 122,5°). Первые (основные) экстремумы коэффициентов  nсоответствуют углам120.n61Отрицательные значения коэффициентов  n , например,  3 в пределах 90°< θ < 180°,соответствуют тому, что данные гармонические составляющие импульсов тока АЭ вначальный момент, когда ωt = 0, находятся в противофазе с возбуждающим напряжением,соответственно и с первой гармонической составляющей тока.Очевидно, если ограничена амплитуда импульсов выходного тока АЭ, то для получения наибольшей величины амплитуды интересующей гармонической составляющей тока следует выбирать значение нижнего угла отсечки выходного тока θ, исходя из  n МАКС .Если же задана или ограничена амплитуда напряжения возбуждения, определяющая, посуществу, амплитуду переменной слагающей управляющего напряжения, то для получения наибольшей величины амплитуды интересующей гармоники выходного тока АЭ значение нижнего угла отсечки θ следует выбирать, исходя из  n МАКС .

Характеристики

Список файлов книги