Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 19

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

Текст из файла (страница 19)

Однако, большинство случаев задания могут быть сведены к расчёту на заданную колебательную мощность P~ .Ниже рассматривается порядок расчёта ламповых и транзисторных ГВВ в критическом режиме по схеме с общим катодом и общим эмиттером, оптимальным по разнымкритериям. Также рассматриваются особенности расчётов ГВВ в недонапряжённом и перенапряжённом режимах.1. Расчёт генератора на заданную колебательную мощность P~ в критическом режимеРасчёт начинается с выбора АЭ. При этом исходят из заданной колебательной мощности P~ и диапазона рабочих частот генератора.Если требуемая от генератора мощность P~ не превышает десятков – сотни ватт,1 тотакой генератор может быть выполнен на транзисторе. Если же мощность генератора P~составляет сотни ватт – единицы, десятки, сотни киловатт, то такой генератор, особеннопри больших уровнях мощности, может быть выполнен оптимальным образом только вламповом исполнении.АЭ – лампа, транзистор выбирается на мощностьPНОМ  P~ ,(*)где PНОМ - номинальная (указанная в паспортных данных на прибор) колебательная мощность АЭ.Если заданная мощность P~ не может быть обеспечена одним АЭ, то решают вопросо количестве АЭ, подходящих по частоте и доступных по мощности.

Заданная мощностьобеспечивается суммированием мощностей нескольких АЭ с помощью специальных схеми устройств, основные из которых мы рассмотрим в лекциях 15, 16.1Обратим внимание, что мы ведём речь о ГВВ на одном АЭ – лампе или транзисторе. Как будет показано влекциях 15 и 16, подобные генераторы могут объединяться для создания более мощных устройств, такженазываемых генераторами.77Часто оказывается, что несколько АЭ удовлетворяют условию (*). В этом случае привыборе АЭ учитывают дополнительные данные, как-то, стоимость прибора, доступность,размеры, надёжность и др.В паспортных данных АЭ, которые могут быть взяты из соответствующих справочников, приводятся все необходимые для расчёта параметры, соответствующие номинальному (рекомендованному) режиму работы АЭ. Для ламп обычно указываются значения:номинальной колебательной мощности PНОМ , номинального напряжения питания анодаЕ А , допустимой мощности рассеяния на аноде Р А ДОП , допустимой мощности рассеянияна сетке РС ДОП и др.

Для транзисторов: номинальная колебательная мощность PНОМ иливыходная мощность РВЫХ, напряжение питания коллектора E K или допустимое напряжение коллектор-эмиттер eK ДОП , допустимое обратное напряжение на переходе база-эмиттереБ ДОП и др. В полных справочниках обязательно приводятся статические ВАХ выходноготока АЭ, которые необходимы для определения эквивалентных параметров аппроксимированных характеристик:2 S , S KP , D, EC/ , E Б/ и др., если эти параметры специально не оговариваются. Иногда указываются эквивалентные параметры для номинального режима.Если выбранный режим отличается от номинального, то эквивалентные параметры аппроксимированных ВАХ следует уточнить.В ламповых ГВВ иногда приходится сознательно отклоняться от номинального режима работы лампы, если её номинальная мощность заметно больше заданной P~ .

Приэтом целесообразно снижать величину питающего анодного напряжения Е А и улучшатьиспользование лампы по току. Чем с большим током I MA и меньшим напряжением Е А работает лампа, тем меньше величина требуемого сопротивления нагрузки в анодной цепилампыUE ARoe  MA .I A1  1 I MAПоследнее особенно важно с повышением рабочей частоты генератора, где появляютсяопределённые трудности в реализации высоких значений Roe .

На практике это имеет место в ГВВ метровых, дециметровых, сантиметровых волн.Мощность, обеспечиваемая лампой в нагрузке при пониженном значении анодногонапряжения, примерно может быть оценена по формуле1P~  E A I A0  1 ,2согласно которой при   0,8...0,9 и   90P~  0,8...0,7 I A0 E A .А. Расчёт режима выходной цепи1.

Выбирается нижний угол отсечки анодного тока лампы в пределах θ = (60…90)° ипо таблицам или графикам (в последнем случае точность будет ниже) находятся коэффициенты разложения косинусоидального (остроконечного) импульса:  0 ,1 ,  1 ,  1 . Эти коэффициенты могут быть также определены по соответствующим формулам лекции 5.В транзисторном ГВВ часто принимают нижний угол отсечки коллекторного токаравным 90° или немного меньше.2. Определяется коэффициент использования анодного (коллекторного) напряжения,соответствующий критическому режиму по формуле (6.15)2См. лекцию 4.788P~1 11,2 2 1 S KP E A2 KP где E A - принятое напряжение питания анода.

Когда лампа полностью используется помощности, то E A  E A НОМ .Для тетродов с выраженным динатронным эффектом E /  1 18 P~. KP  1  A    1 (7.1)21S KP E A  E A/  E A   2 2Последнее соотношение выводится аналогично (6.15), если учесть, что для критического режима при аппроксимации статических ВАХ анодного тока, как показано нарис.4.4,б, в случае тетрода с динатронным эффектомE/ I MA  S KP e A МИН КР  S KP E A  U MA KP  E A/  S KP E A 1   KP  A  ,(7.2)EA откуда E/ I KP  1  A   MA E A  S KP E Aи т.д. по аналогии с выводом (6.15). Соотношение (7.2) поясняется рис.7.1.iAкритическая линияeС МАКСI MAДХ0E Аe A МИН КРeAEAU МА КРРис 7.1Выражение (7.1) можно получить также путём следующих рассуждений.

Если улампы с динатронным эффектом на семействе аппроксимированных статических ВАХ(рис.4.4,б) сместить начало координат в точку e A  E A/ , то можно применить выражение(6.15), в котором вместо напряжения E A должно быть напряжение E A  E A/ . Выражение(6.15) в этом случае определяет коэффициентU MA KP8 P~1 1* KP 1./2EA  EA 2 21S KP E A  E A/79Учитывая, что KP U MA KPEA,из последнего выражения находим*1  KP   KPE A/   E A/   1 18P~  1   1EA   EA   2 21 S KP E A  E A/2,что совпадает с (7.1).3.

Определяется амплитуда колебательного напряжения:на аноде лампыU MA   KP E A  U MA KP ;на коллекторе транзистораU MK   KP E K  U MK KP .В случае транзисторного ГВВ следует проверить, что при принятом напряжении питания коллектора E K и найденном колебательном напряжении на коллекторе с амплитудой U MK KP максимальное мгновенное напряжение на коллекторе e K MAKC не превышаетдопустимое, то естьe K MAKC  E K  U MK KP  E K 1   KP   e K ДОП .Если это условие не выполняется, то следует уменьшить E K и повторить расчёты.Иногда в транзисторном ГВВ амплитуду колебательного напряжения на коллектореопределяют, исходя из условия e K MAKC  e K ДОП . В этом случае для критического режимана основании рис.7.2 можно записать111P~  U MK KP 1 I MK  U MK KP 1 S KP e K МИН  U MK KP 1 S KP e K ДОП  2U MK KP  ,222откуда следуетe K ДОП  1 116 P~.U MK KP 12  2 21 S KP eK2 ДОП Напряжение коллекторного питания в этом случаеE K  e K ДОП  U MK KP .iКiБ МАКС (еБ МАКС )I МКстатическаяхарактеристикадинамическая характеристикаe K ДОПEK0еК МИНU MK KPРис 7.280U MK KPeКЧасто в транзисторных ГВВ выбираютEK e K ДОП,2обеспечивая при этом некоторый запас по напряжению на коллекторном переходе, так какe K ДОПe K MAKC  1   KP E K  1   KP  e K ДОП .24.

Определяется амплитуда первой гармонической составляющей:анодного тока лампыI A1  2 P~ U MA KP ;I K 1  2 P~ U MK KP .коллекторного тока транзистора5. Определяется амплитуда импульсов анодного, коллекторного токаI MA, MK  I A1, K 1 /  1 .Для ламп с ограниченным током эмиссии катода необходимо проверить условиеI MA  0,8 I ЭМИССИИ(до 20% эмиссионного тока катода оставляется на токи сеток: управляющей и экранной).Если условие не выполняется, то следует увеличить значение θ и все расчёты повторить.6. Определяется постоянная составляющая анодного, коллекторного токаI A0, K 0  I MA, MK  0 .Для ламп с активированным катодом следует проверить условиеI A0  I A0 ДОП ,где I A0 ДОП - допустимое значение постоянной составляющей тока анода лампы.

Если задано в паспортных данных допустимое значение действующего тока катода I КАТ 0 ДОП , то,можно принять I A0 ДОП  0,8 I КАТ 0 ДОП (до 20% действующего тока катода отводится для токов сеток).Если условие не выполняется, то необходимо выбрать меньшее значение θ и все расчёты повторить.7. Определяется мощность, потребляемая от источника питания анода, коллектораP0  E A, K I A0, K 0 .8. Определяется мощность, рассеиваемая на аноде, коллектореPA, K  P0  P~ .В ламповом ГВВ необходимо сделать проверку PA  PA ДОП . Если условие не выполняется, то следует уменьшить θ и все расчёты повторить.В транзисторном ГВВ рассеиваемая на коллекторе мощность PK учитывается послерасчёта режима входной цепи.9.

Определяется КПД анодной или коллекторной цепи, соответственно,P1 A, КОЛ  ~   KP 1 .P0 210. Определяется требуемое сопротивление нагрузки в выходной цепи АЭ (эквивалентное сопротивление параллельного колебательного контура)U MA KP , MK KPRoe .I A1, K 1Найденное значение сопротивления Roe используется при выборе элементов и разработке схемы контура.На этом расчёт режима выходной цепи АЭ заканчивается.81Б.

Расчёт режима входной цепи1. Определяется амплитуда напряжения возбуждения по формуле (6.17), котораяможет быть представлена в следующем виде:I MAI A1IU MC  DU MA KP  DU MA KP  A1  DU MA KP .S 1  cos S 1 1  cos S 1Аналогично определяется амплитуда напряжения возбуждения транзисторного ГВВ.2. Определяется напряжение смещения:лампового ГВВEC  EC/  U MC  DU MA KP cos ;транзисторного ГВВE Б   E Б/  U МБ  DU MK KP cos .Приведенные соотношения следуют из выражений (4.15а), (4.15б), соответственно.Следует обратить внимание, что приведенные соотношения определяют значениенапряжения смещения с учётом того, что знаком «–» (минус) оно приложено к управляющему электроду: сетке или базе.

Характеристики

Список файлов книги