Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 21

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

Текст из файла (страница 21)

Расчёт оптимального режима ГВВ на заданную мощность потребления от источникапитания 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 P0 по цепи анодного или коллекторного питания, то, выбрав АЭ и нижний угол отсечки выходного тока, на основании (6.12)определяем для критического режимаP0P0 KP  1  1,E П  0 S KP E П 0 S KP E П2где E П - напряжение питания анода E A или коллектора E K .Дальнейший расчёт практически не отличается от рассмотренного в примере 1.

Колебательная мощность при этом1P~  P0  KP 1 .25. Расчёт оптимального режима ГВВ на заданное сопротивление нагрузки в выходнойцепи АЭНеобходимость подобного расчёта часто имеет место в ламповых ГВВ метровых,дециметровых и сантиметровых волн, где встречаются трудности в получении большихзначений эквивалентного сопротивления контура Roe в анодной цепи.Для определения  KP воспользуемся формулой (6.12), учитывая, что при заданномэквивалентном сопротивлении контура RoeI MA  U MA KP / Roe 1   KP E A / Roe 1 ,тогда KP  1 S KP Roe.1   1 S KP RoeВыбрав лампу и нижний угол отсечки анодного тока, определяем значение  KP призаданном Roe . После этого дальнейший расчёт генератора проводится в последовательности примера 1.87Если при заданном Roe задана также величина колебательной мощности P~ , то, после определения  KP , необходимо определить напряжение источника питания анода1. 2 P~ Roe 1  KP KP  1 S KP Roe Если окажется E A  E A ПРЕД , то необходимая мощность не может быть обеспеченаEA U MA KP2 P~ Roeвыбранной лампой при заданном Roe .

Необходимо либо сменить лампу, либо рассчитывать на ту мощность, которую лампа сможет обеспечить в заданной нагрузке при E A НОМили E A ПРЕД .ПРИМЕЧАНИЕВ процессе расчёта режимов генератора целесообразно проверять соответствие получаемых результатов возможностям АЭ, для чего следует обращаться к статическимВАХ выходного тока АЭ, использованным для определения эквивалентных параметроваппроксимированных статических ВАХ, и сравнивать получаемые по характеристикамзначения параметров режима с рассчитанными.

Например, проверить, получается ли похарактеристикам рассчитанное значение амплитуды импульсов анодного тока I MA принайденных значениях eC MAKC  U MC  EC и e A МИН  E A  U MA . Если расхождение существенное, то где-то допущена грубая ошибка в процессе вычислений или неправильноопределены эквивалентные параметры аппроксимированных статических ВАХ.Аналогичная проверка делается и при расчете транзисторного ГВВ с использованием статических ВАХ: получается ли по характеристикам рассчитанное значение амплитуды импульсов коллекторного тока I MК при найденных значениях I MБ и eК МИН  E К  U MК .Особенности расчёта режимов ГВВ в недонапряжённом и перенапряжённом режимахВыше рассмотрен порядок расчёта ГВВ в критическом режиме при разных условияхзадания.Иногда требуется рассчитать ГВВ в недонапряжённом режиме.

Необходимость подобного расчёта появляется в генераторах с амплитудной модуляцией смещением и в усилителях амплитудно-модулированных колебаний, а также в усилителях однополосныхсигналов. Методика расчёта генератора в недонапряжённом режиме аналогична рассмотренной для критического режима.

Прежде всего, необходимо по формуле для соответствующего случая исходного задания определить значение  KP , а для расчёта принятьξ <  KP и провести все вычисления. Часто принимают ξ = (0,96…0,99)  KP . После того, каквыполнены необходимые вычисления, следует проверить, что требуемая амплитуда импульсов выходного тока находится в основной области статических ВАХ, а не в областикритической линии или перенапряжённого режима, и существенно не отличается от величины тока, определяемой по статическим ВАХ при рассчитанных напряжениях.Точно также, иногда требуется рассчитать ГВВ в перенапряжённом режиме. Необходимость подобного расчёта появляется в генераторах с анодной, коллекторной модуляцией, а также в усилителях частотно-модулированных колебаний. Методика расчёта генератора в критическом режиме с небольшими дополнениями может быть использована идля расчёта ГВВ в перенапряжённом режиме.Как и ранее, в зависимости от задания по соответствующей формуле определяетсязначение  KP , а для расчёта принимается ξ >  KP .

Часто принимают ξ = (1,02…1,04)  KP .Анализ показывает, что с хорошей точностью значение верхнего угла отсечки выходного тока АЭ в перенапряжённом режиме работы  1 можно определить по формуле88cos 1 1 1   ,1  где      KP .В перенапряжённом режиме при ξ ≤ 1, как было показано в лекции 5, импульс выходного тока АЭ можно представить в виде суперпозиции двух импульсов(см. рис.5.6).Анализ показывает, что с хорошей точностью амплитуда результирующего импульса провала может быть определена выражениемI M ПР РЕЗ  S KP E П  ,где E П - напряжение источника питания анода Е А или коллектора Е К .Соответственно, постоянная и первая гармоническая составляющие результирующего импульса провала:I A0, K 0 ПР РЕЗ  I M ПР РЕЗ 0  1 ;I A1, K 1 ПР РЕЗ  I M ПР РЕЗ1  1 .Амплитуда колебательного напряжения на нагрузке АЭ ГВВ, соответствующая выбранному значению ξ ,для лампового ГВВU MA  E A ;для транзисторного ГВВU MK  E K .Если задана колебательная мощность в нагрузке, то необходимая величина амплитуды первой гармоники выходного тока АЭ2P2 P~I A1  ~илиI K1 .U MAU MKОчевидно, амплитуда первой гармонической составляющей образующего импульсаанодного тока в силу принципа суперпозиции8I А1ОБР  I А1  I А1 ПР РЕЗ .Для коллекторного тока аналогично.Найденное значение амплитуды первой гармонической составляющей образующегоимпульса выходного тока АЭ ГВВ используется для определения амплитуды напряжениявозбуждения по формулеI A1ОБРI M ОБРU MC  DU MA  DU MA ,(****)1 S 1  cos S 1  cos которая соответствует (6.17).Постоянная составляющая выходного тока, например, анодного9I A1ОБР 0I A1ОБРI A0  I A0 ПР РЕЗ  I A0 ПР РЕЗ .11Все остальные вычисления проводятся по формулам примера 1.Вопросы для самоконтроля знаний по теме лекции 7:1.2.89Какой смысл вкладывается в понятие: инженерный метод расчёта ГВВ? Какой ещё метод расчёта ГВВвам известен? Дайте сравнение известного вам метода расчёта с инженерным методом.Покажите, что в случае веерообразных статических ВАХ сеточного тока, показанных на рис.7.3, реальный импульс сеточного тока будет более остроконечным по сравнению с косинусоидальным импульсомрис.7.5.См.

выражение (5.5б).См. выражение (5.5а).893.4.Почему в транзисторном ГВВ температурный режим переходов транзистора следует проверять, исходяиз суммы мощностей PK и PБ , рассеиваемых, соответственно, на коллекторе и базе транзистора?Сравните с ламповым ГВВ.Согласны ли вы, что мощность, потребляемая от источника питания второй сетки EC 2 , полностью рас-5.сеивается на этой сетке? Поясните.Почему на СВЧ имеют место трудности в обеспечении большого значения эквивалентного сопротивления контура Roe ? Поясните.6.Подтвердите справедливость выражения (****).90Лекция 8Зависимость режима работы ГВВ от сопротивления нагрузки в выходной цепи и питающих напряжений на электродах АЭ. Обобщённые нагрузочные характеристикигенератора.

Особенности работы ГВВ на комплексную нагрузку АЭ. Настроечные(регулировочные) характеристики ГВВ.1. Нагрузочные характеристики генератораПод нагрузочной характеристикой генератора понимается зависимость какого-либопараметра его режима от сопротивления нагрузки Roe в выходной цепи АЭ.К наиболее важным параметрам режима генератора относят: амплитуду первой гармонической составляющей выходного тока I A1, K 1 , постоянную составляющую выходноготока I A0, K 0 , колебательную мощность P~ , потребляемую от источника питания выходнойцепи мощность P0 , КПД анодной (или коллекторной) цепи. При детальном исследованиирежима генератора от сопротивления нагрузки Roe учитывают также токи и энергетические показатели во входной цепи генератора.

В ГВВ на тетродах и пентодах учитываютдополнительно параметры режима цепи экранной сетки: постоянную составляющую токасетки I C 20 и мощность PC 20 , рассеиваемую на сетке.В силу сходства статических ВАХ генераторных ламп и биполярных транзисторовнагрузочные характеристики генераторов на этих АЭ также сходны. Мы остановимся накачественном 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.I1 I 0или , U MAI1P0U MKP0  P~I0P~ А или  КОЛRоеКРRоеRоеКРRоебаРис.8.1Подобные характеристики можно рассчитать для любой лампы при любых значениях питающих напряжений E A ,U MC , EC , а также для любого транзистора при любыхнапряжениях E K ,U МБ , E Б в пределах допустимых значений, но характер их везде будетодинаков.

Нагрузочные характеристики могут быть рассчитаны графоаналитическим методом, либо с использованием соотношений лекции 7. На рис.8.1 и ниже по тексту принято обозначение I1 для амплитуд первых гармоник анодного, коллекторного тока I A1, K 1 , аобозначение I 0 для постоянных составляющих анодного, коллекторного тока I A0, K 0 .91Для объяснения нагрузочных характеристик (рис.8.1) обратимся к семейству динамических характеристик выходного тока АЭ, например, анодного тока лампы, показанному на рис.8.2.IАIАеС МАКСI МАI МАI МА КРеС МАКСI МА КЗI МА КЗαI МА КРαRое  Rое КРRое  Rое КРRое КРRое КРRое  0Rое  0θ  90 oθ  90 oRое  Rое КРRое  Rое КРЕАЕАеАеАбаРис.8.2В области недонапряжённого режима вплоть до критического Roe  Roe KP  с ростомсопротивления нагрузки Roe амплитуда импульсов выходного тока АЭ несколько падаетили почти не изменяется (всё зависит от величины угла наклона  статических ВАХ восновной области).

Характеристики

Список файлов книги