Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 46

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

Текст из файла (страница 46)

В мощных генераторах I Б 0 велико, поэтому потребуется большое значение тока делителяI ДЕЛ  3...5 I Б 0и, соответственно, увеличение мощности источника коллекторного питания. Поэтому вмощных генераторах, когда мощность, потребляемая по цепи коллекторного питания,P0  E K I K 0 и мощность, потребляемая резисторным делителем напряжения,201Р ДЕЛ  Е К I ДЕЛ оказываются соизмеримы, применяют для подачи смещения отдельный источник напряжения. Обратим внимание, что в рассмотренной схеме (рис.13.3) обеспечивается отпирающее напряжение смещения.В маломощных транзисторных генераторах важным является вопрос температурнойстабилизации рабочей точки. Для этих целей часто используется схема рис.13.4. Температурная стабилизация осуществляется за счёт сопротивления в эмиттере rЭ .

Существуюттранзисторы, у которых сопротивление температурной стабилизации изготовлено вместе сполупроводниковой структурой в одной упаковке-корпусе. Это сопротивление учитывается в эквивалентной схеме транзистора.С БЛ Б I Э 0I Б0rЭR1I ДЕЛR2СЭ ЕКРис.13.4Напряжение смещения в схеме (рис.13.4) определяется выражением (13.2), к которому надо добавить слагаемое I Э 0 rЭ .В мощных транзисторных генераторах чаще всего применяют нулевое смещение( Е Б  0 ),2 то есть вообще обходятся без какого-либо источника для подачи смещения, чтосущественно упрощает схему генератора. При этом нижний угол отсечки коллекторноготока оказывается несколько меньше 90°.3В генераторах на полевых транзисторах напряжение смещения подаётся от отдельного источника, либо за счёт постоянной составляющей тока истока (аналог катодного автосмещения, рис.13.2,б).Схемы питания накала лампПитание накала ламп обычно осуществляется переменным током промышленной частоты 50 Гц.Генераторные лампы существуют двух типов: прямонакальные и с подогревным катодом.

Лампы с подогревным катодом – это обычно относительно маломощные и импульсные лампы. В таких лампах катод либо соединён с одним концом нити накала, либо полностью изолирован от него.Возможная схема цепи питания накала лампы с подогревным катодом переменнымтоком показана на рис.13.5,а. Напряжение накала U Н подаётся с обмотки накальноготрансформатора Тр. В прямонакальных лампах подобная схема (рис.13.5,б) не может бытьиспользована, так как потенциал сетки оказывается разным относительно разных частей23См.

лекцию 6.См. лекцию 7.202катода (нити накала), причём он будет изменяться с частотой переменного тока, питающего накал.iAiCuCeCЛeCПuНuНТрТрС БЛ СС БЛ С- ЕС- ЕССеть 50 ГцСеть 50 ГцабРис.13.5Действительно, результирующее напряжение между сеткой и левым выводом накала(катода)eCЛ  u C  EC ,а между сеткой и правым выводом накала (катода)eСП  u C  EC  u Н ,где u C  U MC cos  t - напряжение возбуждения; u Н - напряжение накала, изменяющееся счастотой 50 Гц.1  I КАТ n cos n t2 n1uCeCЛu C eCЛСНС БЛ С- ЕСeCПСНС БЛ СI КАТ 0I КАТ 022uН2eCП- ЕСI КАТ 0I КАТ 022uН2ТрСеть 50 ГцRТрСеть 50 ГцабРис.13.6203Наличие между сеткой и катодом (накалом) переменного напряжения с частотой50 Гц вызывает нежелательную (паразитную) амплитудную модуляцию анодного тока,называемую фоном.4 Чтобы избавиться от этого, в прямонакальных лампах используютсхемы питания накала, показанные на рис.13.6.В схеме (рис.13.6,а) заземлена средняя точка у вторичной обмотки трансформаторанакала, а в схеме (рис.13.6,б) создана «искусственная» средняя точка с помощью потенциометра R.

В этих схемах потенциал сетки по отношению к левой и правой половинамнити накала (катода) изменяется на одну и ту же величину, но с разным знаком:еСЛ  u C  EC  u Н 2;еСП  u C  EC  u Н 2 .В итоге результирующий электронный поток остаётся постоянным, что приводит к практически полному отсутствию фона.Достоинством схемы (рис.13.6,а) является меньшее число элементов, но требуетсяотвод от средней точки вторичной обмотки трансформатора накала Тр, что технологически может оказаться неудобным. В схеме (рис.13.6,б) не нужна средняя точка у обмоткитрансформатора, но требуется потенциометр R, на котором выделяется мощностьU2I2P  МН  KAT 0 R ,(13.3)2R4где U МН - амплитуда напряжения накала; I КАТ 0 - постоянный ток катода.Минимальное значение выделяемой на потенциометре R мощности имеет место приусловииU2I2P  МН2  KAT 0  0,2R4Rоткуда оптимальная величина сопротивления потенциометра2U МНRОПТ .I KAT 0За счёт потенциометра R создаётся автоматическое катодное автосмещениеR I KAT 0 ЕС  .2 2При RОПТ ЕС  где U Н ДЕЙСТВU МНU Н ДЕЙСТВ22 2- действующее значение напряжения накала.,Появление катодного автосмещения за счёт потенциометра R в цепи питания накаласледует учитывать при проектировании цепи подачи смещения генератора.Блокировочные конденсаторы С Н в цепи накала служат для замыкания пути токоввысокой частоты, минуя трансформатор (и потенциометр в схеме рис.13.6,б).

Конденсаторы должны монтироваться непосредственно у выводов накала лампы, чтобы уменьшитьиндуктивность ввода катода в схеме генератора.Следует отметить, что при монтаже любого генератора все присоединения к АЭдолжны выполняться как можно более короткими проводами, чтобы исключить нежелательные монтажные индуктивности и ёмкости.В мощных ламповых генераторах, помимо фона с частотой 50 Гц, возникает ещё фонс частотой 100 Гц.

Причиной его является магнетронный эффект, обусловленный тем, чтопеременное магнитное поле около катода (нити накала) дважды за период частоты 50 Гц4Имеет место модуляция смещением или сеточная модуляция. Рассматривается в лекции 24.204достигает большой величины, и в итоге электроны перемещаются от катода к аноду вперпендикулярных электрическом и магнитном полях, как в магнетроне, что вызывает искривление траекторий их движения, а это обусловливает пульсации анодного тока с частотой, в 2 раза большей частоты тока накала.

Для устранения фона с частотой 100 Гц используют две лампы, включенные параллельно или по двухтактной схеме, напряжениянакала на которые подаются со сдвигом по фазе на 90°. Это достигается применениемспециальных схем и трансформаторов. Существуют мощные генераторные лампы с питанием накала от трёхфазной сети, что также позволяет уменьшить уровень фона за счётмагнетронного эффекта.Расчёт блокировочных и разделительных элементов в цепях питания генераторовВ реальных схемах генераторов требуемые пути прохождения токов электродов АЭсоздаются с помощью блокировочных и разделительных элементов: конденсаторов, дросселей.

В идеальном случае блокировочный и разделительный конденсаторы должныиметь бесконечно малое сопротивление для всех высокочастотных гармоник тока. Для постоянной составляющей тока сопротивление их бесконечно. Блокировочный дроссельдолжен иметь сопротивление, равное нулю для постоянной составляющей тока, и бесконечно большое сопротивление для гармоник. В действительности блокировочные и разделительные элементы обладают конечными сопротивлениями, поэтому выбирать их большими или малыми следует в сравнении с сопротивлениями соответствующих участковсхемы.В схеме последовательного питания анода (рис.13.1,а) ёмкость блокировочного конденсатора С БЛ А должна удовлетворять условию:R1 oe ,С БЛ Аnгде  - круговая рабочая частота; Roe - требуемое сопротивление ЦС (контура) в аноднойцепи лампы; n - может принимать значение в пределах (50…200).Можно также выбирать ёмкость блокировочного конденсатора из условия:С БЛ А  nС К .Аналогично определяется ёмкость блокировочного конденсатора в цепи коллекторатранзистора при последовательном питании.В схеме параллельного питания анода (рис.13.1,б) ёмкость разделительного конденсатора С Р А выбирается из условия:11 1   ...

 Roe .С Р А  5 10 Чем больше величина ёмкости С Р А , тем лучше. Однако при этом будут больше размерыконденсатора, и соответственно будет больше его монтажная ёмкость на корпус (землю)СС РА , что нежелательно, так как она включается параллельно контуру (рис.13.1,б). Рабочее напряжение разделительного конденсатора обычно не должно быть меньше 1,5 Е А(или 1,5 Е К в случае транзисторного генератора).55К конденсатору прикладывается полностью напряжение источника питания анодана нём выделяется переменное напряжение от токов гармоник, включая первую.Е А (коллектора Е К ) и205Индуктивность блокировочного дросселя в параллельной схеме питания анода LБЛ А(рис.13.1,б)6 выбирается из условия, чтобы величина тока первой гармоники через дроссель не превышала 0,1 тока в контуре I КОНТ , что возможно, еслиU МАLБЛ А ,0,1I КОНТгде U МА - амплитуда переменного напряжения между анодом-катодом лампы (коллектором-эмиттером транзистора).Часто индуктивность блокировочного дросселя определяют, ограничивая эффективное значение тока через дроссель:1I ДР ЭФ  I 02  I ~2 ,2Uгде I 0 - постоянный ток через дроссель ( I А0 или I К 0 , соответственно); I ~  MA - амLБЛ Аплитуда тока полезной (первой) гармоники через дроссель.Если положить I ~  0,5 I 0 , то оказывается I ДР ЭФ  1,06 I 0 , то есть эффективный токувеличивается, примерно, на 6% по сравнению с постоянной составляющей выходноготока АЭ: анодного тока лампы I А0 , коллекторного тока транзистора I К 0 .

Следовательно,провод для дросселя можно выбирать практически только по току I 0 . Необходимое сопротивление дросселя, например, в цепи анода2ULБЛ А  MA .I A0Ёмкость блокировочного конденсатора С БЛ А в параллельной схеме питания анода(рис.13.1,б) должна удовлетворять условию:LБЛ А1,C БЛ Аnгде n = (10…50).В случае транзисторного генератора аналогичному условию удовлетворяет ёмкость С БЛ К .Во входных цепях блокировочные и разделительные элементы рассчитываются изусловий:- схема последовательного питания сетки (рис.13.1,а)1 Z ВХ n ;С БЛ С- схема параллельного питания сетки (рис.13.1,б)11 Z ВХ n ; Z ВХ ,LБЛ С  nZ ВХ ;С Р СС БЛ Сгде Z ВХ - модуль входного сопротивления активного элемента; n = (50…100).Аналогично для транзисторного генератора.Величины сопротивлений резисторов в схемах смещения (рис.13.2) находятся из записанных для каждой из схем выражений для напряжения смещения. Сопротивления конденсаторов, включаемых параллельно резисторам, должны быть в 50…200 раз меньше сопротивлений соответствующих резисторов.В транзисторных генераторах часто трудно выполнить блокировочный конденсаторв цепи эмиттерного смещения (конденсатор С Э в схеме рис.13.4).

Характеристики

Список файлов книги