Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 50

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

Текст из файла (страница 50)

Второе слагаемое определяет величину дополнительной колебательной мощности, которая может быть получена в генераторе с ОС, если лампа в нём работает в таком же режиме, как в генераторе с ОК.Как уже отмечалось, в генераторе с ОС через входную цепь протекает, кроме сеточного тока, анодный ток. Поэтому мощность возбуждения определяется суммарным токомсетки и анода:21PВОЗБ uC iC  i A  dt 2 01UcostIIcosntII An cos nt  dt MCC0CnA02n 1n 1(14.4)111 U MC I C1  I A1   U MC I C1  U MC I A1 .222Первое слагаемое в правой части выражения (14.4) определяет ту часть мощности,которая расходуется непосредственно в сеточной цепи генератора на управление током.По форме это слагаемое совпадает с выражением для мощности возбуждения в генераторес ОК (см.

лекцию 1). Следовательно, оно определяет величину мощности возбуждения вгенераторе с ОК при работе в нём лампы в таком же по напряжённости режиме, как в генераторе с ОС. Второе слагаемое1U MC I A12определяет величину дополнительной мощности возбуждения, требуемой в генераторе сОС при работе лампы в таком же режиме, как в генераторе с ОК. Как видно, величинаэтой мощности равна величине дополнительной колебательной мощности, которая можетбыть получена в генераторе с ОС по сравнению с генератором с ОК при работе ламп вобоих генераторах в одинаковом по напряжённости режиме.Эту мощность называют проходной и обозначают1PПРОХ  U MC I A1 .2Проходная мощность представляет часть мощности, затрачиваемой источником возбуждения, которая непосредственно переходит в колебательную мощность в нагрузке генератора, то есть проходит из входной цепи в выходную.

Остальная часть колебательноймощности в генераторе с общей сеткойP~  PПРОХ 220обеспечивается за счёт преобразования энергии источника анодного питания. Согласно(14.3) эта мощность равна1U MA I A1 .2Такая мощность получается в генераторе с ОК. Обозначим её P~ ОК . Тогда выражение(14.3) можно записать в видеP~  P~ OK  PПРОХ .Обозначая мощность1U MC I C1 ,2затрачиваемую источником возбуждения непосредственно в сеточной цепи генератора сОС, которая равна мощности возбуждения в генераторе с ОК, как PВОЗБ ОК , выражение(14.4) можно записать в видеРВОЗБ  РВОЗБ ОК  РПРОХ .Необходимое эквивалентное сопротивление анодно-сеточного контура, являющегосянагрузкой генератора с ОС,U M AC U MA  U MC U MA  U MC  U 1   Roe OK 1  MC ,Roe AC I A1I A1I A1  U MA  U MA где Roe OK  U MA I A1 - эквивалентное сопротивление контура нагрузки в генераторе с ОКпри режиме работы лампы как в генераторе с ОС.

Такое же сопротивление нагрузки ощущает лампа относительно точек анод-катод в генераторе с ОС.Как следует из последнего выражения, требуемое эквивалентное сопротивление контура нагрузки в генераторе с ОС при одинаковом режиме работы лампы больше, чем в генераторе с ОК. Только при таком сопротивлении контура в генераторе с ОС, по сравнению с генератором с ОК, может быть получена в нагрузке дополнительная колебательнаямощность за счёт источника возбуждения. Если в генераторах с ОС и с ОК использованыконтуры с одинаковыми эквивалентными сопротивлениями Roe и имеют место одинаковыезначения амплитуд первых гармоник анодных токов ламп в обоих генераторах, то колебательные мощности в нагрузках генераторов будут одинаковы.

Однако, если в генераторе сОК вся мощность при этом создаётся за счёт преобразования энергии источника питанияанода, то в генераторе с ОС часть колебательной мощности создаётся за счёт источникавозбуждения. Режим работы лампы в генераторе с ОС в этом случае будет менее напряжённым, чем в генераторе с ОК.Очевидно, если нет проблем с реализацией необходимого эквивалентного сопротивления анодно-сеточного контура Roe AC, то в генераторе с ОС может быть получена колебательная мощность больше номинальной для лампы на величину проходной мощности.Согласно (14.2)U MA  U M AC  U MC  I A1 Roe AC  U MC .Можно так подобрать Roe AC, что UMA = 0. Это возможно, еслиURoe AC  MC .I A1В этом случае колебательная мощность в нагрузке генератора создаётся только за счёт источника возбуждения и равна РПРОХ.При Roe AC = 0, то есть, например, при коротком замыкании анодно-сеточного контура,UMA = – UMC.В этом случае между анодом и катодом лампы действует переменное напряжение, равноенапряжению возбуждения (знак «–» обусловлен тем, что напряжения uA и uC на схеме221рис.14.2 имеют противоположные направления).

Если Roe AC = 0, то, очевидно, колебательная мощность в нагрузке генератора P~ = 0, а проходная мощность при этом1PПРОХ  U MC I A1  02и рассеивается на аноде вместе с мощностью Р0, подводимой от источника анодного питания. То, что при коротком замыкании контура нагрузки в генераторе с ОС потребляемаяот источника возбуждения мощность РПРОХ рассеивается на аноде, объясняется тем, чтомежду сеткой-катодом и анодом-катодом действует одно и то же переменное напряжениеот источника возбуждения, ускоряющее электроны в межэлектродных пространствах катод-сетка, катод-анод. При этом вся кинетическая энергия, приобретённая прошедшимичерез сетку электронами, выделяется ими на аноде.В общем случае мощность, рассеиваемая на аноде лампы в генераторе с ОС, определяется соотношениемРА = Р0 + РПРОХ – Р~ .Очевидно, если Roe AC  U MC I A1 , то РА = Р0. Если Roe AC  U MC I A1 , то вся мощность Р0 ичасть проходной мощности РПРОХ рассеиваются на аноде лампы.

Оставшаяся часть РПРОХвыделяется на контуре.Коэффициент полезного действия анодной цепи генератора с ОС, характеризующийэффективность преобразования энергии источника анодного питания в энергию высокочастотных электрических колебаний, можно определить следующим соотношением:Р  РПРОХА  ~,Р0физический смысл и возможная трактовка которого очевидны из приведенных выше рассуждений. Согласно последнему соотношению в «нормальном» режиме работы генератора с ОС, когда Roe AC  U MC I A1 ,1U IР~  РПРОХ P~ OK 2 MA A1А .Р0P0E A I A0Если учесть, что U MA E A   OK - коэффициент использования напряжения источникаанодного питания в генераторе с ОК, то КПД анодной цепи генератора с ОС определяетсяточно так же, как и у генератора с ОК:I1 А   ОК A1 .2I A0Этого и следовало ожидать при одинаковых режимах работы ламп в обеих схемах генераторов.При работе лампы в недонапряжённом режиме вплоть до критического отношениетоковI A1  1 1 ,I A0  0следовательно1 A   OK 1 .(14.5)2Мощность, рассеиваемая на сетке лампы в генераторе с ОС, определяется, как и в генераторе с ОК:1PC  PВОЗБ ОК  РС 0  U MC I C1  I C 0 EC .2Коэффициент усиления по мощности КР генератора с ОС за счёт дополнительной загрузки источника возбуждения анодным током заметно меньше, чем генератора с ОК.Определить его можно по формуле2221U M AC I A1Р~Ku2КР ,РВОЗБ 1II1C1A1U MC I A1  I C1 2где K u  U M AC U M AK - коэффициент усиления по напряжению в генераторе с ОС.Если в генераторе с ОК при отсутствии сеточного тока (IC1 = 0) коэффициент усиле1ния по мощности равен бесконечности, так как РВОЗБ ОК = U MC I C1  0 , то в генераторе с2ОС в этом случае КР = Кu.

Очевидно, чтобы в генераторе с ОС получить КР >1, необходимо иметь эквивалентное сопротивление анодно-сеточного контураU M ACRoe AC .I A1Как уже отмечалось выше, принцип работы и режим лампы в схеме генератора независит от того, какой электрод заземлён. Следовательно, для генератора с ОС справедливы все уравнения, описывающие выходной (анодный) ток лампы, а также основное уравнение ГВВ (4.8).6 Необходимо только учитывать особенности генератора с ОС, связанныес тем, что контур нагрузки генератора включен между анодом и сеткой лампы, а не междуанодом и катодом, как в генераторе с ОК. В частности, амплитуду первой гармоникианодного тока в генераторе с ОС при работе в недонапряжённом режиме вплоть до критического можно определить по формулеI A1  S U MC  DU MA  1  S U MC  DU M AC  U MC   1  S U MC 1  D  DU M AC   1 . (14.6)Если D = 0, то I A1  SU MC  1 .

При этомU M AC  I A1 Roe AC  SU MC  1 Roe AC ; K u  U M AC U MC  S 1 Roe AC .Так как  1 растёт с увеличением нижнего угла отсечки анодного тока θ, то Ku, следовательно, и KP также будут расти. Однако, чем больше θ, тем хуже КПД анодной цепи, таккак уменьшается значение  1   1  0 , определяющее КПД анодной цепи (14.5). Поэтомудля генератора с ОС, независимо от типа катода лампы (активированный или неактивированный), рекомендуется выбирать значение нижнего угла отсечки анодного тока θ = 90°.При полном использовании лампы по мощности KP в генераторе с ОС в 1,5…2 разаниже, чем в генераторе с ОК на такой же лампе.Активная составляющая входного сопротивления генератора с ОС определяется результирующим входным токомU MCRВХ I C1  I A1и оказывается намного меньше, чем у генератора с ОК.Если I A1  I C1 , а D = 0, тоUU MC1RВХ  MC ,I A1SU MC  1 S CPгде S CP  S 1  S 1  cos 1 - средняя крутизна по первой гармонике анодного тока.Низкое активное входное сопротивление генератора с ОС отражает тот факт, что еговходная цепь сильнее нагружает источник возбуждения, чем в случае генератора с ОК.Учитывая, что U M AC  I A1 Roe AC , из (14.6) находим6См.

лекцию 4.223(1   )U MC,(14.7)Roe AC  Ri/где Ri/  Ri /  1 (1  cos ) - приведенное внутреннее сопротивление лампы;   SRi  1 / D статический коэффициент усиления лампы по напряжению.7Выражению (14.7) соответствует эквивалентная схема выходной цепи генератора сОС в недонапряжённом режиме работы, вплоть до критического режима, представленнаяна рис.14.3,а, которая может быть преобразована в схему с эквивалентным генераторомтока (рис.14.3,б).I A1 1   U MCRi/~Roe ACS CP 1  D U MCRi/UM ACIA1аРис.14.3Roe ACUM ACI1/I A1бСхемы рис.14.3 отличаются от аналогичных схем для генератора с ОК (см.

Характеристики

Список файлов книги