Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Как уже отмечалось,присоединиться абсолютно точно к середине индуктивности LK невозможно, поэтомупрактически между точкой присоединения LБЛ А и землёю оказывается высокочастотноенапряжение, составляющее по величине 5…10 % от ЕА. Очевидно, такой же величины будет переменное напряжение на дросселе LБЛ А. Так как напряжение на блокировочномдросселеLБЛ А оказывается в 10…20 раз меньше, чем напряжение на блокировочном дросселе ванодной цепи при параллельном питании анода в однотактном генераторе на такой желампе, то индуктивность блокировочного дросселя LБЛ А в двухтактном генераторе можетбыть снижена в 10…20 раз по сравнению с требуемой для однотактного ГВВ.
Ёмкостьблокировочного конденсатора СБЛ А в двухтактном генераторе оказывается такой же, как воднотактном ГВВ с параллельным питанием анода. Как видим, требования к блокировоч10См. лекцию 11.241ным элементам в двухтактном ГВВ несколько слабее при соответствующем выполненииего, чем в однотактном генераторе.Завершая обсуждение вопроса об общем проводе и заземлении средней точки у контура нагрузки в двухтактном ГВВ, отметим, что общим проводом может служить корпусили общая шина генератора. Чем короче общий провод, тем лучше (меньше его индуктивность и соответственно меньше сопротивление для гармоник).
В пределе провода как такового может не быть, а всё соединение сходится в узел. Если выходная ёмкость лампысоставляет заметную часть от требуемой ёмкости СК, то выполнять соединение среднейточки у внешней части ёмкостной ветви контура нагрузки совсем необязательно. Средняяточка в этом случае образуется в точке заземления соединения катодов, где соединяютсявыходные ёмкости.
Так как выходные ёмкости у ламп всегда имеются, то при двухтактном включении ламп указанная средняя точка у части ёмкостной ветви контура заземляется автоматически, и, следовательно, всегда присутствует, что также является одной изпричин недопущения одновременного заземления средних точек у ёмкостной и индуктивной ветвей контура и поэтому предпочтение отдаётся заземлению средней точки у ёмкостной ветви контура (помимо лучшей фильтрации гармоник).
Если выходные ёмкостиламп малы по сравнению с требуемой ёмкостью контура, то сопротивление их для высших гармоник анодных токов может оказаться весьма большим, и при отсутствии общегопровода высшие гармоники будут протекать через блокировочный дроссель LБЛ А, создавая на нём падение напряжения и изменяя этим режим работы ламп по сравнению с требуемым. Очевидно, при полной симметрии схемы на блокировочном дросселе будет только напряжение от чётных гармоник, нечётные гармоники компенсируются. На рис.15.7представлены схемы выходных цепей двухтактного ГВВ для случаев, когда выходные ёмкости ламп СВЫХ V1, СВЫХ V2 составляют заметную часть требуемой ёмкости контура(рис.15.7,а) либо в основном формируют необходимую ёмкость контура (рис.15.7,б).ССИМ V1ССИМ V1V1V1СВЫХ V1СВЫХ V1ССВ НССВ НCK /LБЛ АV2LKLKССВ НССВ НV2СВЫХ V2СВЫХ V2LБЛ АССИМ V2ССИМ V2СБЛ АСБЛ Аа+ЕА+ЕАбРис.15.7На схемах (рис.15.7) показаны симметрирующие конденсаторы с ёмкостью ССИМ длявыравнивания выходных ёмкостей ламп и ёмкостей монтажа.
При подборе ламп симметрирующие конденсаторы могут отсутствовать. Результирующая ёмкость контура в схемах(рис.15.7):242C КОНТ CВЫХ V 1 С СИМ V 1 C ВЫХ V 2 C СИМ V 2 C K/ .C ВЫХ V 1 C СИМ V 1 C ВЫХ V 2 C СИМ V 2В общем случае к этой ёмкости надо добавить либо скомпенсировать с помощью имеющихся в схеме конденсаторов переменной ёмкости ёмкость, вносимую за счёт связи снагрузкой конденсаторами ССВ Н.Рассмотрим требования к симметрии схемы и режимам работы ламп в двухтактномгенераторе на примере схемы рис.15.5.Примем, что контур нагрузки С К , С К , LK , включенный между анодами ламп, настроен на частоту первой гармоники анодного тока и абсолютно симметричен относительнокаждой лампы. В этом случае по отношению к каждой лампе контур имеет коэффициентвключения р = 1/2.Для общности результатов введём в рассмотрение комплексные амплитуды первыхгармоник анодных токов ламп, связь между которыми определим в виде** **I A1V 2 K I A1V 1 K I A1V 1 ,*где K ke j - комплексный коэффициент, учитывающий различие амплитуд первых гармоник анодных токов ламп IA1 V1, IA1 V2 (15.6) по величине и отклонение возбуждения лампот противофазного (15.5) на угол φ, что обусловливает соответствующий сдвиг токов пофазе.Знак « – » в соотношении комплексных амплитуд соответствует противофазномувозбуждению ламп (15.5), когда φ = 0.Комплексная амплитуда контурного тока11, создаваемого лампой V1,I КОНТ V 1 pQН I A1V 1 (1 / 2)QН I A1V 1 ,где QН - нагруженная добротность контура СК, СК, LK.Комплексная амплитуда контурного тока, создаваемого лампой V2,***I КОНТ V 2 pQН I A1V 2 (1 / 2) QН K I A1V 1 .Так как составляющие контурного тока, создаваемые лампами V1, V2, растекаются вконтуре в противоположных направлениях, то есть вычитаются, то комплексная амплитуда результирующего контурного тока***I КОНТ I КОНТ V 1 I КОНТ V 2 (1 / 2) QН I A1V 1 1 K .Контурный ток, протекая через ёмкости СК, создаёт на них напряжения.
Так как ёмкости СК подключены параллельно участкам анод-катод соответствующей лампы, то переменные напряжения, действующие на анодах ламп относительно катодов, равны падениям напряжений на ёмкостях СК , создаваемым контурным током.Комплексные амплитуды переменных напряжений на анодах ламп относительно катодов12****1U MAV 1 U MAV 2 U MA I КОНТ.(15.7)С КLK211 К , где К L K - характеристическое сопротивCK / 2C KС К 2ление контура, настроенного на частоту первой гармоники анодного тока , тоТак как11Напомним, что в случае неполного включения параллельного контура амплитуда контурного тока IКОНТсвязана с амплитудой тока возбуждения I1 соотношением (см.
лекцию 10): IКОНТ = рQI1, где р - коэффициентвключения контура; Q - добротность контура с учётом собственных потерь и нагрузки.12Напряжения полезных (первых) гармоник на анодах ламп находятся в противофазе.243***1 1(15.8)U MA QН К I A1V 1 1 K Roe I A1V 1 1 K ,4 4где Roe QН К - эквивалентное сопротивление параллельного колебательного контура,включенного между анодами ламп двухтактного ГВВ.Ощущаемые лампами сопротивления нагрузки (кажущиеся сопротивления нагрузки):**U MA 1Z ОЩ V 1 Roe 1 K ;I A1V 1 4 *Z ОЩ V 2 U MAV 2** U MA*(15.9)1Roe 1 1 K .4 *I A1V 2I A1V 2Соотношения (15.9) подобны соотношениям (15.3) для параллельного включениядвух ламп и отличаются только коэффициентом 1/4. Следовательно, требования к симметричности режимов ламп при двухтактном включении будут такими же, как и при параллельном включении.Таким образом, как и при параллельном включении, при двухтактном включенииламп ощущаемое лампой сопротивление зависит как от эквивалентного сопротивленияконтура Roe, так и от амплитудных и фазовых соотношений между выделяемыми гармониками анодных токов ламп.
Оптимальным будет режим, когда токи одинаковы по величине*(k = 1) и лампы возбуждаются строго в противофазе (φ = 0). В этом случае K 1 , аZ ОЩ V 1 Z ОЩ V 2 (1 / 2) Roe .Если одна из ламп не работает (k = 0 или k = ∞), то другая лампа ощущает чисто активное сопротивление, равное (1/4)Roe, что соответствует эквивалентному сопротивлениюконтура относительно точек подключения с коэффициентом р = 1/2.*При полной симметрии схемы K 1 амплитуда колебательного напряжения накаждой лампе согласно (15.8)1U MA I A1V 1 Roe ,2а колебательная мощность, отдаваемая одной лампой,11P~ V 1 P~ V 2 U MA I A1V 1 I A21V 1 Roe .24Результирующая мощность в контуре1P~ P~ V 1 P~ V 2 I A21V 1 Roe .(15.10)2С другой стороны, комплексная амплитуда колебательного напряжения на контуре*U MK , равная комплексной амплитуде напряжения между анодами ламп, может быть определена как падение напряжения, создаваемое контурным током на характеристическомсопротивлении контура, то есть*****1 1U MK I КОНТ К QН K I A1V 1 1 K Roe I A1V 1 1 K 2U MA .2 2Как видим, комплексная амплитуда напряжения на контуре равна удвоенной комплексной амплитуде напряжения между анодом и катодом одной лампы.При полной симметрии схемы амплитуда напряжения на контуре U MK Roe I A1V 1 , соответственно колебательная мощность, выделяемая в контуре (на контуре)244P~ 21 U MK1 I A21V 1 Roe ,2 Roe2что совпадает с (15.10).На основании приведенных выше соотношений можно заключить, что по энергетическим показателям и требованиям к симметрии схемы двухтактное включение ламп подобно параллельному включению.