Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Для более точных расчетов, в том числе если транзисторы располагаются не точно в центре радиатора либо площадь самого транзистора (кристалла) соизмерима с площадью радиатора, необходимо переходить к более сложным методам расчета [2.16]. Установка транзистора на пластине радиатора показана на рис. 2.30. Пластина радиатора является конструктивной основой генератора данного каскада или модуля. На ней с одной стороны укреплены все части конструкции: монтажная плата с элементами схемы согласующих и фильтрующих целен, цепей питания и т.д., транзисторы, разъемы высокочастотные и цепей питания, крышка, предохраняющая монтаж от механических повреждений. Другая свободная сторона пластины используется для теплового контакта с воздухом. Таким образом, здесь пластина имеет лишь одну охлаждающую поверхность.
Для определения теплового сопротивления такого радиатора можно испольэовать рис. 2 28,б: Поскольку в этом случае охлаждается лишь половина поверхности, надо параметр и принимать в 2 раза меньшим реальной толщины пластины и одновременно увеличивать полученное тепловое сопротивление в 2 раза. Если оно получается недостаточным, необходимо переходить к радиатору с ребрами, изображенному на рис. 2.29,4. Чтобы значительно не увеличивать размеры устройства, площадь радиатора ПЕ2 на рис. 2.29,а следует принять равной площади монтажнои платы, а вь1соту ребер Н вычислить по необходимому объему радиатора.
колебаний, например при усилении колебаний с ЧМ или ФМ, при амплитудном телеграфировании. Особенности режима ГВВ при амплитудной модуляции рассмотрены в гл. 5, однополосной — в гл. 6, для телевизионных сигналов изображения — в гл. 7. Приводимые рекомендации могут быть также использованы при расчете режима наибольшей мощности при усилении колебаний с меняющейся амплитудой (АМ и ОМ) Генератор с постоянной амплитудой колебании рассчитывают при слегка перенапряженном режиме При этом коэффициент использования анодного напряжения выбирают равным 6 = Ггь/Еь = (1 ..
1 1)игр. Такой выбор обеспечивает хороший КПД анодной цепи и малую чувствительность режима к небольшим изменениям напряжения возбуждения 77, и сопротивления анодной нагрузки 77, возможным в реальных условиях эксплуатации. Угол отсечки анодного тока берут 0 = 75... 90' [1.1]. Для современных генераторных тетродов, имеющих большую крутизну (о ) 25 мА/В), при построении ГВВ по схеме ОК целесообразно применение меньших углов отсечки 0 = 60...75', что способствует увеличению КПД [1.1] и не сопровождается недопустимым увеличением напряжения возбуждения 7/,.
При использовании схемы с ОС применяют 0 — 90', так как при большем д снижается КПД, а при меньшем возрастает амплитуда возбуждения и существенно снижается и Без того низкии коэффициент усиления по мощности Крос = Р~/(Ры + Рарьх) в такои схеме [1.1]. Расчет режима необходимо вести в следующей последовательности. 1. Уточнить выбор типа и числа ламп для рассчитываемого каскада. Первоначально лампы выбирают во время составления ориентировочной структурной схемы передатчика Я 1.6).
При расчете каждого каскада полезно проверить принятые ранее решения с учетом результатов уже выполненных расчетов (см. " э1 6 и 1.7). Всегда предпочтительно использовать более дешевые и экономичные лампы. В эксплуатации удобнее иметь дело с меньшим числом типов ламп при большем числе ламп каждого типа, так как это способствует взаимозаменяемости и упрощает снабжение радиоцентра лампами. Поэтому при проектировании целесообразно придерживаться тех типов ламп (из числа безусловно перспективных), которые наиболее распространены в том ведомстве, для которого предназначается новая разработка.
Для уменьшения числа типов ламп в передатчике иногда практикуется использование в промежуточных каскадах радио- и звуковои частоты одинаковых ламп при значительном их недоиспользовании по мощности в одних каскадах и при совместной работе двух-шести ламп в других, более мощных.
В тех случаях, когда в каком-либо мощном каскаде и особенно в выходном по техническим соображениям возможно применение нескольких разных вариантов комплектов радиоламп, выбирают вариант, обеспечивающии наименьшую себестоимость часа его эксплуатации. Себестоимость часа эксплуатации комплекта ламп каскада слагается из затрат на приобретение комплекта ламп, отнесенных к часу работы, и затрат на оплату электроэнергии питания. Срок службы ламп принимают по данным справочника (например, [1.4]); тариф на электроэнергию — в соответствии с вероятными условиями эксплуатации передатчика; стоимость ламп — по прейскурантам. Надежность работы ГВВ во многом определяется правильным выбором режима и точностью его соблюдения в процессе эксплуатации (1 1.7).
Некоторые рекомендации по особенностям применения генераторных радиоламп, перечень необходимых устроиств защиты, правила включения питающих напряжении изложены в [1.6, с. 10, 618-631]. Верхняя частота ГВВ, как правило, не должна превышать максимальную частоту лампы /„, „. Желательно не использовать лампы на предельных частотах, т.е. /в ( (0,75...0,8)/;„ь . Превышение максимальной для даннои лампы частоты приводит к опаснои перегрузке ее электродов емкостными токами, чрезмерному нагреву изоляции лампы и снижению усиления.
Как правило, экономически нецелесообразно, хотя технически и допустимо, применение на относительно низких частотах существенно более высокочастотных ламп (например, в передатчике с рабочеи частотой 1 МГц — ламп с максимальной рабочей частотой 250 МГц), так как такие лампы дороже и потребляют больше энергии. В исключительных случаях возможно применение ламп на частотах, превышающих /в,, но не более чем на 15...20 еге с обязательным существенным снижением анодного напряжения (см. " э1.4) и при наличии официального разрешения ведомства — изготовителя ламп. Колебательная мощность ГВВ Ры получаемая от лампы, не должна превышать ее номинальную мощность Р~х,„.
В каскадах могут использоваться одна или несколько ламп. Практикуется параллельное включение двух, реже трех радиоламп и не более. В двухтактных каскадах используют одну, две или три лампы в плече. При выборе ламп по выходной колебательнои мощности необходимо руководствоваться не максимальнои мощностью, укаэанной в справочнике для лампы, а выходной мощностью, принятой в качестве критерия долговечности лампы, т.е.
той мощностью, которая гарантируется в конце срока работы лампы. Например, колебательная мощность лампы ГУ-46 700 Вт, ее гарантируемая долговечность 1000 ч, после чего гарантируется мощность лампы не менее 600 Вт. Этой мощностью и следует руководствоваться при выборе ламп. Как показала практика, чрезвычайно полезно иметь запас по мощности в размере 20... 30 ~4 номинала.
Таким образом, от лампы ГУ-46 не следует стремиться получить более 500 Вт [1.6, с. 627]. Если в справочнике по лампам отсутствуют указания о мощности, являющейся критерием долговечности, можно условно принять ее равной (0,8...0,85)Рнюч. Предприятия-изготовители радиоламп запрещают их применение с одновременным использованием нескольких предельно допустимых эксплуатационных значений.
Недопустима также длительная эксплуатация при одном предельно допустимом параметре режима. Так, запрещено использование лампы в таком режиме, когда рассеиваемые на электродах мощности равны допустимым. Здесь необходим запас 25 ~4 и более. 172 173 С повышением запаса по рассеиваемой на электродах мс .,ности увеличивается надежность работы лампы и устройства в целом. Для некоторых ламп в справочниках приводят несколько значений максимальных частот и соответствующие значения номинальных мощностеи и допустимого питающего напряжения Е .
Большим частотам соответствуют меньшие напряжение и мощность. Снижение напряжения анодного питания Е сопровождается, как правило, снижением колебательного напряжения Гг и, следовательно, емкостных токов через лампу. Номинальная мощность может быть получена от лампы только при номинальном напряжении. Если Рт < Рщ,, то на коротких и ультракоротких волнах целесообразно снижение питающего напряжения в пределах Еппсм > Ек > (Р17Рг н)Еппсн. При этом облегчаются условия работы лампы вблизи максимальной частоты, понижаются требования к анодному колеБательному контуру (уменьшается необходимое сопротивление анодной нагрузки 77з ), но ухудшается КПД анодной цепи и коэффициент усиления лампы по мощности Ебр.
Если пониженная мощность получается от лампы (как это практикуется на НЧ и СЧ, а иногда и на ВЧ) при Ек = Еп „,и, то КПД анодной цепи и 71 р получаются выше, но требуется большее Л к (последнее приводит к снижению КПД контура). В современных генераторных тетродах для подавления динатронного эффекта и для уменьшения токов экранирующей и управляющеи сеток используют электростатическое фокусирование потока электронов и ряд других мер. Оптимальное распределение электронов рассчитывается для номинального (паспортного) значения анодного тока.
Поэтому современные лампы, как правило, следует применять в режимах, близких к режиму полного использования по току. 2. При выборе ламп и определении напряжений на аноде и экранирующей сетке Е и Есз очень важно так подобрать стандартные значения питзющих напряжений, чтобы сделать возможным питание анодных и экранных целен всех ламповых каскадов передатчика от минимального числа выпрямителей. Нежелательно применение гасящих резисторов в цепях питания, так как они снижают общий КПД передатчика.
Полезно применение выпрямителей со средней точкой — схема Ларионова, двухфазная мостовая схема (схема Греца), — позволяющих простейшим путем получить два значения напряжения, отличающихся друг от друга в 2 раза. Выходные напряжения выпрямителей, изготавливаемых иэ унифицированных деталей (трансформаторов, дросселеи и конденсаторов фильтров), стандартизованы (ГОСТ 18275-72 и ГОСТ 23366-78). В некоторых ведомствах существуют внутренние нормали на рекомендуемые питающие напряжения, разработанные в соответствии с ГОСТом, Для учебных целей можно использовать следующие часто встречающиеся на практике значения напряжении: 100, 125, 150, 200, 250, 300, 400, 500, б00, 800, 1000, 1250, 1500, 2000, 2500, 3000, 5000, 8000, 10000, 12000 В Использование стандартных напряжений позволяет применять в выпрямителях стандартные силовые трансформаторы, полупроводни- 174 ковые диоды или тиристоры, дроссели и конденсаторы фильтров, что упрощает проектирование и удешевляет производство.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
