Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Величина Уе определяется примерно, как Л,» „р, по (2.70) при подстановке Сь = Сэ», где С, „— входная емкость лампы. Для согласования линии по входу с генератором Гуг и по выходу с нагрузкой Ле, включаются дополнительные звенья Ь', Ц', С,' 1рис. 2.31). Аналогичные согласующие звенья Ь'ь, Ь",, С'1 и Ь')тз, Ь",чз, С"лз устанавливают с обеих сторон аноднои линии. В УРУ используют специальные тетроды и пентоды, обеспечивающие номинальные режим работы и мощность без тока управляющей сетки и обладающие наибольшей крутизной тока анода и минимальными входными и выходными емкостями.
При работе без сеточных токов, при малых диссипативных потерях в сеточной линии и при Ле — »» в ней устанавливается режим бегущей волны. При этом напряжения на управляющих сетках всех ламп можно считать одинаковыми по амплитуде С', = Г)„, но сдвинутыми по фазе, а вся мощность, потребляемая от предыдущего каскада, рассеивается в сопротивлении Лес и равна Рв» = 0,51),~/Ле. По выходу все лампы подключены к анодной линии, причем емкости однороднои ее части образованы выходными емкостями Яг1 ламп с учетом емкостей монтажа, Эти емкости Сэм»» + Сьр»т определяют аналогично волновое сопротивление однородного участка анодной линии»„, величина которого близка к Л,» ы»р 12.70).
На неоднородном участке волновое сопротивление аноднои линии последовательно снижается, так что последняя Аг-я лампа нагружается на сопротивление о»„тз Поскольку волновые сопротивления на неоднородном участке по- нижаютсЯ, дополнительно к )С»ы», + Сие„т) подключаютсЯ конденсаторы С» ло»1 . С».до»)тг Янодная линия слева также нагружена на балластное сопротивление Ле = »',ы а справа — на Л„ = »,)тз, к которому приводит нагрузочное сопротивление Л„УРУ согласующий широкодиапазонный трансформатор.
Поскольку лампы У1... УИ возбуждаются с задержкои по фазе, их первые гармоники анодного тока йы также сдвинуты по фазе и суммируются на сопротивлении Л„и компенсируются 1вычитаются) на Ле, Первая и последующая Яг| — 1 лампы однородного участка анодной линии нагружены на сопротивления, равные»' ь, Переменное напряжение на аноде первой лампы равно 17» = 7»1»»ы и она работает П) в сильно недонапряженном режиме с 17.
(( Е . Переменное напря- 11) жение на аноде второи лампы определяется суммой токов двух ламп 17» — — 27»1У»ы Аналогично в третьей лампе 77» = 31 мУ ы .в Ж1-й 1з) <з) 178 (ргг) лампе ((ь = Ф11ыЯь1. Первая и последующие Ж1 — 1 лампы развивают соответственно мощности Р1( ) = 0,51~,Яьг, Р1 () =. 0,5(21а1)~Вы, Р = 0,5(311) 7 1, Р, =- 0,5()((111) о 1. Приравняем мощность, (з) г ()г1) г развиваемую Ф1 лампами однородного участка УРУ Р( ), и мощность (№) в резонансном ГВВ на одной лампе Р,р — — 0,511 В „р„при одной и той же величине анодного тока 1 1, При этом условии следует соотношение „..., ° чети, = „г~„,77.;. т.... образом, 1((1 ламп обеспечивают ту же мощность, что и резонансный ГВВ, но не на / = сопз(, а в диапазоне частот г'.1/ = /э — /д.
Подключение к однородной части анодной линии с )1(1 лампами дополнительно неоднородного участка с понижающимся от звена к звену волновым сопротивлением позволяет дополнительно увеличивать мощность УРУ. Каждая из лгг ламп неоднородной части УРУ работает на эквивалентное нагруэочное сопротивление, равное К,„р„, и обеспечивает мощность Р1р„в граничном (или недонапряженном) режиме, как в резонансном ГВВ. Таким образом, если однородная часть УРУ на Агг лампах развивает мощность Ргрин как одна лампа в резонансном ГВВ, то каждая иэ Агг ламп неоднородной части вносит добавку, равную Ргрсн Так происходит непосредственно суммирование мощностей: к мощности Ргр,„, развиваемой )((1 лампами, добавляется мощ- НОСТЬ )(ГгР1раэ, раэзпзаЕМЗя гУг ЛаМПаМИ. ПОзтОМу ВЫХОдНая МОщНОСтЬ УРУ Равна Рп = (1+лгг)Р1раэ.
ОдновРеменно включение неодноРодной части позволяет повысить КПД: /№+№ Чтобы каждая из гУг ламп работала на эквивалентную нагрузку Ю,к , волновое сопротивление на неоднородной части анодной линии должно последовательно снижаться с 3~1 до Я~эргэ. г.„эд " ""' '. (/ = 1,2,..., А(г). (2.72) а1 + к.реэ/г При практической реализации неоднородного участка анодной линии к выходным емкостям лампы добавляются внешние емкости Сь.дап1 Са.дадэгг (Рис" 2 31) Определим возможную величину Ргр„при использовании данной генераторной лампы в УРУ, Для ламп оговаривается мощность: максимальная Рггаэх, номинальная Р1„,„или развиваемая в линейном режиме Р1 „„.
При использовании данных ламп в УРУ надо учитывать, что его первая лампа работает с очень низким переменным напряжением на аноде (Е = ((ь /Еь — Е„р/Агг). Поэтому у первой лампы можно О) приближенно (с запасом) считать, что вся потребляемая от источника анодного питания мощность Ре Еь1ьв рассеивается на ее аноде. ПИ ф! ! йй=11г Рис. 2.22 Это и является критерием при расчете величины Ргр„лри использовании данной лампы в УРУ. Если непосредственно известна допустимая рассеиваемая мощность на аноде лампы Рьдад, то можно принять Ро = Ра.
и При этом колебательная мощность, которую может создавать 1111 ламп однородной части анодной линии и каждой из гУг ламп неоднородной части анодной линий, равна Ргр г)Рз г)Р д (2.73) где г) кз 0,4 и 0 О,б ... 0,7 при работе лампы соответственно в классе А (р = 180') и в классе АВ и В (а = ПО ...90а). Если на данную лампу не указывается Р, „„ то ее величину можно определить приближенно из колебательной мощности Р1 с учетом расчетного или экспериментально известного КПД анодной цепи лампы в резонансном ГВВ: Рь.дад 11(1/г)* 1)> где Р1 — — Р,,„, либо Р1 „или Ргддз и г)' 0,6...0,7.
Важно, что требование Р, „, = Рз ведет к 1,5-...2-кратному недоиспользованию ламп в УРУ по мощности. На рис. 2.32 показан пример построения двухтактного УРУ. Трансформатор Т1 осуществляет переход от несимметричного входа к симметричному выходу и противофаэное возбуждение плеч УРУ; трансформатор Т2, наоборот, обеспечивает переход к несимметричной нагрузке Лд. При коэффициентах трансформации 1:1 входное сопротивление УРУ Рс „= 2Я„а нагрузочные сопротивления у обоих плеч равны 180 181 Лэ = 0,5Л„. Применяя Т1 и Т2 с другими коэффициентами трансформации, можно изменять Л и Л„(при заданном Лэ), Геометрические размеры ламп могут быть больше, чем продольные размеры индуктивностей звеньев сеточной и анодной искусственных длинных линий.
В этих случаях в промежутках между основными звеньями включают "холостые" звенья, содержащие индуктивности и сосредоточенные емкости (рис. 2.32). Для улучшения симметрии двухтактного УРУ, создания нагрузки для синфазных составляющих тока анода (токов четных гармоник) среднюю точку трансформатора Т2 не закорачивают по радиочастоте, а включают балластное сопротивление Ло..дед 0,5Л;,.
Исходными данными для расчета являются: мощность в нагрузке Р„, коэффициент бегущей волны (КБВн) в нагрузке; режим усиления колеБаний с постоянной или переменной амплитудой; нижняя /к и верхняя / граничные частоты рабочего диапазона. Обычно /к составляет не более 1,0...3,0 МГц при Ку = /э//э > 3 ..10. При этом искусственные сеточные и анодные линии строят в виде ФНЧ с полосой от 0 приблизительно до / .
Порицок расчета. Определяют мощность, которую непосредственно должны обеспечивать лампы УРУ; Р„' = 0,5Р„ (1+ КБ.)г 1 4КБВн и, 0эр Р 74) где пэ д = 0,8...0,85 — КПД анодной линии; »1 р — — 0,9...0,95 — КПД выходного трансформатора. Коэффициент 0,5 определяет мощность одного плеча двухтактного УРУ, в случае однотактного УРУ его опускают. Выбирают лампы для УРУ согласно табл. 1.5.
Наиболее подходят лампы, колебательная мощность которых, развиваемая в резонансных ГВВ в режиме, близком к граничному, с учетом угла отсечки анодного тока Π— 90', находится в пределах 0,25...4 кВт. При использовании их в УРУ из-за ограничения Ро = Р, д,„колебательная мощность данной лампы снижается в 1,5... 2 раза. Отметим также, что выбирать для УРУ слишком мощные лампы не оправдано.
Мощность, которую обеспечивает данная лампа, согласно (2.74) будет определять мощность Р„*, т.е. мощность однотактного УРУ или половинную мощность двухтактного УРУ с однородной анодной линией. Однако УРУ с однороднои линией обеспечивает низкий КПД. Для повышения'КПД необходимо переходить к УРУ с неоднородной анодной линией. В этом случае мощность однои лампы должна быть в (1+»Уг) раз ниже: Р1 = Р" /(1 + Агг), (2.75) где № = 3...8. Для выбранного типа лампы помимо электрических параметров, включая предельно допустимые значения напряжений и токов, статических (вольт-амперных) характеристик, должны быть известны входные Сэк Се.кет и выходные Сэык рз Сэ кет емкости н гп г.1 = к/гр.аСа где и» выбирают в пределах 1,35...1,45 и /гр.э = (1 15...1,25)эеэ Ко" эффициент, равный 1,15...1,25, учитывает увеличение граничной частоты анодной линии /гр по сравнению с /э на 15...25 %.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
