Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Статические характеристики пентода в этой области становятся похожи на СХ триода. На рнс. 2.23,а даны типичные СХ тока управляющей сетки 1, триода, а на рис. 2.24,а,б приведены СХ тока управляющей 1, и зкранирующей 1,з сеток мощного генераторного тетрода. На рис. 2.23 н 2.24 для противопоставления приведены также СХ анодного тока 1,. Статические характеристики токов 1, и 1, пентодов аналогичны тетродным. Приведенные рисунки показывают, что: !) графики СХ токов 1, и 1, сравнительно линейны при больших значениях е,; 2) при малых значениях е, СХ токов 1, и 1, криволннейны и резко изгибаются вверх; 50 сса с+ Е сае Е Рис. 2.
22. Схема сеточной пепи ГВВ 2бб де гбб 150 бс б1 Рис. 2,23. Статические и динамические характеристики и формы импульсов тока управляюспей сетки триода 51 ее е е ест б) Рис. 2,24. Статические характеристики токов первой и второй сеток совремеииых тетропов 3) ток управляющей сетки с, возникает при напряжении на этой сетке е,>0; 4) ток зкранирующей сетки возникает при тех же напряжениях, что и анодный ток.
В современных тетродах приняты меры по уменьшению тока зкранирующей сетки (провода этой сетки помещают как бы в тень проводов управляющей сетки). Вследствие этого в некоторых лампах ток второй сетки может принимать даже отрицательное значение (рис. 2.25,а). Режим управляющей сетки определяется как напряжениями смещения Е, и возбуждения У, на сетке, так и напряжением на аноде е, в триодах (1, = у(еы еа)1 и напряжением на экранирующей сетке в тетродах и пентодах [с, = у'(е„Е,т)), поскольку здесь из-за малой проницаемости второй сетки влияние анодного напряжения мало.
Режим экранирующей сетки определяется мгновенными напряжениями на первой сетке и на аноде и напряжением питания этой сепси (ест = г'(е„е„Е,Д. Отметим важное различие в работе цепей управляющей и экранирующей сеток. Поскольку ток экранирующей сетки с,з возникает при тех же значениях е,, что и анодный ток см то при работе тетрода в режиме класса А ток (,2 будет непрерывным; если же анодная цепь работает с отсечкой (6 < 180'), ток второй сетки также состоит из усеченных импульсов, причем угол отсечки этих импульсов 6, приблизительно равен углу отсечки импульсов анодного тока: О, = 9.
Ток первой сетки возникает лишь прн положительных мгновенных напряжениях на этой сетке: е, > О. Если на сетку подано напряжение 52 ~ее Ге ев веха е„ее ю Я) Рис. 2.25. Статические характеристики тока второй сетки современных тетролов е, = Е, + У,соя ои ив, = Е, + У, > О, отсечка сеточноготока происходит при е, = Е,соз ео 6, = О. Отсюда имеем расчетную формулу (2.3б) сояв, = — Ее/Це. По СХ тока управляющей сетки („ если заданы параметры режима Еы Е„У, и (,', (для тетродов и пентодов — также Е,, можно рассчитать и построить ДХ 1, = 7'(еа) или 1, = 7'(е) аналогично тому, как это было сделано при построении ДХ анодного тока (см. З 2.3).
На рис. 2.23хт приведены ДХ тока 1, для мощного генераторного триода при Е, = !0 кВ; Е, = -200 В; Уе = 1100 В; У, = 2 кВ (кривая 7) и У, = 1О кВ (кривая 2). Каждая из полученных ДХ состоит из двух участков: горизонтального и наклонного. Первый участок свидетельствует о наличии отсечки тока 1,. Импульсы сеточного тока 1, (см.
рис. 2.23,6), построенные для приведенных выше режимов при малых У„имеют форму почти косинусоидальных усеченных импульсов (7). По мере увеличения У, вершинная часть импульса 1, вытягивается вверх и становится острее (2). Импульсы . все более отличаются от усеченной косинусоиды (3 и 3'). Для определения энергетики цепи управляющей сетки необходимо определить (если г', > 0) постоянную составляющую 7,е и амплитуду первой гармоники У„тока этой сетки. При практических расчетах вполне приемлемую точность дает следующая методика.
По СХ тока 1, определяется амплитуда импульса зтоготокаУ„е при е„= Е, + У, ив, и= Е,— (~,. Затем находится угол отсечки сеточного тока 8, по (2.3б) и вычисляются 7„= а,(В,) 7„„кее; 7„= се,(Е,) 2 „)с„. (2.37) В (2.37) коэффициенты )с,о м О,б5 и х„м 0,7 учитывают некосинусоидальную форму импульсов ~,. 53 Найдя Е, и 1„, можно рассчитать мощность Рси потребляемую сеточной цепью от предыдущего каскада, и мощность Р,, отдаваемую в источник смешению (2.38) Мощность, равная разности Р, = Є— Р,, рассеиваемая непосредственно на управляющей сетке и должна быть всегда меньше, чем Р, для данной лампы.
Иногда для триодов особенно с правыми характеристиками на управляющую сетку приходится подавать положительное смещение. В этом случае источник смешения отдает в сеточную цепь мощность Р,я = ЕХ и мощность, рассеиваемую на управляющей сетке, Режим работы управляющей сетки в тетродах существенно отличается от режима этой сетки в триоде: !. Вследствие малой проницаемости второй сетки (23, ~ О) напряжение е, почти не влияет на ток ~,. 2. Максимальное напряжение е, =-Е„+ У, много меньше напряженияя на второй сепсе Е, вследствие чего отсутствует перераспределение катодного тока между этими сетками и ток г, очень мал. В последнее время стали появляться мощные тетроды, отдающие номинальную полезную мощность при отсутствии тцка первой сетки (е„< О).
Энергетические параметры цепи управляющей сетки в тетроде рассчитывают аналогично расчету цепи управляющей сетки в триодах. Перейдем теперь к рассмотрению работы цепи зкранирующей сетки в тетродах и пентодах. В современных тегродах проницаемость управляющей сетки О, сравнительно большая (Р, ю 0„(); проницаемость второй сетки 2), много меньше (2Зз ю 0,01). Поэтому изменение е, оказывает незначительное влияние на работу лампы. Если изменить напряжения на экранирующей сетке Е',, Е" в Е", (см. рис. 2.25,0), то при этом изменятся напряжения отсечки анодного тока Е ~> Е.~> Е.РЬ с ' с ' с Ес 2ЗФ с с2 Значение анодного тока для различных напряжений на экранирующей сетке можно найти из уравнения г, = Я(е, + 01(Еы Е,зэЯ = Е(ес Е',).
Здесь Е,м — напряжение на экранирующей сетке, при котором идеализированная СХ анодного тока проходит через начало координат. Эти соотношения справедливы при е, > Е, . По имеющимся СХ тока экранирующей сетки ), можно построить ДХ аналогично тому, как зто сделано для ДХ анодного тока триода (см. З 2 3). На рис. 2 24д(кривая АВС) приведенаДХтока ьздля тетрода нли пентода в недонапряженном режиме (класс В).
Динамическая характеристика тока экранирующей сетки 1, прн работе тетрода в классе А приведена на том же рисунке (кривая А,В,С,). Импульсы тока экраннрующей сетки прн работе тетродов и пентодов в ННР имеют почти косннусоидальную форму с отсечкой. По мере увеличения напряженности режима амплитуда импульсов 1, растет за счет удлинения вершины.
Энергетику цепи зкранирующей сетки рассчитывают по той же методике, что н для управляющей сетки. По СХ для тока 1, по полученным из расчета анодной цепи значениям е, = Е, + У, и е, = Е, — У, находится ( — амплитуда импульса тока 1 г Далее ойределяются постоянная составляющая тока 1,, и потребляемая этой цепью мощность Р,ю: (2.39) 1,м = ае(й) 1,ъ„lс м н Рсм = Е,з(,зд.
Здесь к,м 0,6 — коэффициент, учитывающий форму импульсов тока 1,з., й — угол отсечки, приблизительно равный углу отсечки анодного тока. Мощность, потребляемая цепью экранирующей сетки от источника питания этой сетки, полностью рассеивается иа этой сетке: Р = 1, Е„ н должна быть меньше, чем мощность Р „, взятая из справочника. Прн работе тетродов в режимах с резким понижением е, нлн отклонением Е, для защиты экранирующей сетки включают в схему ГВВ (см. рис.
2.22,6) сопротивление Я,з, ограничивающее ток 1, . Изменение напряжения на зкранирующей сетке Е, можно использовать для изменения параметров ГВВ. Например, для установления граничного режима следует установить Е, = е„= Е,— У„, нлн Ц„э»Е,— Е, .Отсюдаможнополучить г,= О!Е,м! -Е,уЕ„.Поскольку КПД ГВВ и = 4д,l2, то чем меньше будет Еен тем больше можно получить и,. Однако прн малых значениях Е, для получения необходимого значения импульсов! приходится подавать большую амплитуду напряжения возбуждения У, на первую сетку (см.
рнс. 2.25,6). Прн этом получается большой ток первой сетки, требуется большая мощность от предыдущего каскада Реп становится низким коэффициент усиления К . 2Л1. ЛАМПОВЫЙ ГВВ ПО СХЕМЕ С ОБЩЕЙ СЕТКОЙ При повышении рабочей частоты в схеме ГВВ увеличивается обратная связь через проходную емкость (анод — управляющая сетка) и на некоторой частоте/;„может возникнуть самовозбужденне.
Поэтому, если ГВВ должен работать на частотах/' >/;„, лампы включают по схеме с общей сеткой (ОС). При использовайнн в ГВВ тетродов неустойчивость также возникает, однако на более высоких частотах У;„~, чем в триодах (),„. >~,„,р). Для повышения устойчивости здесь применяют 55 Мощность, потребляемая каскадом от возбудителя, Р,„= 0,5 (1,1„, = 0,5и, (1„+ 1„+ 1,п). (2.41) Мощность, отдаваемая каскадом в нагрузку, Р, = 0,5 0„1„+ 0,5 11,1„+ 0,5 (1,1ы. (2.42) В этих формулах мощность Р' = 0,5 У,(1„+ 1,,) вырабатывается источником возбуждения и идет на образование токов управляющей и экранирующей сеток; мощность Р „= 0,5 (1/,и так называемая проходная мощность, вырабатывается также источником возбуждения и транспортируется через лампу в нагрузку Я,.
Наконец, мощность Р" = 0,5 И„1„вырабатывается лампой н поступает в нагрузку. Относительное значение проходной мощности на выходе каскада б„р = Р „1Р, может быть приблизительно оценено, если положить 1„Я(1уг Тогда 6„~ 11(ЯЯ,у,). Следовательно, с увеличением крутизны лампы в ГВВ с ОС уменьшаются Р „и необходимая мощность возбу- 56 заземление управляющей сетки, т.е. используют схему, в которой по ВЧ обе сетки соединены с корпусом. Схемы ГВВ на триоде и тетроде с ОС приведены на рис. 2.26д,б.
Здесь управляющая и экранирующая сетки соедиНены по ВЧ с корпусом через конденсаторы С, и С, . Напряжение возбуждения У,„подается на катод через разделительные конденсаторы Ср. Дроссели 1.„изолируют катод по ВЧ от корпуса и создают путь для постоянной составляющей катодного тока 1„= 1ю + 1, и тока канала 1„. На анод, первую и вторую сетки подаются напряжения Е„Е, и Еен устанавливающие для ламп рабочий режим. Контур 1.„С„настраивается в резонанс с рабочей частотой передатчика и является анодной нагрузкой лампы. Упрощенная схема ГВВ с ОС для токов и напряжений первой гармоники приведена парис.