Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Кроме того, поскольку параллельно контурному конденсатору С, присоединена цепочка из последовательно включенных С и Сам, потребуем также„ чтобы напряжение на С~ составляло не более 1...2 '4 значения (/,. Эти требования позволяют записать следующие расчетные формулы: (3.19) 1/аСе„е ~ (0,01...0,05)К,„„Се,ь ~ (50...100)С„„. Для уменьшения паразитиой связи через цепи питания включают дополнительйо блокировочный дроссель 2, (см. рис. 3.24).
Индуктивность дросселя Е., надо выбирать так, чтобы его сопротивление по ВЧ было в 10...20 ряз больше внутреннего сопротивления источника питания У (в). Поскольку У (в) труднорассчитать и практически измерить, сопротивление дросселя Е „выбирают много 1бб рне. 3. 24. Схема генератора не тетрояе е поепеаоаатеаьнмм латанном пепел монн н паола большим нагрузочного сопротивления 2! или сопротивления блокнровочного конденсатора: аЬа з с(10 ..50)АвСам. (3.20) Блокировочные конденсаторы Се„, и Сс„а (последний непосредственно шунтмрует источник анодного питании и дроссель 2тмэ) ОбРазуют П-звено ФНЧ и, как в схеме параллельного питания на рис.
3.23, обеспечивают замыкания переменных составляющих всех гармоник анодного тока в пределах одного каскада, т. е. тем самым устраняют пара» зитные связи между каскадами по цепям питания. В сеточной цепи значения элементов С „, и Ь~„, выбираются так же, как в анодной, по формулам (3.!9) и (3.20), в которые вместо )г, подставляют ! Ум!, а вместо С „— соответственно С . Основное преимущество схемы последовательного питания состоит в том, что блокировочные дроссели не шунтируют Х.С-контур н их паразитная емкость не уменьшает волновое сопротивление контура и не увелнчиваст потери в нем.
При тех же допусках на падения ВЧ напра- женил и ответвление переменных токов на блокировочных элементах индуктивность блокировочных дросселей в схеме последовательного питания существенно меньше, чем в схеме параллельного питания. Кроме того, Ь~„совместно с двумя блокировочными конденсаторами образует трехзвенный ФНЧ (П-цепочку), а ие Г-цепочку, как в схеме параллельного питания, и, следовательно, обеспечивается лучшая развязка по цепям питания.
!67 Главный недостаток последовательной схемы состоит в том, что контурные катушки н конденсаторы находатся под напряжением питания или смещения. Это существенно в ламповых генераторах и особенно в анодной цепи, где напряжение Е велико. Здесь особенно трудно изолировать катушку индуктивиосчй и конденсатор (особенно персстраиваемые) от корпуса и удовлетворить требованиям техники безопасности. Кроме того, ВЧ элементы ЦС должны обеспечивать подачу напряжений питания и смещения на „ЭП и прохождение постоянных составляющих токов, что может вызвать трудности в практической реализации, особенно в диапазоне СВЧ. Рассмотрим особенности подачи смещения на управляющую сетку. Необходимое напряжение смещения может бытв внешним (от химического источника, выпрямителя), либо автоматическим (от постоянных составляющих сеточного и катодного токов), либо комбинированным, В ламповых генераторах применяетсл главным образом внешнее или комбинированное смещение, чтобы при отсутствии возбуждения (У, = О) в лампе протекалн относительно малые сеточные и анодный токи и рассеивалась незначительная Мощность.
При непосредственном питании цепи сетки от отдельного выпрямителя из-за встречного вюпочения выпрямитевьиого диода и экшшалентного диода, образованного сеткой — катодом лампы (см. рнс. 3.23 н 3.24), не будет пути для постоянной составляющей сеточного тока. Поэтому к выпрямителю подключают дополнительный резистор. Практичесяж включают потенциометр Я„что позволиет регулировать напра- жение сеточного смещения Е, (см.
рис.3.23 и 3.24) н получать от ошюго выпрямигеля напряженна смещеннл для нескольких ламп. Значение смещения, действующего на сетке, определяется из выражения (3.2!) Согласно (3.21) помимо внешнего смещения'(Я,И)Е имеется авто- смещение щя)(я-я,)у,е от постоянной составляющей сеточного тока У,е. Чтобы автосмещение, зависящее от режима работы анодной цепи лампы, было незначительно, необходимо содротивленнс потснцнометра выбирать из условия М ' (0,05...0, 1Щ!и. В тстродях режим работы может выбиратьс4 без тока управляют сетки.
В этом случае надо учитывать тсрмоток, который в мощп)ях лам йах может составлять мнллиамперы. Чтобы 'он мало сказывался на режиме работы лампы, в расчетное соотношение для Я следустподставлять значение термотока. В генераторах на тстродах для развязки входной н анодной цепей по ВЧ вторую сетку соединяют с корпусом блокировочнмм конденсатором С~„з (см. рис. 3 23 и 3 24). Емкость конденсатора выбирается иэ условия, чтобы переменная составляющая на нем У, была» 50...100 раз меньше 168 напряжения питания Е .
Переменное напряжение (/„э создается от протекания первой гармоники тока экранной сетки у,э, и напрюкения (/, через паразитную емкость анод — экранная сетка С и В то жс время влияние на (/м входного напрюкения У, через паразнтиую емкость между управлаощей н экранной ссткамй Сд„обычно в 10...20 раз меныпе, чем от (/„и с ннм можно не считаться. Отсюда получаем соотношения для емкости С,: /м,/аСщ < (0,01...0,02)Е,; (3.22) С э > (50...100)С„,ЩЕ„. Одновременно результирующая индуктивность выводов блокнровочного конденсатора, сетки лампы н монтажа /. должна быть достаточно малой, чтобы аА < (0,05...0,1)/вСе,. Блокировочный лроссель 2чю включают с той же целью, что и в анодной цепи в схеме последовательного питания. Индуктивность Е выбирают из условия е1 > (10...50)/еСеэг Для питания вторых (экранных) сеток мощных генераторных ламп напряжение Е„подастся от отдельного выпрямителя либо от источника анодного питания предыдущего, менее мощного каскада (см.
рис. 3.23 н 3.24). Часто вместо 2чхэ нлн последовательно с ним включают резистор Я,а, который ценой некоторых потерь мощности постоянного тока Уэ,мЯ„обеспечивает защиту экранной сетки от перегрузки нрн возрастании ее тока, т. е. применяют комбинированное (внешнее н автоматическое) смещение. Моииияе пнераторные лампы прнмого канала. В современных передатчиках цепи наняла ламп питаются от сети переменного тока частотой 50 Гц.
Простейшая схема, нзобрихенная на рис. 3.25,а, имеет тот недостаток, что потенциал сетки меняется относительно среднего потенциала катода с частотой 50 Гц, что приводит к паразитной амплитудной модуляции анодного тока лампы, называемой 4илкхи. Действительно, напряжение между левыми выводами сстэсн н катода и~"~(/) = Е, + У,соаа/, а между правыми и1~~1(/) = Е, + (/,сояеи+ (/ сое2яМ!.
Устранить фон с частотой 50 Гц удастся в схемах на рис.3.25,6,в, где заземляется средняя точка вторичной обмотки накального трансформатора нли специально создастся средняя точка включением сопротивления Я. В этом случае и~" 1(/) = Е, + (/,соме/+ 0,513„~соя2я506 169 Рис.
3.25. Схсмы литвина псин накала лампы с псрсмснным током нЯз1(1) = Е, + у,спаси — 0,5у соз2л50а ' На сопРотивлении Я РасходУетса мощность Ря= 0,5Ут Е + +0,25ха„ай, где У вЂ” амплитУдное значение напРЯжениа накала; у — постоянная составлающая катодного тока. Минимальное значение мощности, рассеиваемой на Я, Р~м(Р И~м — У 1сс приамы Г213„а7~.
' тГ2 При атом допояиительное напряжение автоматического смещениа на потенцнометре Я составляет Е, = 0,251хсК = — У„„. ! 2 Г2 В схеме на рис. 3.25,б из-за неточности определения средней точки (асимме(рии обмотки накального трансформатора) фон может быть полностью не устранен. В схеме иа рис. 3.25,в подстройкой потенциометра Я можно по прибору, измеряющему фон, добиться его минимума. Именно зта схема применяется в радиовещательных передатчиках.
Недостатком ее являются по гери мощности постоянного тока на потенциометре Я. В схеме иа рис. 3.25,6,п два блокировочных конденсатора Се„в цепи накала пропускают переменную составляющую катодного тока, протекающего через оба его вывода на корпус. Величина их емкости выбирается исходя из ого, что по ВЧ они включены параллельно н их сопротивление должно быть в 20...100 раз меньше Я и 1 У„~ лампы.
В лампах мощностью более 100 кВт катоды выполняют цилиндрической сетчатой (чулочной) конструкции. При зтом один из его выводов кольцевой формы имеет существенно меньшую паразитную индуктивность по сравнению с другим, имеющим стержневую либо тоже кольцевую форму, но значительно меньшего диаметра. В генераторе по схеме 170 с ОК первый вывод соединяется с корпусом через блокнровочный конденсатор (см.
рнс. 3.25,г). Емкость блокировочного конденсатора выбираетея Се„э ее (! 00...200)С, а индуктивность его выводов должна быть минимальна. Между выводамн катода для некоторого выравнивания потенциалов паник по радиочастоте ставится вспомогательный конденсатор Се м 10С, В мощных генераторах помимо фона с частотой 50 Гц возникает еще фон с частотой 100 Гц. Он связан с тем, что переменное поле около катода, обусловленное током накала, достигает значения, при котором заметно искрнвляются траектории движения электронов. Это вызывает пульсации анодного тока с частотой в 2 раза больше частоты тока накала.
Для устранения фона с частотой 100 Гц используют две лампы, включенные параллельно или по двухтактной схеме. Напряжения накала на них подаются со сдвигом по фазе на 90'. Например, при питании от трехфазной сети для этого используют схему Скотта (рнс. 3.26). На рисунке приведена также векторная диаграмма, поясняющая, как из тРех сдвинУтых на 120' напРЯжений Уев Уао Усд на пеРвичных обмотках накальных трансформаторов создаются два напряжения У, и Ув сдвинутые относительно друг друга на 90'. Поскольку Щ = 0,866Я~, коэффициенты трансформации накальных трансформаторов должны быть разными.
В холодном состоянии омическое сопротивление нити накала (катода) лампы примерно в 10 раз меньше номинального. Поэтому в момент включения будет наблюдаться бросок тока. Поскольку в мощных лампах 1 „,„= 300...1000 А, то в начальный момент под действием тока 3000...10 000 А хрупкие вольфрамовые нити накала (катода) подвергаются большим механическим ударным нагрузкам. Чтобы избежать этого, напряжение накала постепенно повышают до номинального плавно или небольшими екачкамн. После разогрева катода сначала подается запирающее смещение на управляющую сетку, далее — анодное напряжение, затем в случае тетродов — напряжение на экранную сетку и только потом — ВЧ возбужление на управляющую сетку. В мощных каскадах для обеспечения и -.ре рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
