Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 9
Текст из файла (страница 9)
45 Уе дв аг а,е а,г еРеа а Рие. 2.19. Графики коэффициентов Берте Отметим, что при уменьшении угла отсечки от 180о коэффициенты у (а) и а (6) убывают заметно быстрее, чем коэффициенты 7,(6) и а,(6), вследствие чего увеличивается коэффициент формы 8,(6) и вместе с ним КПД анодной цепи. Влияние угла отсечки на параметры ГВВ можно рассмотреть, например, применительно к КПД анодной цепи т)„амплитуде импульса 2, напряжению возбуждения У„а также к максимальному мгновенному напряжению между сеткой и катодом 1ее м1. При этом примем, что значения этих величин при 6 = 90' равны единице.
На рис. 2.20 для триодного ГВВ приведены графики зависимостей Ч, =А~(6)* У, =Л(6), рассчитанные при условии постоянства выходной мощности Р, = сонэк Все параметры для 6 = 90о приняты равными единице. Можно видеть, что при уменьшении угла отсечки 6 от 180 до 90' КПД анодной цепи увеличивается примерно на 50 %: от 0,5Р до 0,78Р. При дальнейшем уменьшении угла 6 до 0 возможное увеличение КПД достигает лишь 22%. Кривая 2 при уменьшении 6 от 180 до 80о идет почти на одном уровне. При дальнейшем уменьшении 6 величина! резко возрастает, поскольку значение коэффициента у,(6) падает и лля постоянства у„и Р, требуется резко увеличивать 2 . Напряжение возбуждения сУ, при снижении угла отсечки 6 от 180 до 90' должно быть увеличено в 2 раза; дальнейшее снижение 6 до б0' требует увеличения У, еще в 2,5 раза.
Еще более сильно изменяется модуль минимального напряжения на управляющей сетке 1е, ~ = 1Е, — (У,~; например, при изменении 6 от 90 до ббе он изменяется почти в 4 раза. Это напряжение нормируется для некоторых ламп и всегда для транзисторов. Приведенные на рис. 2.20 графики полезны при выборе угла отсечки выходного тока ламп и транзисторов. Из этих графиков гя Феса! следует, что для получения высокого КПД и, целесообразно, 44 чтобы угол отсечки находился в г.п пределах 60с ~ О ~ 120'.
При ге и меньших углах отсечки КПД !к та возрастает незначительно, но йг резко увеличиваются значения У, и !е, . !, т, е. мощность предыдущего каскада и возмож- Ог ность пробоя на участке ссуправляющий электрод — корпус», Рис. 2.20.
Зависимости характеристик ГВВ При углах отсечки, больших '""гскасхсевки 120', заметно снижается КПД с),. Иногда при разработке ГВВ ставится задача получить от ЭП максимальную полезную мощность при высоком КПД с учетом заданных максимально допустимых значений 1, либо 1ми либо У,. 1. Пусть задана амплитуда импульса анодного тока 1 . Максимальная мощность Р, получается при максим альнпм значении 1ы и, следовательно, аг Коэффициент а, принимает максимальное значение при О = 120' (см. рис. 2! 9 б). При этом максимальная мощность получается при сравнительно высоком х),. 2.
Если задано максимальное значение 1, (ограниченное либо ЭП, либо питающим выпрямителем), то полезная' мощность получается из уравнения Р, = У,1„/2 = У,1, а,!2а . Отсюда видно, что полезная мощность растет при уменьшении а (9) н, следовательно, О, потому что увеличивается КПД х),. 3. Пусть задано максимально допустимое значение для У,. Из 1„= Я (У, — РУ) у (9) следует, что максимальное значение 1сп а значит, и Р, можно получить при максимальном значении у, = 1,т.е. при О = 180' (см. рис. 2.! 9,а). На практике количество требований к ГВВ значительно больше (например, в число их входят требования о непревышении допустимых мощностей рассеивания на электродах, допустимых уровнях нелинейных искажений), вследствие чего выбор оптимального угла отсечки требует учета конкретных условий работы ГВВ и, как правило, является компромиссным.
47 2.9. ПАРАМЕТРЫ ГРАНИЧНОГО РЕЖИМА а выходная мощность зс а, каса, а,к (2.29) В перенапряженном режиме по мере увеличения сопротивления Гтз„, амплитуда первой гармоники анодного тока 7, снижается, а амплитуда напряжения на нагрузке У, = Е„йзва слабо растет, достигая при Е,„;+ о своего асимптотического значения, равного 1,17 У„р. Полагая с некоторым приближением, что в ПНР У, = В2 м сопзг, йолучим выражения для полезной мощности ГВВ в ПНР: Р1ПНР ~2 ~2~зэк' (2.30) Графики функций Р р и Р р приведены на рис. 2 21. Сплошными линиями указаны участкй, имеющие физический смысл, штриховой линией показан участок, физически не реализуемый при заданных исходных параметрах Е„Е„У„а также при заданных параметрах лампы 5, 5, Е',.
Таким образом, как следует из рис. 221, а также из (2. 29) и (2.30), если увеличивать Е,„„ начиная от нуля, то полезная р Лака явка ар , Гвс лэ ° мощность ГВВ сначала увеличится почти пропорционально Е,„„достигнет максимума при Е,„, = Е,„,, а затем сни- Рис. 2.2Ь Изменения выходной моиь ности ГВВотизмеиеиия соиротивдеиия иатрузки В теории ГВВ на ЭП с идеализированными характеристиками граничный режим играет роль не только своеобразного «водоразделаз> между недонапряженными и перенапряженными режимами. В граничном режиме ГВВ при заданных напряжениях питания, возбуждения и смещения (например, для триода Е„У, и Е,) отдает наибольшую полезную мощность при высоком КПД, Именно поэтому каскады реальных передатчиков работают большей частью либо в граничном режиме, либо в режимах, близких к нему.
Покажем, что в граничном режиме ГВВ отдает наибольшую полезную мощность Р, при заданных Ем У, и Е,. В качестве переменного параметра возьмем сопротивление нагрузки ГВВ Язкк При малых значениях Е,„, режим недонапряженный (см. рис. 2.16), первая гармоника анодного тока определяется из (2.26) после замены У, на!„Я;.
в! ННР ~ суи(1 ~~~~зкв71)' Здесь е, — остаточное напряжение для граничного режима. При практических расчетах чаще всего задаются другие исходные параметры, например амплитуда импульса анодного тока 1а (или 1а ), сопротивление нагрузки Рс,„, или необходимая полезная мощность Р,. В этих случаях целесообразно находить сначала значение коэффициента использования анодного напряжения 1 = (//Е, для граничного режима Е = (/а /Е„а затем — все остальные параметры. Зададимся значением /, = 1„„.
Поставив его в (2.!5), получим 1,„= Я (Е, — У„о). Преобразовав это уравнение, с учетом предыдущих соотношений получим 4ар = ! /ат/ЕпаЕа. Так как 1,„= /ао/по(б), то ьаг = ! /ао/ао(б) Е, Е». (2.32) (2.33) Если в (2.32) вместо 1 „подставить 1„/а,(6), затем'1„заменить на (/а И,аа и сделать необходимые преобразования, то аа~а а„. ~...<в>а а,„' (2.34) Если в качестве исходных параметров заданы лампа, полезная мощность Р, = 1„(/а /2 и напряжение анодного питания Е„то, заменив 1, в (2.32) на равную 1а = 2Р1/а,(б)(/а и сделав ряд преобразований, найдем (2.35) 49 зится из-за увеличения провала в импульсе анодного тока.
При определении параметров граничного режима обычно используется тот факт, что верхняя точка ДХ А (см. рис. 2.! 6) лежит на пересе- чении СХ при е, = е, = Е, + У, и линйи граничного режима. Другими словами, для определения амплитуды анодного тока (отрезок Ам е„) можно использовать либо уравнение (2. ! 2), либо (2. ! 5), а совместное йх решение относительно одного из параметров позволяет найти значение этого параметра для граничного режима. Например, пусть заданы значения Е„Е, и с/,.
Для нахождения (/, в граничном режиме подставим эти параметры в уравнения, учтя, что длЯ точки Аз оИ = 2кл, где л = 0; !; ..., /а = Е (е, — Еао + /зеа) и /а = Я, е„ приравняем их друг другу и решим полученное уравнение относительно (/а с: с/„о = Е, — Я(Е, (/, — Е, )1(Я вЂ” Б/3) = Е, — еа а (2.3!) Формулы (2.32) — (2.35) позволяют рассчитывать параметры граничного режима ГВВ при различных исходных данных. Задавая или изменяя первоначальные параметры режима У, Е„Я, или Р,, можно с их помощью определить КПД анодной цепи ГВВ в граничном режиме или получить зависимости для изменения г),. Для этого нужно задать значения подлежащего изменению параметра (обозначим его через Х), найти соответствующие значения г, (Х) и затем, подставляя ~„(Х) в формулу (2.35а) и, = Р~1Ре =КД, 12 определить т),(Х).
Например, если для ГВВ с заданным ЭП нужно определить зависимость и, = г" (Р,), то, воспользовавшись (2.35) и положив ЗР,/а,(0) 5 Е,з < 1, получим 0,5 я, — Р,/ае(0) Я Е,~. (2.356) 2.10. СЕТОЧНЫЕ ЦЕПИ ЛАМП В ГВВ Ламповые ГВВ современных передатчиков работают на триодах, тетродах и пентодах. Для управления работой ламп к их управляющим сеткам подводятся напряжения смещения Е, и возбуждения У, (рис. 2.22,а). Если напряжение возбуждения гармоническое, то действующее между сеткой и катодом напряжение е, = Е, + У, соя геп Имеющиеся в тетродах и пентодах экранирующие сетки служат не только электростатическим экраном между анодом и управляющей сеткой, но и видоизменяют СХ ламп. На экранирующую сетку подается положительное относительно катода напряжение Е, . Благодаря шунтирующему конденсатору С, высокочастотный потенциал этой сетки близок к нулю. Защитная (антидинатронная) сетка в пентодах препятствует возникновению динатронного эффекта при малых значениях е,.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
