Белов Л.А., Благовещенский М.В., Богачев В.М. и др. Радиопередающие устройства. Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина (1982) (1095868), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Выбор лампы определяет как ее электрические параметры, так и вид компоновки УМ или УЧ. Сначала составляют эскиз конструкаии, чтобы определить волновые сопротивления и длины линий на краях рабочего диапазона частот. Далее по формуле (12.6) или (12.7) находят эквивалентное сопротивление анодного контура в режиме холостого хода, задаваясь добротностью (;)„,„= 300 ... 800 В УМ по схеме с ОС коэффициент усиления по мощности иевелик и потери мощности в предвыходном каскаде вносят заметный вклад в общий КПД передатчика Рекомендуется режим выходвого каскада рассчитывать так, чтобы получить максимальиым обший КПДдвух каскздов1181.
Ои реализуется, если ЦСв имеет оптимальный КПД: Чие ° ='+ к Г '('+') (12.8) где 1 (0,5(1+У)йг(0) 8 к= + — (1 — соз 0) — 1~. Жяев Ъ (8) Чпс пк Укр Отношение амплитуд 1-й гармоники сеточного и аиодиого токов Ф = /шП т зависит от иапряжевиости режима. Для триодов в критическом режиме Ф = = 0,2...0гн КПД у ЦСи предвыходного каскада Чнс „'„( 0,5 и зависит от спо.
соба модуляции. Для УМ угол отсечки аиодиого тока 8 80...90'. В режиме умиожеиия частоты следует выбирать 8 несколько меньше, чем в УМ, ио больше, чем 120'! п, соответствующих наибольшим з пачек ням ач, чтобы ие проиграть в коэффвциевте усиления по мощности. Рекомендуется при удвоении 0 = 70...80' и при утроеиия 8 = 50...70'. В промежуточных каскадах передатчика желательио иметь максимальиый коэффициент усиления по мощности Кр „,„. При заданных Раыэ, 12яеч и параметрах лампы максимум усиления получается при Ппс — — 0,5.
УЧ имеют меньший электронный КПД, чем УМ, поэтому ив располагают в промежуточных каскадах передатчика, где мошиость мала. В основу расчета режима УМ и УЧ положено соотношение „(1 — ч )чп ° (12.9) яз которого иахадят амплитуду и-й гармоники аиодиого тока (ач. Все остальиые режимные параметры определяют по формулам, приведенным в гл. 8 с учетом особеииостей УМ и УЧ с общей сеткой (гл. 5, 8).
42Л. ЛАМПОВЫЕ АВТОГЕНЕРАТОРЫ ДИАПАЗОНА ДЕЦИМЕТРОВЫХ ВОЛН Автогенераторы на СВЧ вЂ” двухконтурные с общей сеткой и по своему конструктивному выполнению аналогичны УМ, что связано с особенностями ламп, удобством настройки и подачи питающих напря- 1( лтарунна иннонар Анианно иашн3р ононрр йнпаннюо иининйр и(„, Г(а( йнпюанюо" иинин4т а) Рис 12.5. Схема автотенератора с обшей сеткой односторонней конструкини е емкостной дополнительной связью (и), а также части контуров с трансформатор. ной (б) и автотрансформаторной (в) дополнительной связью женнй.
Отличие АГ от УМ состоит только в том, что вместо элемента связи а возбудителем включают дополнительную обратную связь между контурами (рно. 12.6) для увеличения коэффнннента обратной связн, так как связь через емкость С,„обычно недостаточна для самовозбуждення. Напряжение возбуждення создается как за счет емкости анод — катод ($)с,„), так н за счет элемента дополнительной связи (к(а„). Если фазы этих напряженнй совпадают, то действие дополннтельной связи эквивалентно увеличению емкости анод — катод.
Если фазы напряженнй ((с,„н ((яон противоположны, а по модулю (хлоп ) Ус,„, то действие дополнительной связи эквивалентно включенйю между анодом н катодом нндуктнвностн. В упрощенной схеме АГ а общей сеткой на рнс. 12.6, а применена емкостная связь между контурамн, на рнс. 12.6, б — индуктивная. Здесь н далее элементы колебательной системы (КС) изображены, как принято ранее для АГ по схеме обобщенной трехточкн (гл. 9). Двухконтурная КС имеет две частоты связи, которые определяют нз уравнения Х, (ю) + Ха (св) + Х, (св) = О, (12.10) справедливого прн выполненнн неравенств 1Х,1 « И„!Х,! « )(,. (12.11) Для схемы на рнс.
12.6,а Хт = — 11юС„а для схемы на рнс. 12.6, б Х, = ю(.х. Реактивные сопротнвлення катодного н анодного контуров 1 Х,= — 1/~юс,— — с1я Р,), Ша Х, = — 1 / ~юСа — — 'с1д р(а). Катодный н вводный контуры образованы емкостями С,, Са н от- * резками закороченных линий длиной 1, н (а соответственно. Поэтому онн, как уже показано, имеют бесконечное множество собственных ча- .(йа стог. Будем нх обозначать (о(,") н ю(,">. Отсюда вытекает, что уравнение (12.10) выполняется для бесконечного множества днскретных частот связи ю(„"), однако условию самовозбуждення смогут удовлетворить только те, на которых АГ с емкостной связью между контурами прнводится к эквивалентной схеме емкостной трехточкн (рнс, 12.6, в), а АГ с нндуктнвной связью — к индуктивной трехточке (рнс. 12.6, г).
В первом случае катодный контур имеет емкостное сопротивление (Х, ~ 0), анодный — нндуктнвное (Ха ) 0), что возможно, если собственные частоты контуров н частота колебаннй о>(е" > находятся в соотношении о>(л, (о>(л) ( (л) 3 е а (12.12) Это условие выполняется только на верхней частоте связи.КС, когда проводимость катодного контура (рнс. 12.6, в) имеет емкостный характерр: о>(л] С (в(м) С с(в ф( )у(в где С„„ — эквнвалентная емкость натодпого контура. Во втором случае сопротивление катодного контура нндуктнвное (Ха > О), анодппго — емкостное (Х, О), что справедливо на нижней частоте синан КС, когда а>(е> ( о>(,"> ( о>(,">. Индуктнвное сопротнвленне катнднн>во контура на рнс. 12.6, г о>(ь" >Етак - н>х 1к фгх)l (1 — о>(,")Са н>а (к р(з) где Еазн — эквивалентная индуктивность катодцого контура. (т г) Рне.
)26. Украв>аниме схемы двухконтурных аатотеиераторов с емкостной (а) н индуктивной (б) связью между контурами; схема эквивалентной емкостной (г) и яндуктивной (г) трехтонки; схемы колебательной системы с емкостной (е) и индуктивной (г) связью между контурами Частота колебаний ю1е> близка к собственной частоте КС ю'„"' и рассчитывается из условия баланса фаз ф,+ ф„+ ф„-о.
(12.13) Здесь ф„— фаза нагрузки (КС) в анодной цепи лампы; фз — фаза крутизны; ф„ — фаза коэффициента обратной связи. В схеме емкостной тРехточки фа ) О н в некотоРой степени компенбиРУет фазУ фз, а в схеме индуктивной трехточки ф„ ~ О и обе фазы одного знака еумыируются.
Поэтому, как следует из уравнения баланса фаз (12.13), для емкостных трехточек фаза нагрузки ф, меньше, частота колебаний' ближе к собственной частоте КС, значение параметра регенерации больше и рабочий диапазон частот выше, чем для индуктивных трех- точек при прочих равных условиях. Следовательно, тип элемента дополнительной связи и место его расположения рекомендуется выбирать так, чтобы колебания возбуждались по эквивалентной ехеме смкостной трехточки. для колебательной сиатемы АГ по схема емкостной трехтачки (рпс.
12,6, д) выражение (12.10) можно привести к виду сс)за =Сз ст/Са ~1 + г еее ) С С я+С где Сает — етзтическая емкость анодной линии, а Се,„— вквивалеитная ем. кость катодного контура. Рассчитав функцию ы 12 а, йо таблицам определяют а затем собственные частоты КО в~,"1.
Обычно емкоеть евязи С1 мала по сравнению а емкостью анодного контура Се (Сх/Са С 1) н ирн нзмененнв Сева от б до ее частоты ю/е1 оказываютая бливкимм к аобатвенным чаетотам анодяага ионтура: юрн = ю1н'. н 3 Этот же вывод справедлив и для КС в АГ, схема которого представляет еобой индуктивную трехточку (рив. 12.6, е), поскольку обычно ы/ч Ъ 1/вСа.
«2.$. Регулира)ВОчные МАРАитеристики АвтОГенеРАЕОРА Рассмотрим влияние параметров КС на частоту и амнлитуду колебаний автогенератора дециметровых волн. Для качественной оценки не будем учитывать инерцию электронов в лампе, а также активные сопротивления контуров (!2.1!): фа=фи=фи=о. (12. 14) Частота колебаний вРи этом Равна собственной чаатоте КС ю/е"> = ю1ю Коэффиниеит обратной связи при выполнении (12.14) вещественный "= (/е/(уе = т(х/)(х. (12.15) Сопротивление КС активное (/с,) и раасчнеызается нз условии ба- ванса мощностей: //„ //.
// 1 — — — — +— 2/)„ 2й 2ла Выражая У, и У„через й и У„получаем ." +0+'Р. (! 2. 16) да >~и, йэ Если й'Й,Я, « 1, Ф « 1, то сопротивление в цепи анода определяется в основном аопротивлением анодного контура /(„ж /7,. Мощность в нагрузку передается из анодного контура (рис. 12.5, а), поэтому под й, следует понимать сопротивление нагруженного анодного контура /(', = йз„,„ (1 — >1„,). Значение й, определяется как собственными потерями катодного контура Й,„,„, так и входным сопротивлением лампы: /7, = У,//„. Обычно /(„ << /(„мю поэтому /72 / вх' Уравнение стационарного режима АГ при выполнении (12.14) имеет вид Я,йт = !. (12.17) Управляющее сопротивление /7,, = Их„и с учетом (12.16) /7г Иэ/ ! (1 + Ц + АР /Р ! (12.18) При заданных параметрах лампы, питающих напряжениях и сопротивлениях автосмещения напряжение возбуждения У, однозначно определяется сопротивлением /7 .