Юрасов Е.В. Ламповые генераторы и передатчики (1938) (1095873), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Эввввалевтная схема В предшествующих параграфах нами был достаточно подробно освещен вопрос о влиянии на режим работы генератора самых разнообразных факторов и была дана общая картина происходящих в пем процессов. Для того чтобы внести в эту картину еще большую конкретность н дополнить ее элементами количественного анализа, воспользуемся идеализированными характеристиками генераторной лампы и выведем, как н при долебаннях 1-го рода, основное уравнение колебательного режима генератора при работе его с нижней отсечкой тока.
Пусть при некотором режиме генератора его идеализированная динамическая характеристика имеет вид ломаной кривой 6Е.4С (фиг. 47). рассматривая эту характеристику, нетрудно заметить, что изменению напряжения на сетке на величину а ер = У = Ж) соответствует бо 83 изменение анодного тока на величину Ь са = СР. Но это изменение е„ можно себе представить на основании общей теории ламповых генераторов, как результат последовательного изменения его за счет изменения е, при е, = Х„ = совет на величину Ьтс. и затем на величину — Ьге'„ за счет падения напряжения на контуре Г„, = Л, — е, „.
Поэтому (фпг. 47) а Нт а ~~2 а' Но отса = 8.ЬЕ = 8 Оа, Г'таа 'Гаа~ ' яа Фпг. 47. график, повсниввсеа еаеисивость иавенеаиа анохвого вова е ванне генератора от иевевеыиа напра- певии на ее сетке Кроме того, из подобия треугольников 4СР и ЖСР находихн Х1) Саа .Е3' СХ" СР Ране Но ЯР= — Г „ СР=, Ье'„ Сг" = е, ЖУ У)мр + Гмр юп (9 — 90 ) = Ум~ (1 — СОв 9), иа основании чего предшествующее соотношение можно переписать следующим образом: о" х щр' амах асах а~ха х 1 ра Ь"„(1 — сов 0) 1 — сов 0 ах(! — сов 0) ' р Отсюда А»ах я Г! и г а,(! — сове) а'р атх или ,У а ° ~Я~;+ В ) = 8В; Уа,р = )а 0 или окончательно: та 1 ЯР !.
аХ.Я ж ! ХМ 'а! [1 — сове) (77) где 1 Л',=~В; = В, (78) — так навываемое привед ецио е внутреннее сопротивление лампы, а 1 а,(1 — сов 0) — коефициент приведения. Так как 0 — вше сове м !1 — сов 0) то 0 — в!об сове (79) ' Нвмомввм, мхо ')аа| — ОХ хашахх отвула '! мах а а ав 8$ На фиг.
48 приводится график вависимости р от 9 при косинусоидальном импульсе анодного тока ра. Рассматривал егот график, мывидим, что приведенное внутреннее сопротивление лампы будет всегда больше ее нормального внутреннего сопротивления и тем вначительней, чем меныпе угол отсечки 9. Так, например, при 9 = 120о В', = 1,24Л,.; прн 6=90 В'< — — 2В,:, при 9=60 В'р — бВ, и т. д. Формула (77) по своей структуре вполне аналогична формуле тока во внешней цепи обычного генератора переменного тока и повволяет прн рассмотрении многих вопросов ваменнть сложную схему лампового генератора простой эквивалентной схемой, ивображенной на фиг. 49.
Исходя нз етой схемы, чрезвычаььно просто получаем: (80 (81 ЗО го 70 ! Фиг. 48. 1'Рафик вависииосгиковфициеигапРиведевиа Р = „—,, с, о* )тва очсечаи В (при косииусоидааьиои осгроковечиои вкпуаьсе с„) Анализ последних формул повазьвает, что при изменении Я, будут изменяться иах У „ таи и Р, причем первое из них при увеличении И 86 0 30 40 Ь б" в)ьл к я ьы! а с(я + Ло)Н е $0 бО 10 80 90 (00 будет непрерывно увеличиваться, а вторая будет увеличиваться липгь до некоторого значения Я = Я, являющегося наивыгоднейшим после ооро чего вновь будет убывать. Принимая В, при значениях Е,, близких к наивыгоднейшему, постоянным, нетрудно доказать, что Я = В' с. еоро Так как В', ) В, и тем значительней, чем меньше 0, то вполне очевидно, что при колебанйях 2-го рода (при остроконечных импульсах анодного тока) наивыгоднейшее сопротивление нагрузки (по мощности) всегда будет больше, чем при колебаниях 1-го рода, т.
е. болыпе В„а при малых углах отсечки больше, чем при больших 5, .что мы и видим с достаточ- г ной ясностью на практичесвях примерах предшествующих параграфов. вхир — )лутд сон "гг Однако, в практических условиях чаще всего приходится иметь дело с такими случаями, когда еще при Я (В'с режим генератора становится уже критическим и даже перенапряженным с вы- схема авилового генетекающим отсюда резким понижением у„„и Р, рагора при холебанилх 2-га рода прн дальнейшем увеличении Я,. Позтому максимальная мощность здесь получается не при.Я = В'о а при несколько меныпих его значениях, и тем меньших, чем раньше наступает перенапряжение, т.
е. чем большим ваято ер и чем меньше заданное анодное напряжение Ьт Ж Предельная мощность генератора при иолебаииях И.го реда Анализ колебательных процессов в ламповых генераторах при колебаниях 2-го рода показывает, что полезная мощность генератора в очень сильной степени зависит как от амплитуды импульса анодного тока, так и от козфициента использования анодного напряжения: 2 х Желая получить наибольшую мощность от генератора, необходимо работать при возможно больших в, „и 1. Но пределом в. „является ток насыщения лампы лев, а наивыгоднейшим козфициентом использования анодного напряжения при етом будет такое его значение, при котором режим генератора будет близким к критическому или критическнм. Обычно для ламп с малым нормальным ан одным напряжением (Ь'.~750е) $, =0,7 0,8, а для ламп с бдльшим В, (1500е и выше) — $ = 0,8 —.0,9.
В среднем можно принять $„, =0,8 —.0,85. с Поехроив графин Р = у(Е ) по формуле (81) ихи ввлв производную ог Р по Я„ и приравихв ее нулю. в При вадаюнж ее = е,, = Ее — СГ = По — $Ме-П (1 5). В соответствии с этим предельная мощность генератора при колебаниях 2-го рода будет равной: Р (0,8 — „' 0,8б) ае.1р Л» (82) "пред Е10 при остроконечной форме импульса максимальное значение а, „ = 0,537, а при наличии небольшого угла верхней отсечки, как это чаще всего имеет место при оптимальном режиме,а,, -0,54. Поэтому (0,8 —;0,85) О,збуя Ж, перед или, округленно, окончательно: Р„, 0,22Х Ж„. (83) 3.
Общие выводы Резюмируя все основные положения, которые были рассмотрены нами в настоящей главе, мы приходим к следующему заключению. 1) Колебания 2-го рода в ламповом генераторе являются нормально колебаниями с нижней или с нижней и небольшой верхней отсечками тока. 2) Динамическая характеристика лампы генератора представляет собой обычно кривую линию сложной формы, причем ее основную (среднюю) часть практически можно считать прямолинейной. 3) Форма импульса анодного тока, как правило, отличается от формы импульсов напряжения на сетке, но приближенно (при расчетах и анализах) ее можно считать частью косинусоиды, если напряжение на сетке изменяется тоже косинусоидально и если режим генератора не является перенапряженным.
4) Колебательный контур в анодной цепи генератора получает энергию от первоисточника толчками в течение определенной доли каждого периода, соответствующей двойному углу нижней отсечки (25), а расходует ее непрерывно в течение всего периода. Затрата энергии в лампе (на разогрев анода) происходит также только в течение части каждого периода, когда 4,)0. В соответствии с этим преобразование энергии постоянного тока в энергию токов высокой частоты в ламповых генераторах при колебаниях 2-го рода осуществляется со значительно более высоким к.
п. д„чем при колебаниях 1-го рода, 88 Последняя формула является одной из основных упрощенных формул для быстрого ориентировочного расчета предельной мощности генератора. Для более точного расчета следует пользоваться непосредственно характеристиками используемой лампы и все соотношения находить непосредственно из них. Так, например, при лампе, характеристики которой приведены выше на фиг. 21, наибольшая мощность может быть получена прн е„е,= 100 в и при ер, — — 90 . 100 в. При этом е'. „-1я= = 131 ма, а $ при .Е„= 500 в будет равен 0,8, в соответствии с чем Р = 0,22д Е., как и по ориентировочной формуле. "пред К.
п. д. генератора при колебаниях 2-го рода (с нижней отсечкой) может быть получен значительно больп|е 0,5, и тем значительней, чем меньше угол нижней отсечки 0 (в особенности при перенапряженных режимах). 5) Колебательная мощность генератора при колебаниях 2-го рода также может быть большей, чем при колебаниях 1-го рода, причем ее величина в очень сильной степени зависит от угла нижней отсечки 0 и достигает своего максимума ври 0 = 90 —:120о. 6) Режим работы генератора сильно зависит от величины сопротивления нагрузки В и от выбранных значений напряжений 1~., Ь' и Г причем при изменении их изменяется не только Р„, но и Р, и о, и 0.
Существуют наивыгоднейшие режимы генератора по мощности и по к. и. д,, причем нормально они не совпадают между собой. 7) В силу более высокого к. п. д. режим колебаний 2-го рода дает возможность значительно лучше использовать лампу, чем режим колебаний 1-го рода. В противоположность последним, здесь нормально Ч ) 0,5, Р„) Р„, и анод лампы работает в менее форсированном режиме, чем при колебаниях 1-го рода при той же полезной мощности. Расход энергии первоисточником здесь также получается меныпим. 8) Более высокий к.
п. д., более легкий режим анода лампы, лучшее использование последней и более экономичный расход энергии первоисточником являются основными преимуществами режима колебаний 2-города (с нижней отсечкой). Его недостатки — искаженность импульсов анодного тока и связанное с этим наличие в анодной цепи побочных колебаний (высших гармоник) и ббльшая сложность процессов в генераторах и расчетов их, чем при колебаниях 1-го рода. В силу значительно большего удельного веса преимуществ режима колебаний 2-го рода по сравнению с его недостатками режим этот является в настоящее время основным режимом работы почти всех ламповых генераторов, используемых в передающих устройствах современных радиостанций, и в особенности мощных каскадов. Режим же колебаний 1-го рода применяется главным образом в приемных устройствах, в некоторых маломощных установках специального назначения, частично при радиотелефонии (при усилении модулирующих колебаний) и в некоторых измерительных схемах.
Ь. Сводка основных формул, характеризующих электрические процессы в ламповых генераторах при колебаниях 2-го рода (при настроенном контуре) 1) Результирующее напряжение на сетке лампы: е =Ь' + су„, созЫ. 2) Колебательное напряжение на контуре: и, =- уу„„созоп, ег„,=Х,.я = И„ Р~ая Р ~же З«1 «р а 1+ — ' У,а Иа 3) Коэфициент использования анодного напряжения." "«кк Е= —, З 4) Результирующее напряжение на аноде: е, =Ж вЂ” су „сове«й 5) Ток в анодиой цепи: 1',=Х, + Х„„созе«1+,Т„„соэ2ак+ Х„„зсовйк«1+ 6) Соотношение между составляющими токов и амплитудой импульса: т«1 1 акак г к«2 3 «ккк «а О «как ' 7) Коэфициенты разложения а„а„аз (см. график фиг.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
