Юрасов Е.В. Ламповые генераторы и передатчики (1938) (1095873), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Величина критической связи в самовозбуждающихся генераторах зависит от целого ряда факторов; от параметров колебательной системы, от частоты, от параметров лампы и может быть выражена в общем случае следующим образом: ~..н =Г'— . /Л„Л, + Ян (128) где Х„„~ — сопротивление критической связи. В частности, при индук- тивной связи между цепями сетки и анода в схеме Колпитца (см. фиг.
93) х„„„= —,,' нр и т. д. рйормула (128) показывает, что связь между цепями сетки н анода должна быть тем болыпе, чем больше активное сопротивление колебательной системы В„(т. е. чем быстрей в ней расходуется энергия при колебаниях), чем больше внутреннее сопротивление лампы Вр (т. е.
чем больше энергии затрачивается в самой лампе) и чем меньше ее усилительная способность 1н. Кроме того, она зависит от вечичины активного сопротивления Я системы, причем наименьшей связь будет при значении Е„ = Вс Так как Вр есть внутреннее сопротивление лампы в начальных условиях, определяющееся по характеристикам лампы в точке покоя, и так как в различных участках характеристик лампы, вследствие непостоянства их крутизны (кривизны), внутреннее Ьнн сопротивление лампы В, = —." получается различным, то величина агн 175 критической связи сильно зависит от выбора этих начальных условий и будет наименьшей для тех случаев, при которых рабочая точка в начальном своем положении (при режиме покоя) будет находиться в области прямолинейных участков статических характеристик лампы г„= Г(е ), т.
е. в области наименьшего Вг Наоборот, при расположении, рабочеи точки в режиме покоя на нижних изгибах характеристик, где Вг всегда велико, связь для возбуждения приходится брать большую. Совершенно очевидно, что при токо покоя Х„, равном нулю (при болшпом отрицательном смощенпи), генератор вообще не будет возбуждаться. Луггглгер. В качестве иллюстрации к сказанному определим величину критической взаимоиндуктивности в генераторе с индуктивной связью анодной и сеточной цепей при следугощнх условиях: Я = 8 000 ом, В = 5 ож, сг = 2 101 — (Г- 3 190 игп); лампа в с характеристиками рад се к фиг.
37, Ь'„= 1 200 в, Ь" = — 100 в. По характеристике г',=Г(е) при е,=1200 в и при к = — 100 в определяем: В,= 16800 ом, р=10. В соответствии с этим находим: 1 ° г~",; дага кк 1 -/ 5 18800+8000 йу = — ~ —,' ° — = ° 1/ м У' Л и 2 10г 8000 10 = 3,1 10 ги =- 3,1 гижи. Если прн тех жс условиях уменыпить схсщающес напряжение до — 50 в и вывести рабочую точку в ее начальном положении на участок с большей крутизной и меньшим внутренним сопротивлением (В, = = 8 300 ом), то Ж„~ будет равно 2,04 жиид т.
е. значительно поныне, чем при Ьр — — — 100 в. Наоборот, если взять Ь;,= — 150 в, то дс,— — О, Вг = оа, и генератор не возбудптся гш прн какой связи (Л = оэ). рассматривая внимательно все приведенные выше схемы ламповых генераторов с самовозбужд~ пнем и выделяя в них высокочастотные части на отдельные рисунки, как это сделано, например, для фиг.
94 (не забывая учесть при этом и все мождуэлектродные емкости лампы: С,„С„п С' г), мы неминуемо должны будем притти к заключению, что колсбательйой системой в этих генераторах фактически является не одиночный контур (Ь, С), а сложная система связанных между собою электрических ценой, в которой колебательный контур (Ь, С) является лишь отдельным, по большей части ведущим'звеном, Из теории колебаний в связанных системах известно, что они обладают не одной, а несколькими резонансными частотачи, отличными от собственных резонансных частот входящих в них элементарных контуров. В соответствии с этим и в ламповых генераторах с самовозбуждением частота генерируемых колебаний Г будет всегда отличаться от собственной резонансной частоты Г„настроечного контура (нормально она будет ниже послодней, т.
е. Г(Г,), хотл практически эта разница 176 получается обычно сравнительно незначительной, в силу чего мы и принимаем ориентировочно у=г,==. 1 1'ЬС Кроме того, наличие побочных ценсй в колебательной системе генератора вызывает нередко самовозбуждепие последнего на частотах, б.шзких к частотам этих побочных цепей, и в нем возникают паразитарные колебания вместо полезных нормальных. Все эти явления особо резко наблюдаются при коротких и ультракоротких волнах, и в генераторах, работающих на этих волнах, нередко приходится принимать особые меры к подавлению возможности возбуждения паразитарных колебаний в побочных цепях путем включения в этн цепи добавочных сопротивлений, путом уменшпения связи их с основными цепями и т. д.
В том случае, когда в колебательную систему генератора входят два контура, настроенных приблизительно на одну частоту, как это имеет, например, место в схоме Хут-Кюна или в генераторах сложной схемы, приходится, кроме того, сталкиваться с явлением „затягивания", „перескакивания" генератора с одной частоты связи на вторую и т. д., если связь между контурами будет болыпе некоторой „критической" величины 3. Режим работы лампового генератора с самовоэбужденнем 11ри наруптенин электрического равновесия колебательной спстемы самовозбуждзющегося лампового генератора, схема которого собрана правильно, в ней возникают колебания, которые при доотаточной связи анодной и сеточной цепей (большей критической) быстро нарастарот и п)в вращаются в незатухающие. Предел нарасташш колебаний ограничивается обычно или током насыщения лампы при заданном режиме е, и е,„или убыванием средней крутизны динамической характеристики генераторной лампы при возрастании О и, начиная с некоторых значений последнего (за счет неравномерности крутизны статических характеристик в различных их участках), или переходом режима генератора в сэльно перенапряженный режим и связанного с этим убывания й„„ при возрастании Г„р.
Для анализа установившихся режимов генераторов с самовозбуждением можно использовать тс же методы, которые кладутся в основу анализа режимов работы генераторов независимого возбуждения, причем наиболее точным из них (но весьма кропотливым) является графический метод построения действительных динамических характеристик.
Для приближенных подсчетов вполне удовлетворительные результаты могут быть получены при использовании идеализированных характеристик лампы вместо действительных и эквивалентной схемы генератора вместо фактической. Колебательная мощность самовозбузкдающегося генератора, как и гент ратора независимого возбуждония, может быть определена из следующих соотношений: 177 12 лвиповие геиераторы и перекатчики Для получения от самовозбуждающегося генератора возможно большей колебательной мощности необходимо правильнэ подобрать связь между цепями сетки и анода его лампы (чтобы г'.
„было близким к току насыщения лампы Х) и установить наивыгодиеншее значение нагрузочного сопротивления в его анодной цепи ~ =Я„„г. Мощность, затрачиваемая источником, будет равной '1 ХЯа сгега а к. п. д. генератора Л'а Х «, сг а р 2«е Лаа а, Е ае 2 С= —,= =100 10 ф = 100 мкмкф. х г 12 а' Х' 4 гсгг Ве ХО Предельная мощность, которую можно получить от генератора с лампой М-41, определится как: Р 0,2 Хв Ж„ = 0,2 ° 250 10 ° 1 200 = 60 ввг. 1г8 Для того чтобы получить высокий к. п. д. генератора, необходимо работать при достаточно болыпих 6, т. е.
при достаточно больших Я„ н при небольших углах отсечки 6 (вспомним, что — ' возрастает при ае уменыпении 6). Реализация той или иной величины З„, в том числе и наивыгоднейшей, может быть достигнута путем соответствующего подбора параметров колебательного контура системы или его анодной связи (по наибольшему илн заданному покззаниго амперметра в контуре). Реализация необходимой величины 6 может быть достигнута, как и при независимом возбуждении, подачей на сетку генераторной лампы соответствугощего вмещающего напряжения (нормально отрицательного) при одновременном подборе необходимого значения сеточной связи.
Смещение может подаваться как с помощью источников постоянного напряжения, так и с помощью гридлика, причем последний метод находит наибольшее распространение, как обеспечивающий более устойчивый режим работы генератора (автоматнческая регулировка вд, ) и более легкое возбуждение. В качестве иллюстрации к сказанному разберем небольшой пример. Пусть нокоторый генератор с лампой М-41, характеристики которой изображены на фиг. 67, работает на контур (Хе С) с параметрами Х = 25 мкгк, С= 50 †4 мкмкф, Хг„= 5 ом. Анодное напряжение Ь'„=1200 в.
Требуется получить при ег= 2 10г —" в контуре мощность в 50 вги рад сев при 6)~0,6. Связь с сеткой — автотрансформаторная (схема 1"артлея). Для реализации указанного выше режима необходимо прежде всего настроить контур на заданную частоту, для чего емкость его конденсатора должна быть равной: Для того чтобы работать при 6 )~ 0,6, нообходимо, чтобы режим работы генератора был режимом колеоаний 2-го рода со значительной нижней отсечкой анодного тока, а именно — с углом 6 (90о, прнчег! коэфициент использования анодного напряжения 1 должен быть при этом возможно более высоким и во всяком случае не меньшим 0,7 —:.0,8.
Исходя из 5 = 0,8 и взяв 6.= 90о, находим амплитуду импульса анод- ного тока по заданной мощности: Рх= — агг, 5 .Е,= — 0,5 ° г'„0,8 ° 1 200 =- 50, откуда г' = — 208 ма, ахах е, =Е.— 1Е.= 1200 — 0,8 1200 = 240 в. По характеристикам лампы (см. фиг. 37) для е,= е = 240 в и шш гахш г = 208 ма 210 ма находим значение е 160 в. Чтобы а ашах вшах 6 = 90о, необходимо в данном случае дать смещающее отрицательное напряжение на сетку лампы генератора, равное Х вЂ” 100 в, причем для более легкого возбуждения генератора смещенйе это следует реализовать с помощью гридлика.