Юрасов Е.В. Ламповые генераторы и передатчики (1938) (1095873), страница 32
Текст из файла (страница 32)
' контуре в соответствкн с втпк будет рввкв: Свез С+ С 183 сетки последутицего каскада берется обычно такой величины, при которой 1 . 1 »г (Газа»» где сУ„„„„— амплнтуда колебательного напряжения на контуре задаюЩего генеРатоРа, а сУ»г — возбУткДаюшсс напРЯженио на сетке послодууощего каскада генератора. В результате связи колебательной системы задатощего генератора с цепью ссткн последующего каскада (см. фиг. 105 и 106) часть его колебательной энергии будет бесполезно затрачиваться в активном сопротивлении атой цепи, какиы является в основном сопротивленно участка сетка — катод лампы тле возбуждаемого каскада при на.тнчпи в ной сеточного тока т '.
Совершенно очевидно, что зги погори будут тем значительнее, чем больше будут максимальные значения положительного напряжения на сетке возбуждаемого каскада (е,, ) и чем напряженнее будет его режим. Обычно в подвижных стари(нях они составляют 5 —:10о/о от общей мощности, развиваемой задающим генератором; в мощных стационарных установках путом применения сноцнальных мер т их снижают часто до небольших долей процента. 8. Задачи Задача Х.
В генераторе, собраняомпо схеме фяг. 90, Ь, = 13 мк»к, Хл — 3 ык»к, С = 256 мкккф, Л„= 8,5 ом. Оыределпть, возбудвтся лп генератор, а если возбумп днтсв, то на какой волне, если Л, = 10000 ок, а Я = 1 —. е (О т в е т: Возбудвтся, тая вак Х, ) Х„,р, 1 = 120,5 ль) Задача к. В генераторе, собранном по стеве фнг. 91, ток в нндуктявпой ветви контУРа Хь — — 2 и, 'Е = 18 мкю», С = 160 мкмкф, С, = 50 мквкф, С, = 210 мкзкф. Определять амплитуду колебательного напрвженкя на сетке. (От В Е тр Ююг -110 Е.) Задача З. В генераторе, собранном по схеме 1Солпетца (фкг. 93), С, = 200 лькмкф, С,.=. 800 мкллф. Определять вндуктввкость вариометра Х н автввное сопротивление вею»ей контура, прн которых в нем возбудялксь бы устойчввыо колебанвя с часто. той ю= 25.10' — -', если Л; = 20000 ом, а р» = 20.
е»» (Ответ: Х =10 мк»к, Л„(8 ом.) Задача а. Зада»ощяй генератор с лампой ГУ-й(Г(СВ-1) работает пря Е = 500 е. Ва».ую колебательную мощность можноог пего получать, если с = 0,6, а» „= 75маУ (Ответ» Рв 6 в»а) ' Прн токе сетки»л (пульсяруюгцем) к напряженая на семге ег (также в общем случае пульснрующем) молы»остье затрачнваемав в ценя селян, выразятся как 1 т Р =- — » е»(ют г 2к) рг » н »»ожет быть найдена графически. ' Путем прямененяя,буфероыл" каскадов, работа»о»цял с больвгям смещающпм отрицательным напр»жевкем прн лампах с левыми лврактерпстккамн; г прв эхом может быть равен нулю.
184 нонтгольньуж вопд' ось? 1. В чем завлючаетсв нрвнцвп действвв ламповых генераторов с самовозбуиденвев? Ковке факторм определвют частоту генерируемых в ннх колебаний? о. Ркаинте основные условна самовозбуиденвв лампового генератора. Какал сеточнав сввзь в сазговозбуадаюгцнхси генераторах пазываетсн тгрвтвческой? 3. Пзобразвте схемы самовозбуидающвхсв генераторов: трехточе шую, 1ьозпвтца, Хут1зюна.
4. Длл чего в цепи сеток генераторов трехточечной схемы с емкостной сввзью прнвеннетсв дроссель? З. От каких факторов заввсвт реивм работы самовозбуидающнхсз генераторов? С. Моако лв с помощью сзмовозбуидающегосв генератора питать антенну передающей ставцвв? Канне недостаткв этого метода? ?. Что такое задающвй генератор? От чего заввснт частота генерируемых нв колебаенй н как ес мокко намекать? 8. Какую мощность вмеют обычно задающие генераторы в современных раднзстанцвлх? Глава Х Умножение частоты 1. Общие сообраэкепня Изучая электрические процессы в ламповых генераторах независимого возбуждения, мй исходили до снх пор нз предположения, что частота колебаний в их нагрузочных контурах в точности совпадает с частотой возбуждения ю.
Большинство генераторов современных радиостанций как раз и работает по этому принципу. Однако, в практике раднопередающнх устройств приходится сталкиваться и с такими установками, где в отдельных каскадах генераторов частота колебаний в нагрузочных сопротивлениях в два или три раза превышает частоту возбуждоння, другимн словами, где, кроме преобразования энергии постоянного тока в энергию токов высокой частоты, одновременно осуществляется и пргобразовапно частоты колебаний, ее умножение. Генераторы такого рода носят название у м н о ж и т е л е й ч а с т о т ы и применяются, главным образом, в многокаскадных передатчиках, чаще всего коротковолновых п ультракоротковолновых. Наличие таких каскадов в станции дает возможность получения болое устойчивого режима ее работы, большого постоянства ее частоты и облегчает роализацшо широкого волнового диапазона передатчика н его кварцевой стабилизации 1'в особенности прн коротких н ультракоротких волнах).
Однако, всо это покупается ценой более низкой отдачи каскадов умножения, худщим использованном их ламп и более форсированным режгтмом аподоп последних. 11оэтоыу умножение частоты в передатчиках применяется по преимуществу в мощных многокаскадных схемах в пх промежуточных каскадах 1в которых вопрос мощности играет второстепенную роль) и чаще всего— в каскадах, следующих непосродственно за задагощнм генератором. о.
Нриицип действия умноикителей частоты Для объяснения принципа действия ламповых умножителей частоты допустим, что некоторый генератор независимого возбуждения с коле- 185 бательныи контуром (Л, С) в анодной цепи работает в режиме колебаний 2-го рода с нижней отсечкой тока 6 (фпг. 100). В этом случае при косипусоидальном изменении напряжения на сотке его лампы с частотой а е =Е+ 0ш Сояш$ в его анодпой цепи, кзк пы уже знаем, оудет циркулировать пульсирующий ток ь,=у?Ы) той же частоты ш, причои в„= ?„+ Хоьп соя (ш? — р,) + Хо,„н соя (2а1 — урн) + Х„,„в соя (Зшз — ~рв) + ..
амплитуда импульса л'„. Настраивая колебательный контур (Х, С) генератора па основную частоту колебаний а, мы получим обычный гопоратор независимого Фнг. 100. Схема укноыеннн чнстоты возбуждения, процессы в котором уже были изучены нами раньше (в предшествующих главах). Колебательный контур в этом случае будет представлять собой активное нагрузочное сопротивление только для токов основной частоты (первой гармоники), и выделяющаяся в нем 1 мощность — полезная мощность генератора — будет равна Р = —,Ут„,ыЕ Для токов остальных частот, для высших гармоник сопротивление контура будет носить реактпвиыи характер, и выделения в нем мощности на этих частотах не будет'.
??о если колебательный контур настроить на на основную частоту ш, а на частоту одной из высших гармоник на, то активным характером его сопротивление будет обладать только для токов этой частоты (ыа), оставаясь реактивным для токов всех остальных частот, составляющих сложный импульс анодного тока в„, в том числе и основной частоты а. В соответствии с этим все составляющие тока в„кроме ы-ой гармоники ' ВеРнее, будет очень невнлчнтельным, ва счет ннлнчнн в ветвнх контура вктнвных сонротнвленнй 16 м 1ьь 186 (ум,„), пройдут через контур без выделения в нем мощности, а ток ,7;„„„, для которого контур будет представлять собой чисто активное сопротивление м."„сообщит ему колебательнууо мощность 1 Рвв в '~ »ю см н возбудит в нем неззтухшощие колебания с частотой, в в раз более высокой, чем частота возбуждения генератора ю.
1 Ыощность Р„„= —,Уз„„„~„„в данном случае будет являтьоя полезной мощностью гонератора, а самый генератор будет представлять собой преобразователь энергии постоянного тока источника питания в энергию токов высокой частоты с повышением (умножением) последней в п раз или, попросту, умножит еле м частоты. Так как Хю„„= а„в„„, а а„имеет том меньпгсо значение, чем больше и, т. е. чем выше номер гармоники, на которую настраивается контур умножителя (см. фиг. 29), то полезная мощность последнего будет том поныне, чем больше будет само умножение (и).
В то же время мощность, затрачиваемая источником (Р= д„Е,= нов„„Е„), прн всех значениях м остается постоянной (при 0 и 1„= сопз1). Поэтому по море увеличения и режим умножителя частоты становится все более и более невыгодным, в силу чего практически в передающих установках, где используотся ламповое умножение частоты, ограничиваю.ся обычно ее удвоением и реггье — утроением, прибегая в случае необходииости к последовательному умножению ее в нескольких каскадах (нри 11В и УКВ). 3.
Режим работы генератора при удвоении частоты Наиболее часто встречающимся видом умножения 'уастоты в ламповых генераторах яэляотся удвоснио ее. Для реализации удвоепця частоты в генераторе он должен работать в рсжнис колобанпй 2-го рода с нижней отсечкой тока (9), а его анодный контур (Ро С) (си. фиг. 100) должен быть настроенным на вторую гармонику, т. е. на частоту, в два раза болое высокууо, чем возбуждауощая ю.
Прп соблуодонии этих условий, при изменонии напряжения на сетке лампы удвоителя с частотой ю е =.Е + (Ум созюй в ее анодной цепи будет протекать пульсирующий ток в„=1. + Хю,г Созюу+ Х...всоз2огь+ Хв„з сов Зю1+ ..., г а в контуре будут совершаться колебания с частотой 2ю и будет выделяться полезная моуцность Р„: ' Сдвиги фаз между мл н неременнммн сосгавллюжнмн гома у обнчмо нолучагогсм малнмн, н ьш ама здесь, длл унрожсннл, пренебрегаем. 187 где Я , = Я = „' †эквивалентн сопротивление контура прн чаи(ю ы л стого 2ш, П = (Š— амплитуда колебательного напряжения на контуре: эп~ ык(2) УЕ,„, =,т,„„е Я„, = — — коэфициент использования анодного напряжения. Реализация этой мощности будет сопряжена с затратой мощности источником питания 1129з) и с рассеиванием мощности Р„= Е' — Р, на аноде лампы. Отношоние полезной мощности удвоителя к затраченной характеризует его отдачу М 1' а~ 3 (180) и носит название к.
п. д. удвовтсля. Полезная мощность удвоители,как показывает формула 1128), будет зависоть от трех факторов: амплитуды импульса анодного тока з... его формы 1т. е. от значения коэфнциента разложения аз) и от величины эквивалентного сопротивления контура Я . В практических условиях форма импульса анодного тока при удвоении приближается обычно к косннусондальной, и в соответствии с этим значения аэ могут быть определены как функции угла отсечки В из графика фиг. 101 1являю(цегося частью графика фвг. 20). Рассматривая кривую аз —— ( (6) данного графика, нетрудно заметить, что опа имеет максимум при вполне определенном О, равном 60о, в соответствии с чем и мощность в контуре удвоители при прочих равных условиях будет максимальной также прн 6 = 60о.