Юрасов Е.В. Ламповые генераторы и передатчики (1938) (1095873), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Нри ачачительных рас- стройках контура формулу для определения его эквивалентного сопротивления также можно значительно упростить. В самом деле, пренебрегая активными составляющими сопротивлений ветвей вонтура по сравнению с реактивными ввиду их относительной малости, что вдали от резонанса можно сделать без особой погрешности (мы принимаем, как обычно, Х,))11пХт))Вт н ~,-Хп Яв — Хт), найдем: Ю 1 1 1 — — +— Хн Х, Х, откуда Фнг.
7. графов эавнснвостн велнчннн эввнввлент- т Х~Хг ного сонротввленнв вентура Е, от частота о= Х,+Хв от ( — —,) Ф 1 1 — ~вл.С оЬ вЂ”вЂ” оС (27) В. Виды нонттрон В предптествующем параграфе нами был рассмотрен колебательный контур общого вида (сложный). В радиопередающнх устройствах гораздо чаще приходится сталкиваться с контурами несколько более простыми, причем самым элементарным из ннх является такой контур, у которого в одной ветви включена только индуктивная катушка, а в другой— только конденсатор; контуры такого тина носят иногда название контуров 1-го вида 1фиг. 8,а). Наиболее распроотраненным в раднопередающих устройствах является контур с индуктивнои' катушкой в одной ветви и с индуктивной катушкой и конденсатором в другой (контур второго вида, фиг. 8,Ь), причем чаще всего индуктивные участки обеих ветвей представляют собою две части одной и той же катушки (фиг. 8, Ь').
18 Совершенно очевидно, что при расчетах по этой формуле надо помнить, что знаки перед индуктивным сопротивлением и перед емкостным 1 должны быть взяты разные. В частности, при Х,=огл. и Х,= — —, получим: Ь' А С Фкг. 8. Волк коктуров туров, причем конечные формулы прн этом могут быть значительно упрощены. В частности, для элементарного контура 1-го вида условие резонанса 1 напишется просто как Х + Х =О, нли ы.х — — = О, или ы= х с оО 1 = = = ы а выражение для эквивалентного сопротивления контура ГЬО при резонаное примет вид: (оу 1в Ь Я' = — '.= Зв В„СЗв (28) Г. Сводка форкул, характеркаущщкх колебателькые воктуры к электрические процессы в ккх Для удобства дальнейшего использования основных выводов из теории резонансных контуров, приведенных в предшествующих параграфах, они ниже сведены в общую таблицу.
1) Условия резонанса а) р = О; Ь) Х, +Х вЂ” — О; с) ы = = = ыо; б) Я = п1ах. Г~О о~ о Встречаются также и контуры, изображенные на той же фиг. 8 под рубриками с (контур 3-го вида) н И (контур о-го вида), причем последний является объединяющим. Настройка любого нз этих контуров в резонанс может быть осуществлена с помощью соответствующего подбора нх емкости илн индуктивностн, илн обеих вместе. Для изменения величины Я„врн резонансе (что также очень важно в ламповых генераторах) может быть применен метод одновременного изменения 1 и С системы или метод перераспределения 1, и Х„ С, и С, по ветвям контура, причем второй нз ннх, как более простой и удобнйй, находит н большее распространение. Все основные выводы, полученные нами для контура общего (сложного) вида, будут вполне применимы и для более вростых типов кон- 6) Характер эквивалентного сопротивления контура а) При настройке в резонанс (щ = щ ) Я,— чисто активное; Я = В; Х = О.
Ь) При расстройке пря вз) щ Х вЂ” емкостное, 2 — комплексное, смошаннос, с более или менее ярко выраженным емкостным характером; при щ < щ Մ— индуктивное, Х вЂ” комплексное, смешанное, с более или менее ярко выраженным индуктивным характером. 2. Электрические процессы в ламповых генераторах независимого возбуждения прн колебаниях 1-го рода графическое нзобрвжемие процессов. Диивмнческая характеристика лампы генератора. Токи и мвиряжевмя в цепях При изучении электрических процессов в ламповых генераторах в при исследовании различных режимов их работы, для обеспечения большей простоты и наглядности изложения основного материала, мы будем в дальнейшем пользоваться по преимуществу упрощенными схемами генераторов с умышленно опущовными некоторыми второстепенными деталями.
Одна из таких упрощенных схем, представлягощая собого принципиальнуго схему лампового гене- вгж ратора с независимым возбуждением, приведена на фиг. О.- Пусть лампа некоторого генератора, изображенного на этой схеме,имеет характеристики, представленные на фиг. 10. Ъ. Допустим далее, что на анод Фяг. Э. Нвемввгврввв упрощенная схема этой лампы от источника постоян- лвввового гввервгорв независимого возбГмного тока (через контур) подается Хвввв постоянное напряжение Ж, = 500 в, а па сетку от возбудителя — переменное напряжение мг = бг г соз щй изменяющееся косинусоидально с частотой щ.
Проследим характер электричоских процессов, которые будут иметь место в этом случае в ламповом генераторе, н установим, при каких условиях режим его работы будет режимом кол~ баний 1-го рода. Для простоты начнем разбор вопроса со случая работы лампового генератора без нагрузки, положив для этого, что его колебательный контур замкнут накоротко (г = О).
Совершенно очевидно, что в этом случае напряжение на аноде лампы при колебаниях будет оставаться постолнным и равным напряжению источника (е„=Ю, = 000 в), а ток в анодной пепи генератора будет изменяться только под влиянием изменения напряжения на сетке, в точности следуя закону, выражаемому соответствующей статической характеристикой лампы з, = г" (г„) при е, =-.с', = соней В соответствии с этим динамическая характеристика лампы ге нератора при работе последнего без нагрузки (вхолостую) будет совпадать с ее статической характеристикой г,=У(е,), соответствующей выбранному анод- ному напряжению е,=Ью а его режим, в зависимости от величины амплитуды колебательного йапряжепия на сетке, может быть и режимом колебаний 1-го рода и режимом колебаний 2-го рода'. сц ма О Фмг.
10. Семейство статнчгскчх характеркстмк го= у(ег) ламин генератора В рассматриваемомнами частном случае, как это видно на фиг. 10, предельным значением амплитуды УУ„ю при котором колебания в генераторе при холостом ходе будут еще колебаниями 1-го рода, будет УУ„=22 н. При дальнейгпем увеличении 0„, динамическая характеристика генератора но будет уже прямолинейной, искривляясь вначале в своей нижней части, а затем (при Г = Зу в) и в верхней, и колебания в генераторе станут уже колебанйями 2-го рода. ' Наномнкм, что прн колебанммх 1-го рода дпнакмческан характернсткка лампи генератора представллет собой прамую линию, а прм колебаннлх Э-га рода — кривую нлм ломавую лкпмю.
Проследим несколько подробнее характер электрических процессов в генераторе при работе его в режиме колебаний 1-го рода без нагрузки. Для болыпей конкретности н наглядности изложения обратимся при этом к частному примеру н допустим, что в генераторе, собранном по схеме фиг. 9, контур закорочен, а в его анодную цепь, для регистрации электрических процессов в ней, включены последовательно два прибора (фпг. 11): мнллиамперметр постоянного тока 1, зашунтированный конденсатором большой емкости, и миллиамперметр переменного тока высокой частоты 3 с трансформаторным входом (с малым числом витков в первичной обмотке трансформатора).
Пусть Е = 500 в, а Су =20 в н е = и =су созюз= 20 созыв. а но в в юв Прн выключенном возбуждении, т. е. прись,=0, в генераторе никаких колебательных процессов не будет, а в его анодной цепи под 1 3 $ $ $ ! ! 1 1 1 Фиг. 11. Панснитехьная схена иссведованин электрических кронессов в ханновон генераторе ири хохосхон ходе влиянием напряжения Е, будет протекать только постоянный ток в = до, носящий название тока покоя. а ос~ В данном случае, как это отчетливо видно из характеристик фиг. 10, Х = 62 ма.
Этот ток зарегистрирует и прибор 1, стрелка же прибора я при этом оудет, конечно, стоять на нуле. Точка О на характеристиках фиг. 10, соответствующая току покоя генератора, носит названне начальнои рабочей точки и дает наглядное представление об электрических процессах в генераторе при выкльочонном возбуждении. В режиме покоя ламповый генератор будет непрерывно отбирать от источника анодного тока электрическую энергию, которая вся целиком в этом случае будет поглощаться электронной лампой, рассеиваться на ее аноде, вызывая соответствующий разогрев последнего. Мощность, отдаваемая источником при этом, определится как о ОвЕа (29) в сялу чего и мощность, рассеиваемая на аноде лампы, будет (30) 23 В рассматриваемом нами случае в соответствии с этим найдем: Р Ро Х и' 62 10 500 31 При включенном возбуждении напряжение на сетке лампы генератора будет изменяться косинусоидально в пределах от с = с =+ 17, до е =е = — Уш и вызовет соответствующее Лшал г гш!и изменение тока в его вводной цепи.
В рассматриваемом нами частном случае зто изменение з, будет линейным и изобразится графически отрезком л-0-л прямолинейного участка соответствующей статической характеристики лампы (см. фиг. 10), лежащим в пределе е = (+ 20) —;( — 20 в). Динамическая характеристика генератора, изображаемая этим отрезком (л-0-л), будет прямой линией, а заданный режим холостого хода генератора — режимом колебаний 1-го рода. Анодный ток генератора при атом будет изменяться в пределах от з,,„= 96 деа (точка 1) до з, „= 28 ма (точка 2) — симметрично относительно некоторого среднего значении з, =62 ма, равного току покоя Х,. Общий характер этого изменения за период показан на фиг.
12 '. Графики фиг. 12 (точно так же, как и динамическая характеристика лампы генератора, изображенная на фиг. 10) со всей очевидностью показывают, что прн колебаниях 1-го рода процесс изменения тока в аноднои цепи генератора представляет собой результат сложения двух элементарных процессов: постоянного (Х,) (изобрзжаеиого графичоскн прямой, параллельной оси абсцисс) н переменного косинусоидального Т, с амплитудой,Т, =! — у = Х вЂ” 1 = ' '* '"'", совпадающего »а ашах а а аш!и по фазе с косинусоидальным процессом изменения напряжения на сетке лампы. В соответствии с этим аналитическое выражение для аиодного тока при колебаниях 1-го рода получит следующий вид: (31) г; = уа+ Ха,аесэшй где (32) Х з Х Х з ашал аш!и ша акал а а аппп Х="'*+''а 1 (33) 1, представляет собой среднее значение тока анода за период и носитиазпание его постоянной составляЮщей.