Юрасов Е.В. Ламповые генераторы и передатчики (1938) (1095873), страница 8
Текст из файла (страница 8)
полезная мощность генератора уменшпается, и, следовательно, при И =В, опа будот максимальной: Я„ на величину колебательной Р„ таблица отношении " при к Для иллюстрации влияния величины мощности генератора нняо приводится разных значениях отношения — : Рс з,о 2,0 Р„ к 0,76 0,99 0,96 0,89 0,99 0,89 1,О 0,33 0,56 0,71 аР„РДОВ, Ле ая 2 1л,+л р Условие получении иаксииахьиов иовоьости при Л = Ле иомио доказать, ввез первую проивеодиую оч Р„по Л и приравиев ее пулю: откуда (л, + г.
д — эг. (л, + г.) = о лр-г, =о, л,=г.. и Оеончзгедьзо здз Б. Колебательное нзяряжеяне из контуре. Коэфнцнент использования аяодиого назряження При работе генератора на настроенный контур напряжение на аноде его лампы изменяется в такт с изменением анодного тока и может быть выражено следующим образом: е, = Ж,— е7 „соз Ы. г'жа ~'юк Ь = Х (51) При колебаниях 1-го рода рабочая точка не выходит за пределы прямолинейных участков статических характеристик лампы, и ток в анодной цепи циркулирует в течение всего периода, т.
е. 1, всегда больше пуля, а это может иметь место лишь при тои условии, если и е, все время будет больше нуля. В силу этого: и и.' ) О' т. е. ~юк = — (1. л Количественно У„„-может быть определено как (52) тк та ь ' или, подставляя вместо Х„„ его значение из (49), (53) Последняя формула показывает, что колебательное напряжение на контуре растет прн возрастании сопротивления нагрузки Я и достигает своего максимума при Я = оо, причем 41 Отношение амплитуды переменной составляющей анодного напряжения 0„, или равной ей численно амплитуды колебательного напряжения на контуре (Г„„ к его постоянной составляющей Ь'. носит название коэфициента использования анодного напряжения При наивыгоднейшей нагрузке, т. е. при Е = 11„ Х1 эКиу на 2 Но так как ХХ„„(Е„то рГан < Е„а следовательно, при Я =Л, Ь' = — (— 2Ь;, 2Р» ' т. е.
1 орз( 2 В. Козфнцнеит полезного действия Прн работе лампового генератора на нагрузку выделение в ней колебательной мощности Р„ сопряжено всегда с затратой первоисточником электрической энергии мощности Р - Р„. Отношение †' носит название отдачи или коэфициента полезного действия генера- торы При колебаниях 1-го рода: 1 1 Р=Х, Е„ откуда .г 6 ь'„з,г 2 1 Ь'„2 т Но $(1;,Т (Х„так как Х,=Х вЂ” ю',, 1, н)О, следовательно, ц(0,5. 154) Г. Вредельнзн мощность. Режим анода Полезная мощность при колебаниях 1-го рода 2~ 1 'гна'2'Ьа будет тем больше, чем больше будут У'„., 1 и Е,.
Но пределом для ,Х является, как это нетрудно видеть нз характеристик лампы, половина тока насыщения Х„ а пределом е — единица. Поэтому предельной 42 мошвостью, которую можно получить от генератора в режиме колебаний 1-го рода, будот Г,1 К, Г,.ж нерея 2 2 й Но так как за счет изгибов в верхней и нижней частях характеристик япппрея 2 3(1, то Р ( — '' череп а и будет равна приближенно перез 6 реализовать такую мощность в генераторах при достаточно высоких Ж, часто бывает невозможно вследствие чрезмерно форсированного режима анода лампы. В самом деле, (55) Р, = Р— Р, = Р я 1 — яз). Но так как при колебаниях 1-го рода и(0,5,то Р )Рп; Р )05Р.
Поэтому для получения предельной мощности анод лампы должен допускать рассеивание еще болыпей мощности без перегрева, что в генераторных лампах по болыией части как раз и не может иметь места при нормальных для иих анодных напряжениях (см. пример в конце главы) и в особенности при повышенных, при которых только и можно получить достаточно высокий коэфициент $, а следовательно, и не слишком малый р~. Д.
Эквивалентная схема генератора Рассматривая основную форм)лу колебательных процессов в ламповых генераторах при колебаниях 1-го рода нетрудно заметить, что она вполне аналогична формуле, определяющей зависимость тока в цепи обычного генератора переменного тона с электродвижущей силой, равной Г.уг„, и внутренним сопротивлением, равным Л„работающого на внешнюю цепь с сопротивлением Я,, носящим чисто активный характер. Поэтому при изучении колебательных процессов в ламповом генераторе последний можно заменить некоторой эквивалентной схемой, представленной на фиг. 19 и носящей название эквивалентной охемы лампового генератора при колебаниях 1-го рода. С помощью этой схемы можно очень просто установить зависимость между основнымп вереиенными факторами з генераторе и получить значительную часть тех соотношений, которые нами были установлены выше другим методом.
Таз, например, амплитуда колебательного напряжения на нагрузочном сопротивлении может быть выражена нав те на а Вг.' Я а' Колебательная мощность Фнг. 19.Энвнвевентнаы омега лампового генератора нрн вовебаннвх 1-го рода 2 ~' и» 2 ~ о 2(В~+Я„)2 'е, = Ж, — ЕУ„, соз огй й) Тов в анодной цепи: е, = 1, + д'„, соз а1; эЕГ =и,+г 6) Колебательная (полезная) мощность: тГ2 рг я тг ~а 2(В2+Л' Р ' Ь. Сводка основных формул, характеризующих электрические процессы в ламповых генераторах при колебаниях 1-го рода (при активном характере нагрузки) 1) Напряжение на сетке (результирующее): е = Ьг+ гг соз год 2) Колебательное напряжение на контуре: и„ = ЕГ„„ соз ю1; эгг„г.
эп у- К мг и ю32 юе 'на а Вг + Л Вг 1+— Яо 3) Коэфициент использования анодного напряжения: б' Е= —. Ва 4) Результирующее напряжение на аноде: 7) Мощность, затрачиваемая источником: Р=Хи.ь'и. 8) Еоэфициент полезного действия генератора: к Р 9) Мощность, рассеиваемая на аноде лампы: Р„= Р— Р„= Р (1 — из). 10) Оптимальное значение сопротивления нагрузки: г =л.. 'кирх 6. Примеры и задачи ХХХдтзлуетл Х. В ламповом генераторе, работа|ощем в рекдиме колебаний 1-го рода, использована лампа с характеристиками, изображенными на фиг. 10: Л = о00 в, .Е = — 5 в, ХХ = 50 в, 5=0,8.
и У икд Опродолнть Рк, я и Я„ . Для решения данной задачи вспомним., что в 'дюи ХХик л иии и и что ,Х =' — 1 иии ишкх и и причем 1„=Х„, а у, „есть ток анода при е,=е, и прп в„= =в, „. В данном случае (см. характеристики) 1.=54 жа (ток при е„=-Г,,= =500 в и при е = Л = — 5 в), У У в„, =Ли — ХХ „=Ƅ— 5 Ж,=100 в; е =Ь' + ХХ = — 5+50=45 в;. Укхх У иид г„,х = 77 лха; Х„, = 77 — 54 = 23 жа. Отсюда р 23. 10 О>8. ВОО = 4,6 вди; к 2 Р=Х,Ь'„= 54.10 500 = 27 вяд; 4,6 5= — =0,17; 27 гг х з.ь" о,в кос = — "-" = — = — э = 17 400 олд. д. ЛХуримеур 2. В какую сторону изменится л) в предшествуЮщей задаче, если Л уменьшить до 7 500 омР Для ответа на этот вопрос воспользуемсл выражением для полезной мощности в виде: „вГ) з 2 гдЧ+ Я )в и, определив параметры лампы по характеристикам, найдем ~в Р„и р е помня, что при колебаниях 1-го рода изменение величины Я не влечет эа собой изменения Р.
Находим из фиг. 10 )в = 11; лв, = 6 500 ом. Отсюда Ои эо)д 7 оо в 2(езсс+ 7.ОО)' = — = 0,215 ' 5,Э 27 вместо 0,17, т. е. и увеличился. Пример З. Определить предельную колебательную мощность, которую можно получить в генераторе с лампой, характеристики которой приведены на фиг. 10, при Ь'„= 500 в, если предельная допустимая мощность, рассеиваемал на айоде, для нее равна 15 врв. Обралцзясь для решении к фиг. 10, нетрудно установить, что практически прямолинейными участками характеристик выбранной лампы можно считать участки, лежащие в пределах г„=15 —.125 ма для е.гж100 в. Для получения предельной мощности от генератора характеристика его лампы доллкпы быть использованы в их прямолинейной части полностью; поэтому в данном случае максимальное н минимальное значения тока г, будут: рв =125 ма г, =15 ма веввв ввав Отсюда д' = 2 =55 ма' 125 — 15 Х„= ' =70 ми, е„, =100 в, 125 ).
15 так как нрн дальнейшем его уменьшении резко убывает 4„ дл'. „= Я, — св ы = 500 — 100 400 в; .) У,„„55 10 )ОО "вред Р=д,.Е, = 70 10 500=35 ври; Р, = Р— Р = 35 — 11 = 24 ври, т. е. больше допустимой. Таким образом, использование этого режима практически невозможно, и для работы генератора при заданном значении Ь'„ приходится давать на сетку лампы отрицательное смещающее напрязкение с целью уменьшения 1„ и Р и ограничиваться вместе с тем лишь частичным использованием эмиссионных свойств лампы (или переходить на режим колебаний с нижней отсечкой). Так, например, исходл попрежнему из Ь', = 500 в и ХЕ, = 400 в и принимая Р,== 15 вт, а з'„ „ = 15 леа, найдем: (У» — 15) 1О з 4ОО » Р= Х, Ь; =Е, ° 10 ° 500 =-0,5 1„; Р, = Р,— Р„= 0,5.1; — (0,2 Մ— 3).==10, откуда 1„~40 лга, Р„=- 5 вт.
"»ре» Задачи Х Ж» = 400 в, Жо — — 10 е, д„„» сз 85 ма, (Г = 2»0 о. ХаРактеРкстакв лампы — фвг. 10. Определкть то Л, Ю' (Ответ: е(=0,12; Я =7150 ом; С =45 в.) Задача я. Прм той ые замке, что и в задаче 1, а прм Е = 400 о, Жг — 10 е, (Г = ЗО е определить Р„, 4 к Ч длл втого реывма. "ыа* (Ответ: Р, = 2е1 окй 4 =0,41! в=0,082.) еы»з Задача у. Геператор работает ка ыастроекаый контур простейыего вида с параметрааыг У = 25 мкеы, С = 400 мкмкбге ?У» = 5 ом. Характеристики лавкы — фаг. 10. Л»т»450 е; Жг — — — 5 о; (Г =50 е.
Определыть ток в контуре (зффезгвзыое зпачевпе), б;„» ы Ч геыератора. (Ответ: 1, = 1,03 а; П „= 362 в; в=0,25.) 1» ОНаРОЛБНЫХ ИОПРОСЫ 1. Как моыво взобразвть графвческм колебательпый процесс в ламповом геы раторе пры кодебапвзл 1-го рода2 2. Каьую форву ывеют вводный ток ы папраыеыке па вводе в генераторе прп актазыом ларактере ыагрузкв? 3. Каково фазозое соотыоыеыве меяду перезевыымм состазлающвмы ыапрлыеывз ыа сетке, вапраыеыка ыа авода к аыодыого тока ыра актызыом ларактере нагрузки .геыератора? 4. Какал аавысвкость мемду д ,, 6' м Я ? й.