|
|
После того как |
Rа |
|
станет больше, чем Rа ГР |
||||
|
(Uа > Uа ГР), в |
импульсе |
выходного |
тока появляется |
|||||
|
провал, амплитуда первой гармоники анодного тока Iа1 |
||||||||
|
и постоянная составляющая Iа0 резко уменьшаются , а |
||||||||
|
первая гармоника тока управляющей сетки IС1 – возрас- |
||||||||
|
тает. Режим ГВВ становится перенапряженным. |
||||||||
|
|
График зависимости Uа (качественно совпадает с |
|||||||
|
зависимостью ξ = U/Еа) в недонапряженном режиме |
||||||||
|
является линейной функцией Rа (Uа = Iа1Rа), в пере- |
||||||||
|
напряженном режиме рост Uа резко замедляется из-за |
||||||||
|
уменьшения Iа1. |
|
|
|
|
|
|||
|
Iа0. |
Мощность |
Р0 = Iа0 Eа изменяется аналогично току |
||||||
|
|
|
Р = 0,5I 2 |
R |
|
|
|
||
|
|
Мощность |
|
в недонапряженном режи- |
|||||
|
|
|
|
1 |
a1 |
а |
|
|
|
|
ме пропорциональна Rа. |
|
|
|
|
||||
|
|
В перенапряженном режиме для определения мощ- |
|||||||
Рис. 7.4 |
ности |
удобнее |
использовать |
соотношение |
|||||
Р = U 2 |
2R . Так как Uа в перенапряженном режиме |
||||||||
|
1 |
а |
а |
|
|
|
|
|
|
меняется слабо, зависимость Р1 от сопротивления на-
грузки близка по форме к гиперболе.
Следует заметить, что Uа в перенапряженном режиме слегка возрастает, и поэтому экстремум электронного КПД генератора ηе = 0,5 ξ g1(θ) находится не в граничном, а в перенапряженном режиме.
Выводы:
1.Максимум мощности Р1 находится в слегка перенапряженном режиме, но величина этой мощности несущественно отличается от значения Р1 ГР.
2.Максимум КПД достигается в перенапряженном режиме, но его значение мало отличается от значения КПД в граничном режиме.
3.В недонапряженном режиме велика мощность, теряемая в виде тепла на аноде лампы (рис. 7.4).
Расчеты выходных цепей генератора
Исходными данными для расчета ГВВ являются величина выходной мощности Р1 и частота f. Задачей разработчика является выбор АЭ и расчет его режима. Расчет обычно выполняют в граничном режиме, так как энергетические
характеристики генераторов P1 и η при этом близки к максимально возможным.
Расчёт режима анодной цепи лампового ГВВ по заданной мощности Р1 в граничном режиме
1. По заданным Р1 и fРАБ выбираем лампу так, чтобы ее номинальная мощность и максимальная рабочая частота были больше заданных (Р1 НОМ > Р1 и
fМАКС > fРАБ).
31
Выписываем из справочника (или определяем по статическим характеристи-
кам) величины S, SГР, Еа, ЕС2, D, |
E′ |
|
|
|
|
|
С и т. д. Задаем угол отсечки θ = 70 – 90°. Вы- |
||||||
писываем из табл. 6.1 коэффициенты α1(θ), α0(θ), γ1(θ), сosθ. |
|
|||||
2. Запишем соотношение для Р1: |
|
|
|
|
||
Р1 ГР = 0,5Uа ГР Iа1ГР = 0,5ξГР Еа Ia МАКС α1(θ), |
(7.3) |
|||||
где ξГР = Uа ГР / Еа – коэффициент использования анодного напряжения в |
||||||
граничном режиме. Используя соотношение (3.5) найдем связь Ia МАКС с ξГР: |
||||||
Ia МАКС = SГР еа МИН ГР = SГР (Еа – Uа ГР) = SГР Еа (1 – ξГР). |
(7.4) |
|||||
После подстановки (7.4) в (7.3) получим: |
|
|
|
|||
Р1 ГР = 0,5 α1(θ) Еа2 SГР ξГР (1 – ξГР). |
(7.5) |
|||||
Решение этого квадратного уравнения относительно ξГР: |
|
|||||
ξГР = 0,5 ± 0,5 1− |
|
8Р1 ГР |
|
. |
(7.6) |
|
α |
(θ)Е2 S |
|
||||
|
1 |
а |
ГР |
|
||
Два знака перед радикалом в (7.6) означают существование двух решений с
разными значениями ξГР и Ia МАКС (см. рис 7.5). Энергетически выгодным будет использование ре-
шения со знаком «+», при этом больше ξ. 3. Определим
Uа = ξГР Еа; Iа1 = 2Р1 ГР/Uа; Rа = Uа/Iа1; Iа МАКС = Iа1/α1(θ); Ia0 = Iа МАКС α0(θ) = Iа1/g1(θ),
где g1(θ) = α1(θ)/α0(θ) – коэффициент формы импульса тока.
4.Рассчитаем Р0 = Еа Iа0;
Ра = Р0 – Р1 < Ра ДОП;
η = Р1/Р0 = 0,5 ξ g1(θ).
5.Определим амплитуду напряжения возбужде-
|
ния: |
Iа1 |
|
|
|
|
UC = |
+ DUа. |
(7.7) |
||
|
Sγ1 |
(θ) |
|||
|
|
|
|
||
Рис. 7.5 |
6. Определим напряжение смещения: |
||||
ЕС = – (UС – DUa) cosθ + |
Е′ |
||||
|
С (7.8) |
||||
Расчёт коллекторной цепи транзисторного ГВВ
Расчёт транзисторного ГВВ отличается от расчёта лампового, так как транзистор не допускает перегрузки по напряжению питания. Для того, чтобы обеспечить надёжную работу прибора, необходимо выполнить условие: еК МАКС < eК ДОП. Обычно задаются коэффициентом запаса к = 0,6 – 0,8 и опреде-
ляют еК МАКС = к еК ДОП.
Последнее условие означает, что транзистор недоиспользуется по мощности. По сравнению со значением мощности Р1, приводимой в справочнике, удастся получить мощность в нагрузке, примерно в два раза меньшую. Такой выбор режима обеспечивает надёжную работу транзистора и передатчика.
1. Выбираем транзистор из условий Р1 НОМ > Р1; fТ >> fРАБ.
32