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 и 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).
Выписываем из справочника (или определяем по статическим характеристикам) величины S, Sгр, Еа, Ес2, D, E´с и т. д. Задаем угол отсечки = 70 – 90. Выписываем из табл. 6.1 коэффициенты 1(), , 1(, сosθ.
2. Запишем соотношение для Р1:
Р1 гр =0,5Uа гр Iа1гр=0,5 гр Еа Ia макс 1(), (7.3)
где гр= Uа гр / Еа – коэффициент использования анодного напряжения в граничном режиме. Используя соотношение (3.5) найдем связь Ia МАКС с ГР:
Ia макс=Sгреа мин гр =S гр (Еа– Uа гр)=S гр Е а (1 – гр). (7.4)
После подстановки (7.4) в (7.3) получим:
Р1 гр =0,5 1() Еа2 S гр гр (1- гр). (7.5)
Решение этого квадратного уравнения относительно гр:
(7.6)
Два знака перед радикалом в (7.6) означают существование двух решений с разными значениями гр и Ia макс (см.рис 7.5). Энергетически выгодным будет использование решения со знаком «+», при этом больше ξ.
Рис.
7.5
Uа = гр Еа; Iа1=2Р1гр /Uа; Rа=Uа/Iа1;
Iа макс=Iа1 /1(); Ia0=Iа МАКС = Iа1 /g1(),
где g1() = 1()/ – коэффициент формы импульса тока.
4. Рассчитаем Р0 = Еа Iа0 ;
Ра = Р0 – Р1 < Ра доп;
= Р1/Р0 = 0,5 g1().
5. Определим амплитуду напряжения возбуждения:
(7.7)
6. Определим напряжение смещения:
ЕС = – (UС – DUa) cos + (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 определяют 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.
Выписываем из справочника S гр =1/rнас , 0, fT, eк ДОП.
2. Соотношение для выходной мощности
Р1гр=0,5Uк ГР Iк1 гр= 0,5Uк гр Sгр eк мин гр1().
Из рис. 7.6 следует: е к мин= ек макс – 2Uк гр.
Р1гр= 0,51() Sгр Uк гр (eк макс – 2Uк гр). (7.9)
3.Решим уравнение (7.9)относительноUк гр:
Рис. 7.6
(7.10)
4. Находим
Ек = ек макс – Uк гр;
Iк1 =2Р1 / Uк гр;
Iк 0 = Iк1 / g1(); Rк = Uк гр/ Iк1.
5. Определяем Р0=Ек Iк 0;
Ps = Р0 – P1 < Ps ДОП;
= Р1 / Р0; = 0,5 гр g1().
Расчеты входных цепей генераторов
Если методики расчета выходных цепей генераторов при использовании вакуумных и твердотельных приборов практически не отличаются одна от другой, то этого нельзя сказать о расчетах входных цепей ГВВ на лампах и транзисторах. Входное сопротивление генераторов на лампах в схемах с общим катодом велико и напряжение на управляющей сетке Uс по форме близко к гармоническому. Напротив, входное сопротивление мощных транзисторных генераторов мало (единицы и доли Ом), и расчетные данные хорошо совпадают с практическими результатами, если считать, что ГВВ возбуждается гармоническим током.
Ниже рассматриваются методы расчета входных цепей ламповых и транзисторных ГВВ.