2. Расчёт оптимального режима гвв на заданное использование аэ по току

Необходимость подобного расчёта чаще встречается в ламповых ГВВ, применительно к которым мы его и рассмотрим. Что касается транзисторных ГВВ, то расчёт его может быть проведен аналогично.

Заданным считается максимальное значение амплитуды импульсов анодного тока или, что чаще всего встречается, значение постоянной составляющей анодного тока .

Оптимальным считается критический режим работы генератора, поэтому, выбрав значение θ с учётом изложенных ранее соображений (см. лекцию 6), определяется в соответствии с (6.12) значение

где обычно .

Если при заданном использовании лампы по току необходимо иметь определённую величину колебательной мощности , то напряжение источника питания анода должно быть

.

Смысл приведенного соотношения поясняется рис.7.7.

Необходимо, чтобы выполнялось условие, где - предельно допустимое для данной лампы постоянное напряжение на аноде.

Если при расчёте получается, что требуемое , то данный режим не может быть реализован, то есть, не могут быть одновременно выполнены два условия: использование лампы по току и обеспечение необходимой колебательной мощности. Следует пересмотреть условия.

После определения расчёт генератора производится по формулам примера 1.

3. Расчёт оптимального режима гвв на заданное использование аэ по мощности рассеяния на выходном электроде

Мощность рассеяния на аноде лампы, коллекторе транзистора определяет, в основном, рабочую температуру прибора, поэтому необходимость подобного расчёта появляется в тех случаях, когда есть ограничения на температуру окружающей среды.

Порядок расчёта аналогичен для лампового и транзисторного ГВВ.

Выбирается нижний угол отсечки выходного тока АЭ, исходя из изложенных ранее особенностей (см. лекцию 6). По таблицам, графикам или формулам находятся коэффициенты

Так как (рассмотрим в терминах лампового ГВВ)

то в критическом режиме

. (**)

С другой стороны, в критическом режиме

. (***)

Приравнивая (**), (***) и разрешая относительно , получаем с учётом, что < 1,

После определения дальнейший расчёт проводится по формулам примера 1.

Обратим внимание, что из (***) вытекают (6.14), (6.15).

4. Расчёт оптимального режима гвв на заданную мощность потребления от источника питания выходной цепи (анода, коллектора)

Необходимость подобного расчёта имеет место при ограниченной мощности источников питания, например, в случае радиоаппаратуры на борту самолёта или другого летательного аппарата, а также носимой радиоаппаратуры.

Если задана величина потребляемой мощности по цепи анодного или коллекторного питания, то, выбрав АЭ и нижний угол отсечки выходного тока, на основании (6.12) определяем для критического режима

где - напряжение питания анода или коллектора .

Дальнейший расчёт практически не отличается от рассмотренного в примере 1. Колебательная мощность при этом

5. Расчёт оптимального режима гвв на заданное сопротивление нагрузки в выходной цепи аэ

Необходимость подобного расчёта часто имеет место в ламповых ГВВ метровых, дециметровых и сантиметровых волн, где встречаются трудности в получении больших значений эквивалентного сопротивления контура в анодной цепи.

Для определения воспользуемся формулой (6.12), учитывая, что при заданном эквивалентном сопротивлении контура

тогда

Выбрав лампу и нижний угол отсечки анодного тока, определяем значение при заданном . После этого дальнейший расчёт генератора проводится в последовательности примера 1.

Если при заданном задана также величина колебательной мощности , то, после определения , необходимо определить напряжение источника питания анода

Если окажется , то необходимая мощность не может быть обеспечена выбранной лампой при заданном . Необходимо либо сменить лампу, либо рассчитывать на ту мощность, которую лампа сможет обеспечить в заданной нагрузке при или

ПРИМЕЧАНИЕ

В процессе расчёта режимов генератора целесообразно проверять соответствие получаемых результатов возможностям АЭ, для чего следует обращаться к статическим ВАХ выходного тока АЭ, использованным для определения эквивалентных параметров аппроксимированных статических ВАХ, и сравнивать получаемые по характеристикам значения параметров режима с рассчитанными. Например, проверить, получается ли по характеристикам рассчитанное значение амплитуды импульсов анодного тока при найденных значениях и Если расхождение существенное, то где-то допущена грубая ошибка в процессе вычислений или неправильно определены эквивалентные параметры аппроксимированных статических ВАХ.

Аналогичная проверка делается и при расчете транзисторного ГВВ с использованием статических ВАХ: получается ли по характеристикам рассчитанное значение амплитуды импульсов коллекторного тока при найденных значениях и

Особенности расчёта режимов ГВВ в недонапряжённом и перенапряжённом режимах

Выше рассмотрен порядок расчёта ГВВ в критическом режиме при разных условиях задания.

Иногда требуется рассчитать ГВВ в недонапряжённом режиме. Необходимость подобного расчёта появляется в генераторах с амплитудной модуляцией смещением и в усилителях амплитудно-модулированных колебаний, а также в усилителях однополосных сигналов. Методика расчёта генератора в недонапряжённом режиме аналогична рассмотренной для критического режима. Прежде всего, необходимо по формуле для соответствующего случая исходного задания определить значение , а для расчёта принять ξ < и провести все вычисления. Часто принимают ξ = (0,96…0,99). После того, как выполнены необходимые вычисления, следует проверить, что требуемая амплитуда импульсов выходного тока находится в основной области статических ВАХ, а не в области критической линии или перенапряжённого режима, и существенно не отличается от величины тока, определяемой по статическим ВАХ при рассчитанных напряжениях.

Точно также, иногда требуется рассчитать ГВВ в перенапряжённом режиме. Необходимость подобного расчёта появляется в генераторах с анодной, коллекторной модуляцией, а также в усилителях частотно-модулированных колебаний. Методика расчёта генератора в критическом режиме с небольшими дополнениями может быть использована и для расчёта ГВВ в перенапряжённом режиме.

Как и ранее, в зависимости от задания по соответствующей формуле определяется значение , а для расчёта принимается ξ > . Часто принимают ξ = (1,02…1,04).

Анализ показывает, что с хорошей точностью значение верхнего угла отсечки выходного тока АЭ в перенапряжённом режиме работы можно определить по формуле

где

В перенапряжённом режиме при ξ ≤ 1, как было показано в лекции 5, импульс выходного тока АЭ можно представить в виде суперпозиции двух импульсов (см. рис.5.6).

Анализ показывает, что с хорошей точностью амплитуда результирующего импульса провала может быть определена выражением

где - напряжение источника питания анода или коллектора .

Соответственно, постоянная и первая гармоническая составляющие результирующего импульса провала:

Амплитуда колебательного напряжения на нагрузке АЭ ГВВ, соответствующая выбранному значению ξ ,

для лампового ГВВ

для транзисторного ГВВ

Если задана колебательная мощность в нагрузке, то необходимая величина амплитуды первой гармоники выходного тока АЭ

или

Очевидно, амплитуда первой гармонической составляющей образующего импульса анодного тока в силу принципа суперпозиции⁸

.

Для коллекторного тока аналогично.

Найденное значение амплитуды первой гармонической составляющей образующего импульса выходного тока АЭ ГВВ используется для определения амплитуды напряжения возбуждения по формуле

, (****)

которая соответствует (6.17).

Постоянная составляющая выходного тока, например, анодного⁹

.

Все остальные вычисления проводятся по формулам примера 1.