книги из ГПНТБ / Шумлянский, И. И. Проектирование радиопередающих устройств. Расчет основных режимов при усилении мощности и колебательные системы учеб. пособие

на сетке Рг — —

Если получен­

на заданную мощность сопротивление нагрузки /?а= /? ат--—’—

•

*

т

'■

Коэффициент Iюнользования,

удовлетворяющий

УСЛОВИЮ

расчетные величины

и Ркт и коэффициент использова­

ния согласно равенству

(18). В слабо перенапряженном ре­

жиме

коэффициент £ < |о ,, а в сильно перенапряженном —

|> |о -

Проверяют потери

мощности на сетке. Для проверки

амплитуду анодного напряжения ІІ3— $ Е.л,

2р

амплитуду первой гармоники анодного тока/ а1 =

~ !>

резонансное сопротивление колебательной

системы

постоянную составляющую анодного тока

(« <

;0)

/.О - 5[(£/с- DUa) ßo(0) - (t/c + Vt/a) р0 (ф)],

подводимую мощность постоянного тока

Р0=

/а0£ а,

и к. п. д. анодной цепи т\=--

К

Р»

нить

1

-g ЩР-1

1

'

im = ~2 s0 и Л;ш =

аі(^!- Аналогичные соотно­

шения можно получить

также

в недонапрязкенном

режиме.

Следует задаться показателем напряженности режима

N =

Ec-\-Uc -'r D {ейй— Яа0)

U а

<?ао

Для

выбранного показателя іѴ<ѵ

определить крутизну гра­

ничной линии

S n = S (N + D ) < S t,

высоту анодного импульса

Iт ^ NАа (4о

(20)

и колебательную мощность

=

а д а і ( ѲЖ < 0 - ? ) .

При постоянных значениях Ея 0 и N колебательная мощность

Рк(!)

изменяется по квадратичному закону, подобно парабо­

где Рйт= ~ -о-£аѴ*о(ѳ)-

Потери мощности на аноде лампы Ря — Ри -

Рк не превыша­

ют допустимого

значения Pbn, если коэффициент

использо-

вания к > «о

( і - у ) 2+

РaN

где у

Рот

9* * *РIкт

когда показатель напряженности режима N 0= ■О (^aO

^-ао)

£ « & > - * )

Согласно равенству (20) высота анодного импульса

Im= S (7V(1+

D )E a(So - :-) -

w

[(Д„(1 -

S) -

E.a0J'

(21)

и колебательная мощность

P.

U J a

Щ

SEa[Да(1 - 5) - Ea

Для

заданных

значений

Ea и 0 колебательная

мощность

P h.(S)

изменяется

по квадратичному

закону.

Координаты

вершины параболы

^ао

Р

=

_ іЖ

*•0 £70

(22)

Е.

si-c:.

~кщ

Расчет

на заданную мощность

Рк

Ркт производится

так­

же

с помощью

равенства

(18).

Согласно

равенствам

(11)

и (12)

сеточные напряжения

Vc = DEa

2\т— %cost)

— Ec.

(23)

1 — cos Ѳ .

Расчетное сопротивление нагрузки Ra== ~

не должно пре-

вышать реальных

значений

Ді

сопротивления

резонансного

колебательной

системы.

Получение

заданной

мощности

Р к < ЯКП1 за счет снижения анодного

напряжения

Да< Д аль

Рис. 10. Диаграмма ра­

при достаточно

высоком входном

боты

пентодного

генера­

тора

без токов

управля­

сопротивлении лампы RCK.

ющей сетки.

Для расчета

буферной ступени в'

Q

а-нодно-

вания ?>сК) где ?к — 1 ---- определяют амплитуду

го напряжения

Ua=

; Е.л, амплитуду рабочей гармоники ано д-

2 Рк

п

и й

уело-

ного тока 1^ = - ^ ,

сопротивление нагрузки

Ra —

z

и

-*ai

вие образования седловины cos б - -, ■

коэффициенты

используемой гармоники тока

^ = М 0)

-•

и а,

_ _ ъ ____

1 — COSÖ

Колебательная

мощность Рк —

(2£т—-■?),

откуда

П р и м е р

№ 1.

Расчет

триодного генератора

на

за­

данную мощность.

Рк =40 кВт.

Выбран

Задана

колебательная мощность

триод типа ГУ-45А. Его параметры:

Рп — 40 кВт; PaN = 20

кВт;

Рсіѵ= 2,5кВт; Eajv= 10,5

кВ;

£ а0 = 2,5

кВ;

/е = 25

А;

ц =

22;-S =

2 4 ^ i 5 Г= 1 5 ,5 ^ -

Коэффициент критического режима

15,5

1

,

;

24

22

анодного импульса:

Анодное напряжение

£'а = 10

кВ.

Форма

=

15°;

cos4*— 0,966;

ßo(0)

=

0,0019;

^(0)

=

0,337;

0 =

7,5°;

cos0 =

0,259;

=

0,199;

ф

Щ ф )

0,(ф) =

0,0038.

Расчетные величины

t

Е о [ М в ) -Щ ]

"1 2[р1(0) cos ф — р^ф) cos ÖJ

0,337 -

0,0038

2(0,337*0,966 - 0,0038-0,259)

“

° ’014’

н

и с

іТ[Рі(Ѳ) cos ф

?і(Ф) cos Ь]:

2(cos ф — cos 0)

0,5143 - ІО2 • 15,5 • 0,3245 =

94,0 кВт.

2(0,966 -

0,259)

Коэффициент

использования анодного напряжения

: = U l

/

’ -

Ä

) “ 10'514^

+ /

’ - р ) - 0-905-

Амплитуда анодного напряжения

Ua — £ £\, =

9,05

кВ.

Расчетная амплитуда тока

I — SrEa ~1 — £ cos ф

155.1-

Т

. . т

^

6 =

27,6

А.

' а c o s ф —

COS0

0,707

Сеточные напряжения

Uc'= D U a+

~

9,05

, 27,6

-1,56 кВ;

22

24

E3 = - D

{Еа -

Ем) =

-

^1

(10 -

2,5) =

- 0,34 кВ

Ес — Е3----~ cos 0 =

— 0,34

27,6

•0,259 = - 0 ,6 4

кВ.

24

Условие отсѳчіки сеточного тока

COS0,

у - (DEa0 -

£ с) =

j-g g

(0,114 +

0,64) = 0,483;

Ѳс =

1,065

рад.

Гармоники сеточного тока

1,065

Т

I

_^С

~ г-

1,29

А;

Jc0

*cm 2^

6,28

/ СІ

2 Л * (1 -

cos6c)==

2-7,6-0,517

~

А.

гОс

3,14-1,065

Полная мощность в цепи сетки

Ра = \

U Jcl =

0,5• 1,56-2,35 = 1,83

кВт.

Мощность, поглощаемая источником смещения, _

Рс0 =

— ЕсІс0= 0,64-1,29 =

0,82

кВт.

Потери мощности на сетке

Рс =

р с1 _

р с0 = 1,83 — 0,82 = 1,01

кВт < РсЛг.

Амплитуда первой гармоники анодного тока

,

_ 2 Р к

2-40

= 8,84 А.

9,05

Резонансное сопротивление контура

n

U„

9,05

, АП

R a ~

~ Ц ~ 8 №

~

1,02

к 0 м ‘

Постоянная составляющая анодного тока

'

/ в0 =

S[(UC-

DUa) р0(Ѳ) -

(Uc+

ѵ£/а) МФ)] =

= 24 [(1,56 —0,41)0,199 — (1,56 +

5,43)0,0019] = 5 ,2 A.

Подводимая мощность в анодной цепи

Р0 — Іа0Еа = 5,2-10 =

52

кВт.

Потери мощности на аноде лампы

Ра = Р0 -- Рк =

52 — 40 =

12 кВт <

Ралг.

К. п. д. анодной цепи

=

сн =

0,77.

Полученные

ре-

И Q

OZ

ис­

зультаты учитывают при выборе

колебательной системы,

точников питания и мощности возбудителя.

в' стабилизиро­

Приме р

№ 2.

Расчет буферной ступени

ванном режиме.

мощность Р к =10

Вт. Выбран пен­

Задана колебательная

тод типа ГУ-15. Его параметры:

P n — 12

Вт; Р адг=15

Вт;

Р элг =

4

Вт;

Р сл г = 0 ,4

Вт;

,

Е а= 400

В;

Е эАг= 200 В;

Е ц — 0

В;

£ э0==175

В;

еак =

100 В;

5 = 4 , 7 ^ ;

\х =

120;'Ѵс =

7;

/?г= 25,6

кОм.

Угол отсечки анодного тока

0 =

80е;

cos 0 = 0,174;

ßo(0) =

0,236;'^(0) =

0,390

Коэффициент использования

и

,

Сяк

.

ЮО

1 -

400

=

0,75, принимаем

с =

0,8.

Амплитуда анодного напряжения Uа =

£ Ел — 320

В.

Амплитуда анодного тока

2р

‘

=

2.10

0,062 А.

/яі— j ~

- ^ q- =

Сопротивление нагрузки

/?а =

U '

320

5,15

кОм.

— =

Q-Qg^ =

Условие образования седловины

cos>l, =

-г1

0,75 =

0,938,

откуда

6 = 20°,

ßo(4>) =0,0045,

РКФ) =

0,0088.

0,8

Коэффициенты гармоник анодного тока

в, = ßj(0)

- 1

T _ lCg0S 6 Рі(ф) =

0,39 -

° l8n’^ 174.0,0088 =

=

0,36;

1 -

0,75

Эо =

1 — £ co^ Ѳ

0,236 -

346-0,0045 =

0,22;

Ро(в)------Г = І —

Ро(ф) =

*

*»К

0,36

= 0,436.

1

1 — cos 0

1 -0 ,174

Расчетные величины

;

=

1

,

№

= о,4-;.

2,56-10

=5,0,

^

2

=

-

'

' 0,436-0,8-16

оі^Е І

Я.о=£а(1 --26м) = - 3600 В.

Сеточные напряжения

Uc=

DE

2Sm-È co s0

400 10-0,8-0,174

=

40 В,

1 — cos Ѳ

120

1 -0 ,1 7 4

40

В,

Еѣ= Еэ0

Рс

175+ T 2Ö 3600 =

jj. fa 0=

=

384 В > Еэіѵ.

Ток второй сетки из характеристик лампы

Іат — 0,033

А.

Условие отсечки тока второй сетки

cos Ѳэ =

~-\D (Ея() — езк) —

_ F 1 _

i

/

3700

4

Ur

cJ

401

120

40j = 0,225; Ѳэ=

1,344 рад.

Постоянные составляющие токов

/ао =

/а: 1^- =

0,062І И

=

0,038 А;

/ э0 =

/9)Л^

=

=

0,033-0,214 = 0,007

А.

„

' „

120°

иость обеспечивается при оптимальном угле отсечки 0„ = —— ,

где и — кратность

умножения. Для удвоителей частоты

п = 2

пользования тока 7„ = — < 7[

и к. п. д. анодной цепи ц — -к-Іт«

' аО

^

/а = К + SU e cos со t —

cos ,l шt-

E i

Условие отсечки тока l n-\-SLfccos I

Ua COS ft I =0.

E l

,

/п+ S t/Ccos 0

амплитуду анодного тока

■CQg ѣр—> гДе коэффициент

R

В

первом приближении без учета реак

нагрузки А — -~ •

Е і

—

г

= — В.

ций анода cos 0 =

А

SU,

При

более точном

определении

условие

отсечки тока

для

удвоителя частоты

cos Ѳ=

— В -\-D K (2В2 — 1)

и для утрои-

теля

частоты cosO — — В

DKB2

где отношение

ам-

—. ■ 0 r\is

1 + 0

Ut\

/ j

С

учетом

иск-

плитуд колебательных напряжений1 + 4

К ~тти а-

SU C

? п ( 0 )

(24)

h n =

S L I M

-

А

(25)

/п„Ро(«0).

Высота

анодного

импульса

Im ~ S [ Uc{1 — cos 0) — DUa X

’X(l —cos лѲ)], откуда амплитуда сеточного напряжения

1 — cos Ѳ f -

+

DU3{1 — cos n 0)

(26)

и смещение на сетке

EC^ E 3—L/ecos0-]-Z)i/acos«O.

(27)

В сравнении

с усилителями

мощности,

для

которых /і = 1,

умножители частоты

требуют

более высоких сеточных на­

пряжений.

Коэффициент

используемой

гармоники

тока

ая =

а (0)

1

,----ryz— ~------ Н Г Г ' где множитель Да ==<х„(Ѳ) — — а. X

^

1 — А(1 — cos

п Ѳ)Д а„

"

"w

д 1

X (л Ѳ). Значения

коэффициентов, взятые из

табл. 2

прило­

жения,

а (0) — ■—

и а.(лВ) — ,

не учитывают

тики,

полагая Дая =:0 и ая

ап(Ѳ). Номинальная мощность

ламп

Р дг > пРк. С ростом

кратности умножения площадь

р* ^ y S n “ « £ »

■& -

£) и л и

£".,(£0

= 4

р

к * ( 2 o - S ) 5.

Заменив высоту

импульсов

Iт— S к

— ?),

получим

При расчетах на заданную мощность Як < Р Кт

следует вос­

пользоваться равенством

(18), полагая

%т—

ц

и Ркт —

= -g-*5 $ *«,£ * .

,

-

л)

Р, ^ Е а[Ея(1 ~ 1 )~ -Е а0} или Р< = Ркт^ ±

6?

При расчетах на заданную

мощность

Рк < Ркт используют

равенство (18), для которого %т= 0,5^1

—

и Рк

X

х £ £ ? . .

2R t

Высота анодного импульса

/„

у~-(2Em— Е) и необходимые

сеточные напряжения

UC= DE. 2І т

Ecos nb

(28)

1 — cos О