Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Муравьев О.Л. Радиопередающие устройства учеб. программир. пособие для техникумов связи

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

25.10.2023

Размер:

13.47 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 338 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

режиме	при наличии		ряда	ограничений, связанных с тепловыми потерями на
аноде и	сетках	лампы	(Рл д	о п , Рд аоп и Pgzn.on), а также с эмиссионной способ
ностью катода		(1С).

Предположим, что наклонный участок динамической характе

ристики анодного тока занимает позицию АБ	(рис. 28а). При этом
известны следующие параметры: /амакс, еа N m H ,	£ а = £ а н о м и 9.

Мощность P~j отдаваемая лампой в нагрузку, пропорциональ на площади треугольника АВБ и аналитически может быть выра жена с помощью следующей формулы:

	Р~ =	0,5 Oi ia м а к с (Ea н о н		еа м н н ) .
(Вывод	этой и ряда	последующих	формул, используемых		в дан
ном уроке,	приводится	в кадре 153).
Если считать все вышеуказанные				параметры режима,	кроме

угла нижней отсечки анодного тока 0, неизменными, то можно по строить зависимость Р ~ = г|)((0) — см. рис. 286 (кривая 1). Назо вем ее номинальной опорной кривой (при изменении 0 точка А, оп-

ределяющая величину полезной мощности Р„, скользит по этой кривой).

Если бы не было никаких ограничений, то максимальная (пре дельная) мощность, отдаваемая лампой в нагрузку при указанных условиях, соответствовала бы углу 8 = 120°. Однако первым фак тором, не позволяющим получить от лампы максимальную мощ ность, является тепловой режим ее анода, предел для которого ука зывается в паспорте — Ра доп. В любом случае лампа должна обес

печивать мощность в нагрузке не менее чем


мин=	^а макс ^а ном	^а Доп>
иначе возможен'перегрев	анода. Зависимость		Р ~ мин = 4)2(6) тоже
может быть представлена	графически (линия		2	на рис. 286). Точ
ка А определяет предельные величины		полезной		мощности Р~щ>ед

и угла отсечки 0Пред- Очевидно, номинальная опорная кривая мо жет быть использована на участке OA (в интервале углов 0-f- -^ОпродЛ г Д е условие Р~^Р~ют выполняется всегда.

При расчетах режима генератора иногда необходимо умень шить величину постоянного напряжения на аноде Б'а <-Саном- В этом случае опорная кривая пройдет ниже номинальной (кривая 3

на рис. 286),	предельная точка А переместится по некоторой ли
нии AAiAn,	поскольку ограничивающая линия 2	займет	положе
ние 4.
На изображение рис. 28а и б Вам отводится 2,5 мин.
Исследуя	эти кривые, моо/сно сделать вывод,	что при	уменьше

нии величины постоянного напряжения на аноде Еа имеет место

снижение Р~ и... интервала рабочих углов		отсечки 8.
1. ...сужение...		(109) .
2. ...расширение...		(166)
(От 160, 118)	12-й урок. Проработано	19% (20-я минута) * Г 1
Итак, £ а = 1 0 , 5	кВ, т)„ = 0,885 и ик =1,05.	'

Если бы исходные условия не были такими жесткими, то добиться значения к к = 1 можно было бы либо да счет увеличения угла 0 = 88° (<Zi = 0,496), либо снижением (менее чем на 5%) выходной мощности генератора:

^в ы х = 50/1,05 = 47,6 кВт.

Для нашего случая необходимо вычислить новые значения e'g макс и им пульсов токов.

Предварительно выпишем из таблицы приложения 3 параметры тетрода ГУ-53Б, которые потребуются в процессе дальнейших рас

четов: е Я м а к с =Ю0	В, igмакс =1,6 А,		1й 2макс = 4 А, 1"кмако = 28,6 А,
/е =55 А, Р а д О п = 3 0	кВт,	доп =1000 Вт,		Рй 2Д оп=1800 Вт,
= 1 K B , Ямин = 8,3-	Ю-3 ,	£>макс=Ю- 10~3	и Eg0	= —257 В.

Для новой поверхности использования лампы по мощности оп ределяем:

а) величину импульса анодного тока

' ' а макс = %к ' а макс = 1,05 • 23 = 24,2 А;

Ш		'б) напряжение запирания три минимальном			анодном
		напряжении eg0=EgQ—£>мшг(еатш—Е&пом)		= —257—8,ЗХ
		X.10-*(0,6-«) • Ю8 =—.162 В:
в)	максимальное напряжение на управляющей сетке
в'* макс = хк (е* макс—е е°) + еео =1.05 (100 +162)—162 =113 В;
г)	величину импульса тока управляющей сетки
		i'gмакс = Kiiigмакс	= 1,05-1,6= 1,68 А ;
д)	величину импульса тока второй сетки
		i'g2 макс = Kvigz макс = 1,05 -4 = 4,2		А .
Поскольку к к > 1 , то необходимо проверить				положение	преде
лов:
е) нижний предел мощности
Р~ мин = dot'a м а к е т а — Р а доп =			0,286 • 24,2 • 10,5—30 = 42,8 кВт;

мощность отдаваемая лампой,

Р ~=0,5aifa м а к е т а — в а м и н ) =0,5-0,472-24,2(10,5—0,6) =56,6 кВт. Неравенство />~=56,6 кВт > . Р ~ Ш Ш = 4 2 , 8 кВт в нашем случае

легко выполняется, т. е. потери на аноде не превысят допустимого значения Р а д О п = 3 0 кВт;

ж) импульс катодного тока г'к м а к с = и к £ к макс =1,05 -28,6 = 30 А, что меньше предела по эмис

сионному току /е =55 А ;

з) предельный угол отсечки анодного тока с учетом допустимых потерь на экранирующей сетке

а	_	2 , 2 2 Р Й 2		Д 0 П	_ 2,22-1800 _	Q	0 5
0 (	э )	/'	£„„		4,2-1000	'	'
		lg	2 макс	с г =
т. е. не менее 180°, а в нашем случае 9 = 80°.
Лри х к ^ 1 положения		пределов,		указанные в пп е—з, не проверяются.

Дальнейший порядок расчета уже не зависит от величины нк.

Б.Расчет электрических параметров анодной цепи:

1)амплитуда колебательного напряжения

		77	= Е	е	—	• • •
		w	а	с а мин		• • •
			1.	9,4 кВ			(181)
			2.	9,9 кВ			(167)
	(От 120)						8-й урок
152	Выявите свою	ошибку:			1 для угла отсечки		0 = 60° определяем
	1. По таблицам	приложения			1 для угла отсечки		0 = 60° определяем
коэффициенты: а 0 = 0,218 и ai =0,391.
2. Постоянная составляющая анодного тока
	/а о =	«о «а макс = 0,218-2 = 0,436 А.

3.Амплитуда первой гармоники анодного тока

Ли = а 1 < а „ а к с = 0,391-2 = 0,782 А. Переходите к кадру 184.

(От

150)

11-й урок. Прочитать!

153

Подставим в хорошо известное выражение для колебательной (по

лезной)

мощности

P~=0,5/aitVn

амплитуды

первой

гармоники

тока

/ а I ='Ctita

маис

и переменного .напряжения

на аноде

С1а=Ел—еа

М ип:

Р~

0,5

« i

/д"макс (Е а

е а мпн)

•

Используя формулу для определения мощности, рассеиваемой на аноде

ламлы: Р а = Яо—-Р~ , и после

подстановок: Р а

= Р л

Д О п , Po=Iao,

= aaia

манера,

можно получить выражение

для

минимальной

полезной

мощности

Я ~ М и н , при

которой

потери на аноде еще не превышают допустимого

значения:

Р ~

мни=

а о £ а макс Еа '

Ра доп •

Приравняем .правые части этих двух выражений для мощности:

0,5

И] / а

макс (Еа

еа

м и н ) =

Со / з макс Еа

Ра д о п

и решим

это

уравнение

относительно

ai/ao='g'i:

'а макс

Ея

—

015

'а макс (Еа

а мин) ~Ь

Ра доп

Если положить

ои=

0,521

(0=101°), то коэффициент при Ра доп будет

равен

• 1 ,'92 и

последняя

формула

интервале

углов

95-=-110°

позволит

определять

по

коэффициенту

косинусоидальности

gi п р е д

предельное

значение угла

0П ред

погрешностью

не более

1%.

Мощность, рассеиваемая второй сеткой, определяется с помощью

следую

щего

выражения:

Pg 2 = Ig 20 Eg

2 =

« g ( Э ) ig 2 макс Kg 2 Eg 2,

где

а<>(э) — коэффициент

разложения

для

постоянной

составляющей

JS20'—им

пульса тока этой сетки

(де'макс в ряд Фурье;

Kg2—поправочный

коэффициент,

равный 0,6, с помощью которого учитывают отклонение формы импульса тока экранирующей сетки от строго косинусоидальной.

Если принять ao(o)«0,75ao (ток второй сетки начинается несколько позже анодного), то после несложного преобразования получим предельное значение этого коэффициента, а с ним и угла отсечки анодного тока с учетом лимитирую

щего фактора	Р 8 2 д о п :
					2,22 Pg 2		д о п
			а	0 (э) — ,			р
					'g 2 макс >-g2
Во всех этих формулах по значениям .ai, .a0								и ^ с	помощью	таблиц прило
жения 1 можно	определить		величину		угла 6 и наоборот.					С
										С
г.-									а макс
Обозначим	отношение		импульсов		анодного		тока через * к = :			.
									'а макс
Новое значение		максимального			мгновенного значения напряжения на сетке
e'g макс определяем,		используя		следующую пропорцию					(рис. 29):
			1а	макс	eg	макс	её	0
			'а макс		eg	макс	eg	о
откуда
			eg	макс =	ч к (eg	макс		e g о) +	e g о •

Напряжение	запирания eg0	при	е а = е а мпи		можно определить из формулы
для минимальной	проницаемости
	п	_	e g о ~	^g о		>
	^мян —		е а мин	р		>
			е а мин	с а ном

откуда ego = £go—£*мвн(еа Ы вп—Ев. ноы)-

Рис.

Из рис. 29 следует, что при небольших

отклонениях

коэффициента х к

от 1

величины импульсов токов

управляющей

экранирующей

сеток пропорциональ

ны Хк.' I g макс = Кк.1д макс

И I g2 макс = X i d g

макс-

Вер нитесь к

кадру

150.

(От 144)

7-й урок. Проработано

29% (13-я минута)

154

Ответ: ев1Лйкс

= Eg+Ug

(алгебраическая

сумма!).

Сеточный ток появляется только при положительных на

пряжениях на сетке (eg >0). Он

носит

название

к о н в е к ц и о н

н о г о

имеет форму

колоколообразных

или

остроконечных

им

пульсов,

что объясняется

значительной

нелинейностью

статичес

ких

(а следовательно,

динамических)

характеристик

сеточного

тока

(рис. 30а) (0,5

IMWH) .

Такой

импульс

характеризуется

максимальной

величиной

tgMaKc и углом отсечки

Qg. Несмотря на

значительное

искажение

его формы, с целью упрощения расчетов

колоколообразный

(или

остроконечный) импульс идеализируется, т. е. считается

косинусои-

дальным

(пунктир

на

рис. 306)

(0,5 мин), а в

соответствующие

формулы вводятся поправочные коэффициенты. В некоторых слу чаях, требующих более высокой точности расчета, импульс сеточ ного тока представляется в виде равнобедренного треугольника.

Кроме конвекционного (активного) тока, во входной цепи имеет место реак тивный ток, обусловленный входной динамической емкостью лампы Свх д , в диа пазонах дев и кв он значительно уступает по величине активному и часто вообще

не	принимается, в расчет. Когда говорят «ток сетки», то подразумевают только
его	активную составляющую.

Периодическая последовательность импульсов сеточного тока может быть представлена бесконечным тригонометрическим рядом из постоянной составляющей /go и гармонических колебаний, ам плитуды которых (Igi, Igz и т. д.) быстро убывают с ростом их но-

о) '

154

Рис. 30

мера. Произведение действующего' значения первой гармоники се точного тока IgilV 2 и напряжения возбуждения Usj У~2 пред ставляет собою мощность, подводимую к генератору от возбуди теля:

V = (/g i/1^2) (Ug/V2) = 0,5 / g l Ug.

• Мощность, потребляемая (или отдаваемая) источником смеще ния, определяется 'произведением постоянной составляющей сеточ ного тока на напряжение смещения:

Pg0 — /go Eg.

Если смещение отрицательно (Eg<i0),	то источник его потребляет
энергию от возбудителя. Если же Eg>§,	что бывает гораздо реже,

то источник отдает некоторую мощность, которая рассеивается на управляющей сетке лампы:

	Во всех случаях Pg		Ре	= ps~	+	Pgo-
			должна быть меньше допустимого значения
PgRom что особенно трудновыполнимо для мощных триодов.
			Далее кадр			164.
(От	145)	7-й урок. Проработано 70% (31-я минута)
а)	Воспроизведите волновую диаграмму							анодной	цепи	155
генератора		с внешним	возбуждением				и отметьте		на ней
минимальное анодное			напряжение			е а М п н		(на все	это	отводится
2 мин).
	б) Выразите величину			е а М и н	через		напряжение		источника Е& и
амплитуду		колебательного		напряжения			на аноде С а (0,5			мин).
			Далее кадр			165.

	(От 187)								12-й	урок
I	Решение:	Рг 2 =/£2о£<г2 = 0,549-1000 = 549 Вт, а Вы							выбрали	величи-
	ну, в 103 раз большую.
Исправив ошибку в своем коислекте, переходите к кадру 170.
157	(От 147)								8-й	урок
	'а макс =		Cti	"	tg9	= -	« i f/a	(1 — COS 0)
После	замены aj(l—cos 0) =Yt				"	ItnlUa=\\/Roe		получаем	формулу в окон
чательном	виде:
							1
			Вернитесь к кадру 136.
Ш	(От 190)								13-й	урок
Ш	Вы допустили эту ошибку, очевидно, по невнимательности: на упро
	щенной принципиальной схеме транзисторного генератора изображен
полупроводниковый		триод типа		п-р-п.
			'Переходите			к кадру		105.
	(От 193, 148)				13-й урок. Проработано 86% (38-я мннута)
I к О	Разумеется, такая структура эмиттера, называемая								решетчатой, рез-
4-*yJ	ко увеличивает		его суммарный				периметр.
Частотные свойства транзистора во многом зависят от величин
емкостей	его р-д-переходов			Сэ и Ск . Емкость коллекторного						пере
хода Ск	имеет две составляющие:						активную Ска,		определяемую

областью коллектора, расположенной непосредственно против
эмиттера, и пассивную С к п	— емкость между базой и коллектором.
Для современных транзисторов характерна малая площадь эмит-
терного перехода по сравнению с-коллектором. Поэтому С К п > С к а .
Мощные высокочастотные	транзисторы снабжаются короткими выводами,

которые могут быть выполнены в виде радиально расположенных плоских				лент,
что позволяет уменьшить их паразитные индуктивности.
В мощных транзисторах	используется	особый	электроизоляционный	мате
риал — бериллиевая керамика,	обладающая	такой	же теплопроводностью,	как

и латунь. Обычно вывод коллектора или эмиттера соединяется с корпусом, что облегчает отвод тепла от кристалла.

		Далее	кадр 169.
	(От	149)		Начало 12-го урока
J 60	Ц е л ь у р о к а : освоить		методику	расчета электрических парамет
	ров	лампового генератора	с внешним возбуждением в критическом

и слабоперенапряженном режимах ( I I I ) . "

§ 3.8. Порядок и пример расчета электрических параметров генератора в критическом режиме на заданную мощность

При техническом расчете генератора вначале определяют тип и число усили тельных элементов, величины мощностей, токов, напряжений, кпд и другие пара метры электрического режима. Затем рассчитывают колебательную систему. Пос ледний этап расчета — выбор вспомогательных элементов схемы (резисторов, конденсаторов и т. п.).

Предположим, что требуется определить электрические пара метры кв генератора с внешним возбуждением на выходную мощ ность Р~ вых = 50 кВт, работающего в критическом режиме при уг

ле отсечки анодного тока 6 = 80° и напряжении	анодного выпрямите
ля £ а = 1 0 кВ.	исходных парамет
А. Выбор генераторной лампы и уточнение	исходных парамет
ров:

1)на основании таблицы приложения 4 задаемся интервалом величин кпд анодного контура г|к = 0,84-^-0,89;

2)приняв ориентировочно т)к =0,85, определяем предваритель ную величину полезной мощности, которую должна отдать лампа в нагрузку:

Pi = Р - °ь,х =

5 g R

%0. °5

3)обращаемся к таблице приложения 2 и останавливаем свой

выбор на генераторном

тетроде

ГУ-53Б, у которого :/М анс = 70 МГц

и Р ~,(П р н о=9о°)

=66,6 кВт.

Из этой же таблицы выписываем параметры опорной поверхно

сти для этой ламшы: 0П ред=: Ю2°,

e a M mi = 0,6 иВ; ia макс = 23 А;

определив по таблицам приложения

1 для 0 = 80° значения

ai = 0,472,

ao = 0,286 и cos 80°=0,174,

исследуем

возможность ис

пользования

опорной

поверхности

при

исходных

параметрах

P~n b I x = 50 кВт, 0 = 80° ( a i = 0,472) и Еа=10 кВ:

2 р ~ в ы х

2-50

1.15.

% «1 'а макс ( £ а — ва мин)

0,85 • 0,472 • 23 • (10 -

0,6)

Принимая

во внимание возможности по изменению напряжения

выпрямителя

на ±5% и кпд контура

в интервале 0,84-^0,89, по

пытайтесь добиться значения коэффициента

вариаций

х к = 1. о. если,

это невозможно,

то минимального

отклонения от этой

величины:

кк=\,

£ а

= 9,5 кВ и п к = 0,84

(118)

и„=1,05,

£ а = Ю , 5

кВ и Г|к = 0,885

(151)

(От 170, 146)

12-й урок

Конечно,

в перенапряженном

режиме

ухудшается

тепловой

режим

161

сеток.

З а к л ю ч е н и е .

Рассмотренный

пример

расчета

электрических

параметров

генератора с

внешним возбуждением

критическом

режиме

показывает, что

исходные данные были выбраны .вполне удовлетворительно: в

нагрузке обеспе

чена заданная

мощность без превышения

предельно

допустимых

величин.

Порядок расчета слабоперенапряжениого режима во многом аналогичен рас смотренному в первой части урока, но требует вычисления ряд дополнительных параметров.

Вы закончили изучение материала 12-го урока. Повторите его.

Следующий (13-й) урок начинается с кадра 180.

(От	135)				13-й урок
Вы	невнимательно		изучили	материал	кадра 125: с повышением ра- i \ ) £
бочен частоты		транзистора		имеет место увеличение угла отсечки
коллекторного		тока	с 70° до 80—90°.
				Подробнее	см. кадр. 108.

163	(От 177)			12-й урок. Прочитать
	Ранее	(см. 41-й кадр)	нами было получено уравнение идеализиро
	ванных	параллельно расположенных		статических характеристик
		U = S[ei-E'	+ D(ea-	£,)].

В динамическом режиме мгновенные значения напряжений на сетке и аноде


любой момент времени	определяются на основании следующих выражений:
eg =	Eg -f \Jg cos со t и ea = Ea		• Uа C O S СО t .
Подставив их в предыдущее выражение, получим
г'а = S [Es + Ug cos со t — E'g + D (£a — Ua			cos со /
Перегруппируем его члены в следующем порядке:
ia	= S[Eg-Eg	Е'„+4- (U„g- — D Ua) cos at].
В итоге получено уравнение		динамической характеристики		лампы. Принимая
во внимание, что лампа	работает	в режиме колебаний I I рода		и текущее значе

ние фазового угла изменяется в пределах О±0, можно получить расчетные фор мулы для определения величин напряжения смещения и амплитуды напряжения возбуждения.

Так например, ток в лампе	прекращается ( i a = 0) при со/ = 0:
О = S [£g		s	(Us—Dил)	cos 0] .
Поскольку БФО, то		s
Поскольку БФО, то
0 = Ед	— Е g		(Ug — DUa)	cosO.

Для ламп с веерообразным расположением статических характеристик в это выражение следует подставить минимальное значение проницаемости DMUU и ре шить его относительно напряжения смещения:

	Ее = Eg — ((7g — D M H H Ua) cos 0.
Если же в уравнение динамической характеристики подставить координаты
вершины	импульса анодного	тока (со/=0	и	(а = ( а х а к с ) . а также	максимальное
значение	проницаемости и в	соответствии	с	рис. 31 учесть, что	U М а к с / 5 =

	tgf=S	/ \| '
		О
		IS
		L l
		1
		е	в9
		Jэнанс
	Рис.	31
—е8	м а к с — E ' g , то после несложных преобразований можно получить формулу
для	определения амплитуды напряжения	возбуждения
	еЁ макс •	Е„
	1 — cos 0
	Вернитесь к	кадру	177.


(От	154)						7-й урок
Постоянная			составляющая		сеточного тока Iga = 0,5 А, пер-					164
вая		гармоника Igi = 0,8		А,	напряжение	смещения		Eg	=	В. Оп
=—400 В			и амплитуда	напряжения возбуждения				Ug	= 800	В. Оп
ределите величину мощности, рассеиваемой							на управляющей			сетке
лампы.
	1.	120 Вт								(145)
	2.	520 Вт								(174)
(От	155)		7-й	урок. Проработано		79%	(35-я	минута)
Ответ бамии = £ а — £ / а -										165
В радиопередающих устройствах режим работы лампы в

классе А (без отсечки анодного тока) называют режимом колеба ний I рода.

Режим работы лампы в классах АВ, В и С называют режимом колебаний II рода. Режим колебаний'1 рода не нашел такого ши

рокого распространения,	как режим колебаний II	рода (классы
АВ, В и С). Последний характеризуется более высоким			значением
коэффициента полезного	действия анодной цепи	т\.	Искажение

формы анодного тока вследствие отсечки не имеет существенного значения, так как в резонансном контуре, представляющем собою нагрузку лампы, происходит фильтрация высших гармоник, и ко

лебательное

напряжение

имеет

практически косинусоидальную

форму.

Импульс анодного

тока

характеризуется

амплитудой

('амакс и

углам нижней отсечки

(рис. 2 7 б ) , который

представляет собою

половину основания импульса, выраженную в градусах.

В каком

из нижеперечисленных

случаев

угол

отсечки 0=9(9°?

/. Если

ток через

лампу

проходит

в течение времени

меньшем

половины

периода.

(198)

2. Если

ток через

лампу

проходит в течение времени,

большем

половины.периода.

(178)

3. Если

ток через

лампу

проходит

в течение времени,

равном

половине

периода.

(101)

(От 150)

11-й урок. Проработано 37%

(16-я

минута)

Конечно, при

£ ' а < £ а н о м

угол Эпрод увеличивается.

l o t )

В общем случае его величина

с погрешностью,

не превышающей

в интервале 95ч-110°, может быть определена

по

коэффициенту

косинусоидаль-

ностн:

j^i

'а макс Еа

а о

0>0

'а макс (^а

е а мин) Ч~ 1 > 92 Рь д 0 П

и далее по таблицам приложения 1—см. угол 8Пр'ед.

Кроме общих для всех ламп пределов ^авом и Радоп, величина полезной мощности Р~ у триодов ограничена допустимыми поте рями на управляющем электроде PgROu, а у тетродов и пенто дов — на экранирующей сетке — Р&я<т- В первом случае предел

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 338 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ