книги из ГПНТБ / Ицхоки Я.С. Импульсные и цифровые устройства [учебник]

= со) неравенство (10) обычно выполняется с большим за­ пасом. Однако в процессе регенерации п о л о ж и т е л ь ­ н о е сеточное напряжение оказывается настолько боль­ шим, что в некоторой стадии этого процесса условие (10) обязательно перестает выполняться как из-за резкого умень­ шения крутизны S, так из-за резкого уменьшения сопро­ тивления rG .K = Гс-к < RB-

Б.ВРЕМЕННЫЕ ДИАГРАММЫ ПРОЦЕССОВ В БГ

ВРЕЖИМЕ АВТОКОЛЕБАНИЙ

6.В течение преобладающей части периода колебаний лампа заперта. Такое состояние поддерживается напряже­ нием и на конденсаторе (полярность этого напряжения, воз­ никшего за время отпертого состояния лампы, указана на рис. 1). Конденсатор значительной емкости С сравнительно

медленно разряжается на резистор Rc через сеточную об? мотку трансформатора (ее индуктивность L 2 из-за большой

По мере разряда конденсатора сеточное напряжение мед­

в сердечнике. Сеточная обмотка включена так, что индук­ тированная в ней нарастающим'магнитным потоком э. д. с. е2 (рис. 3, д) повышает напряжение ис. Одновременно из-за

.падения напряжения щ на анодной обмотке понижается анодное напряжение « а (рис. 3, в). Несмотря на это, повы­ шение ис вызывает более быстрое нарастание анодного тока (так как крутизна 5 пока велика). При этом появляющиеся в нагрузочных обмотках токи хотя и оказывают размагничи- . вающее действие, но вначале эти токи малы. Поэтому маг­ нитный поток увеличивается с нарастающей скоростью и индуктирует еще большую э. д. с. е2 , еще более повышаю­ щую сеточное напряжение, и т. д. Развивающийся регене­ ративныйпроцесс приводит к опрокидыванию системы, что при отсутствии паразитных емкостей произошло бы мгно­ венно. Реально же ток г'а и напряжения ис и и& изменяются хотя и с большой, но конечной скоростью. В момент, когда сеточное напряжение становится положительным, возни­ кает быстро нар'астающий сеточный ток іа (рис. 3, г), что из-за ограниченного катодного тока лампы вызывает неко-

320

торое уменьшение анодного тока. Лишь напряжение и на большой емкости С не успевает в течение кратковременного

растания намагничивающего тока становится невозмож­ ным. В этот момент э. д. с. е2 и напряжения ис и ыа достигают своих экстремальных значений, что находится

всоответствии с равенствами (6).

9.В результате процесса регенерации лампа оказы­ вается в сильно перенапряженном режиме (работает в кри­ тической области характеристик), при котором анодный ток слабо зависит от сеточного напряжения. В наступившей ста­

дии работы БГ-(в интервале ВВ—СС) условие регенерации не выполняется и быстрые изменения токов и напряжений невозможны. Поэтому емкостные токи в данной стадии пре­ небрежимо малы (г'п ^ 0). При применении в БГ лампы с от­ четливо выраженной линией критического режима работы анодный ток лампы и ее анодное напряжение в дайной стадии почти не меняются (рис. 3, е, г). Поэтому и напряжения на обмотках трансформатора ии е2 и е3 остаются почти по­ стоянными. Существенно меняются здесь лишь напряжение

напряжение ис понижается. Последнее вызывает понижение сеточного тока (рис. 3, г). Только благодаря этому намагни­ чивающий ток и связанный с ним магнитный поток продол­ жают нарастать (несмотря на то, что ia s const), но уже не с возрастающей, а примерно с неизменной скоростью, что

Здесь уменьшение^ вызывает уменьшение іа , что приводит к ослаблению скорости нарастания намагничивающего то­ ка, а затем и к уменьшению этого тока, в результате чего э. д. с. е2 вначале уменьшается, а затем становится отрица­ тельной (рис. 3, д). Это вызывает быстрое уменьшение на­ пряжения « с и токов і а и іс. Процесс обратного опрокиды­ вания протекает в направлении, противоположном описан­ ному выше, и он завершается запиранием лампы (разрывом цепи обратной связи). При запирании лампы в обмотках трансформатора индуктируются кратковременные э. д.. с , обусловливающие появление выбросов напряжения на всех элементах БГ, кроме конденсатора (рис. 3).

322

характеристик почти линейна. При приближении же к об­ ласти критического режима лампы динамическая характе­ ристика изгибается и'далее сливается с линией OK крити­ ческого режима. Динамические характеристики позволяют

824

найти значения токов Іа и і0 для любого значения иа . Из динамической характеристики анодного тока определяется

предельное положение изображающей точки иа характе­ ристике в момент tx окончания стадии формирования фрон­ та (см. рис. 3). Для определения такого положения следует обратиться к уравнению токов БГ.

Рис. б.

14. Нагрузочным током БГ называется сумма приведен­ ных значений токов, входящих в уравнение токов (8):

из динамической характеристики сеточного тока (рис. 4, б). Такая перестроенная характеристика представлена на рис. 5. Ток іц выражается формулой (13), Используя фор­ мулу (14), выразям ток

325

Подставляя найденные выражения токов в равенство (16), получим динамическую характеристику нагрузочного тока Б Г:

ный ток паразитных емкостей системы (приведенное к анод­ ной обмотке значение).

и М* динамических характеристик. Следовательно, систе­ ма должна скачком перейти из состояния, соответствующе­ го точке Mo. в состояние, соответствующее точке М*. Фи­ зически такой скачок возможен, так как при отсутствии па­ разитных емкостей он не приводит к изменению энергии в системе. Такой скачок также и необходим. Действительно, хотя во всех точках динамических характеристик и удовлет­ воряется уравнение напряжений (14), но в них не удовлет­ воряется уравнение токов (8).

Практически С'п Ф 0, и система последовательно про­ ходит состояния, соответствующие в с е м точкам динами­ ческих характеристик. Уравнение токов удовлетворяется благодаря емкостному току, который в каждый данный мо­ мент пропорционален скорости изменения напряжения « а .

что с этого момента условие регенерации перестает выпол­ няться, с чем связано дальнейшее уменьшение скорости \dujdt\. В точке M * ток І'П = 0 , и, следовательно, в этой

326

точке напряжение иа достигает минимума, а величины на­ пряжений на анодной обмотке и на нагрузке — максимума:

Так как согласно формуле (15) напряжения иа и и0 достигают своих экстремумов одновременно, то в точке

" Будем называть точку М* рабочей точкой и символы всех величин в этой точке обозначать индексом* (рис. 5).

16. Длительность фронта импульса. Длительность ста­

ние скорости изменения этого напряжения и среднее зна­

Г. ФОРМИРОВАНИЕ ВЕРШИН РАБОЧЕГО ИМПУЛЬСА

17. Критическое сеточное напряжение. После достиже­ ния в момент tt значения ис m a x = U*c (см. рис. 3, б) на­ чинается стадия формирования вершины импульса (Тв„).

Основной процесс в данной стадии (см. рис. 3, а, интервал ВВ—СС) заключается в зарядке сеточным током конденса­ тора С, повышающим его напряжение и. Соответственно уменьшаются напряжение иа = е2 — и и ток іс. Эта стадия продолжается до достижения сеточным напряжением кри­

327

позволяют получить лучшую форму вершины импульса. Линия OK объединяет участки всех характеристик, для ко­

то изображающая точка удерживалась бы в точке М*, так как при показанной на рис. 6 характеристике все остальные

328

токи полностью стабилизованы в точке M *. Будем такой ре­ жим работы называть уравновешенным. Добиться строго уравновешенного режима работы невозможно, так как за­ коны изменения токов /с (/) и i^t) различны. Но можно до­ биться выполнения равенства (25) в среднем, т. е. в начале стадии Тт (это выполняется по условию) и в конце этой стадии. Для этого согласно формуле (24) достаточно выпол­ нить равенство

Аналогичное стабилизующее действие оказывает нагрузка и при

работать при возможно большем напряжении питания, допускае­

rr-режим преобладания намагничивающего тока ( А ' и > | Д і с ' |).

В режиме преобладания сеточного тока изображающая точка перемещается в н и з от точки М* (рис. 6), что приводит к подъему вершины рабочего импульса (рис. 7, а). Такой режим может ока­ заться полезным, например, для коррекции работы импульсного модулятора при использовании БГ в качестве подмодулятора.

329