книги из ГПНТБ / Хацкелевич В.А. Расчет режимов генератора при анодной модуляции на новых лампах
.pdfЧисло ламп в каскаде
п — р~т -(1 + т) == —|f- (1 + 1) = 2 лампы
y ~ N
(т. е. по одной лампе в плече).
Основные данные и эквивалентные параметры лампы ГУ-10А — ем. выше (ел. 1, § 3).
А. Расчет в пиковой точке.
1. Колебательная мощность генератора в пиковой точке
Р~ты = Р~т(1 -\-т )2 = 15(1 -J- I) 2 = 60 кет.
Поскольку схема генератора двухтактная дальнейшие расчеты ведем на одно плечо, т. е. на половинную коле бательную мощность и на половинное число ламп
Р —max ~~2~ Р—max — 30 К в Ш ,
п — - ^ - п = 1 лампа.
2. Питающее анодное напряжение Е ат, поскольку для заданных исходных значений частоты и глубины моду ляции в справочных данных нет ограничений и особых оговорок, берем равным номинальному
Е а Т = E a N = 8 К в .
Анодное напряжение в пиковой точке
£ а т а х ~ £ в т ( 1 + т ) = 8 (1 + 1 ) = 1 6 к в .
Так как в дальнейших пунктах этого расчета все ве личины будут относиться только к пиковой точке, то для сокращения записи индекс шах, характеризующий эту точку, будет отбрасываться. То же относится и к сомно жителю п', так как в данном случае п' = 1.
3. Берем нижний угол отсечки анодного тока
в = 90°.
По таблицам для остроконечного импульса определяем соответствующие коэффициенты разложения образую щего импульса анодного тока
aQ= 0,318. ctj == 0,5.
90
4.Критическое значение коэффициента использова
ния анодного напряжения (при 0 = 90°)
1 + D , |
|
|
|
|
4 P i(l+ iig) |
||||
|
2 |
" + |
V |
I |
2 |
) |
S KpE* |
- |
|
= 1 + 0.025 |
| |
/ Г( 1 + °'025 I2 |
4 ■30■Юз(1 - |
0,52) |
_ j QQ7 |
||||
2 |
' |
] / |
\ |
2 |
J |
12-10 |
3• 162- |
10е |
~ ’ |
5. Берем рабочее значение коэффициента использова ния анодного напряжения
6 = 1,03 (6 ~ 1,02?кр).
6. Степень напряженности режима
Д£ = 6 - екр = 1,03 - 1,007 = 0,023.
7. Амплитуда колебательного напряжения на контуре
UK— \Еа= 1,03-16 ~ 16,5 кв.
8. Амплитуда первой гармоники анодного тока
, |
2Р^ |
2-30-Юз |
3,64 а. |
1а\ ‘ |
ик |
16,5-Юз |
9. Косинус угла провала (седловины) в импульсе анодного тока
cos 1К — 1н?д6- - ^ 1 — А6= 1 —0,023 = 0,977;
(Tst;12,30).
По таблицам для остроконечного импульса (см. прило жение 2) определяем соответствующие коэффициенты разложения импульса тока провала
«о пр === 0,045, а, пр = 0,09.
10. Максимальное значение импульса тока провала
inр max = SKpEaX = 12-10- 3-16-103 -0,023 = 4,41а.
11. Максимальное значение образующего импульса тока
^ _ |
7gi + gl пр г'пр max |
__ 3,64 -р 0,09-4,41 |
_ g Qg ^ |
|
■Ч3* ~ |
а£ |
~ |
0,5 |
. ’ |
91
Проверяем по эмиссии
W= 8,08а < Is = 15 а.
12.Постоянная составляющая анодного тока
АгО — ^о^'шах |
а 0 пр А р max |
^ > 3 1 8 • 8,08 |
|||||
|
|
-0,045-4,41 = 2,36 а. |
|||||
13. Амплитуда |
напряжения |
возбуждения (при |
|||||
0 = 90°) |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
и,е |
|
|
+ DUK |
|||
|
1 + D |
|
|
||||
|
1 |
8,08-10з |
0,025-16 500 = 780 в. |
||||
1 + |
0,025 |
|
22 |
||||
|
|
|
|
|
|||
14. Напряжение смещения |
(при 0 = 90°) |
||||||
Eg = Eg0 - |
DEa= 80 — 0,025 • 16 000 ==— 320 в. |
||||||
15. Амплитуда колебательного анодного напряжения |
|||||||
(между анодом и-катодом) |
|
|
|
|
|||
Ua = UK- |
Ug = 16,5 - |
0,78 = |
15,72 кв. |
||||
16. Колебательная мощность, отдаваемая контуру |
|||||||
анодной цепью |
генератора |
(усилителя) |
|||||
Р'~у = |
0,5Uaf al — 0,5-15,72-3,64 = |
28,6 кет. |
|||||
17. Колебательная мощность, передаваемая возбуди |
|||||||
телем в контур усилителя |
|
|
|
|
|||
д |
= |
_ |
P i y = |
зо - |
28,6 = |
1,4 кет. |
18. Подводимая к аноду мощность
Ро = EJao — 16-2,36 = 37,7 кет.
19. Мощность рассеяния на аноде
Р'а = Р о - Ply = 37,7 - 28,6 = 9,1 кет-
Ра = 9,1 кет < Ра&т = Ю кет.
Хотя рассеяние получилось близким к допустимому, но это не опасно, так как данный режим является мгновен ным.
?2
20.К- п. д. анодной цепи
Р_28,6 _ 7Д0/
Рп |
37,7 |
76 ^ ’ |
21. Эквивалентное сопротивление анодной нагрузки (на одно плечо)
ик я : ком.
На этом расчет анодной цепи заканчивается. Пере ходим к расчету сеточной цепи. Учитывая известную его приближенность, конечные значения будем округлять.
22. Пиковое напряжение на сетке и соответствующее ему остаточное напряжение на аноде
Sgmax == Eg -j- Ug ——320 —(—780 = 460 в\ eamin = Eh - Ua = 1 6 0 0 0 - 15 720 = 280 в.
По характеристикам |
сеточного |
тока |
ig =f(ea) при |
||||
e^ = const |
[Л. 4] |
найдем |
значение |
тока |
igmах = |
||
= _/" (еg max’ |
&а min)• |
Это |
значение |
оказывается |
располо |
женным вне поля характеристик, поэтому для его нахож дения воспользуемся описанным выше приемом. Сна чала методом обычной (линейной) интерполяции нане сем в пределах данного поля характеристику
ig = f ( ea) ГФИ e g = egma = 460 в,
а затем плавно продолжаем ее влево и вверх до пересе
чения с осью ординат (е„= 0) |
на уровне |
ig (0) = S (egmax - Eg0) = |
0,022 (460 - 80) « 8,4 а. |
На построенной таким образом характеристике находим искомое значение реального сеточного тока
ig max = f (@gmax> C* min) = /(4 6 0 в, 280 в) ^ 4 ,4 a.
23. Косинус угла отсечки реального сеточного тока
cos Qg = = 0,410; (Qg ^ 66°).
По таблицам для остроконечного импульса находим соответствующие коэффициенты разложения (условно идеализированного сеточного тока)
а0г~ 0 ,2 4 , а1£~0,42.
93
24. Постоянная составляющая |
реального сеточного |
Тока |
|
IgO~ - у a0gig max g 0,24 |
• 4,4 • -0,7 я. |
25.Амплитуда первой гармоники реального сеточного
тока
-0,42-4,4ж 1,4а,
26.Мощность возбуждения
P i g = 0,5Uglgl = 0,5 ■780 • 1,4 ж 550 вт.
27. Мощность рассеяния на сетке
= ^ -( -£ |
■ ^ 4 , = 550 — 320-0,7 = 330 вт- |
P'g = |
330 вт > Pg доп = 300 вт. |
Хотя рассеяние на сетке даже превысило допустимое, |
но это не опасно, так как данный режим является мгно венным.
28. |
Мощность, отдаваемая |
усилителю возбудителем |
||||
|
Я~в = P~g + |
ДА. — 0,55 + 1,4 ss 2 кет. |
||||
29. |
Сопротивление |
автоматического |
|
смещения (для |
||
одного плеча) |
|
|
|
|
|
|
|
Rg = |
|
^ 4 5 0 |
ом. |
||
|
|
Jgo |
|
|
|
|
30. Предельное значение коэффициента глубины мо |
||||||
дуляции возбудителя |
|
|
|
|
||
|
тg пред ' |
Ug |
7 'o-q реал |
780 — 20 |
0,95, |
|
|
Ug “Ь Ego реал |
780 + 20 |
||||
|
|
|
где Eg0mn —20 в определяется по реальным характери стикам лампы [Л. 4].
31. Рабочее значение этого коэффициента берем
m g = trig пред = 0,95.
Б. Расчет в нулевой точке
1. |
Амплитуда |
напряжения |
возбуждения |
в |
нулевой |
||||
точке |
|
1 - % |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ug min О |
|
= 780 |
1 |
- 0.95 |
20 |
в. |
|
|
|
g max |
l+ m g |
1 |
-f- 0,У5 |
|
94
'2. Так |
как глубина модуляции т весьма велика |
(mg > 0,9), |
то ввиду малости сеточных токов можно счи |
тать в нулевой точке
fg0 —0 и Igl =0.
3. Следовательно, все остальные производные вели чины тоже равны нулю
Ее = О, P i g = 0, Ре = 0, /+ в = 0 .
В. Расчет в телефонной точке (в режиме молчания)
1. Амплитуда напряжения возбуждения
и,g |
max |
7 8 0 |
400 в . |
U*т = 1 + |
m g |
1 + 0 .9 5 |
2. Постоянная составляющая анодного тока
#0 max |
2 ,3 6 |
1,18а. |
ЛгОТ = -■1 + т |
1 -ь 1 |
3. Амплитуда первой гармоники анодного тока
C l |
max |
3 ,6 4 |
1,82 |
а. |
C lT = |
ttl |
1 + 1 |
||
1 + |
|
|
4. Амплитуда колебательного напряжения на контуре (анод — сетка)
и к- |
С ц max |
16,5 |
= 8,25 |
кв. |
|
1+ и |
1 + 1 |
||||
|
|
|
5. Коэффициент использования анодного напряжения
Uк Т 8 ,2 5 = 1,03.
'а Т
6.Амплитуда колебательного анодного напряжения (анод — катод)
|
и a t = и кт — l/g Т = 8 250 - 400 = 7 850 в . |
|
7. |
Подводимая к аноду мощность |
|
|
Яот = АатСот = 8-1,18 = 9,44 кет. |
|
8. |
Колебательная (полная) мощность |
(проверка) |
|
P i т = 0,5и кГ 1аГГ = 0,5 -8,25-1,82 = |
7,5 кет. |
95
9. Колебательная мощность, отдаваемая контуру анодной цепью генератора (усилителя),
Р~ут~0,5£/дТЛит = 0,5-7,85-1,82 = 7,14 кет.
10.Колебательная мощность, передаваемая возбуди телем в контур усилителя,
ДР-т = 0 , 5 P ffT/ a iT — 0 ,5 |
• 0 ,4 • 1,82 = |
0 ,3 6 4 |
кет. |
|
||||||
Проверяем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i\P~.т — Р~т — Р~ут— 7,5 — 7,14 = 0,36 кет. |
|
|||||||||
11. |
Мощность рассеяния на аноде |
|
|
|
||||||
|
Р аТ |
от |
Я1уТ= 9,44 — 7,14 — 2,3 |
квт\ |
|
|||||
|
Pan = |
2,3 |
кет < |
Радоп = |
' 0 кет. |
|
|
|||
12. |
К. п. д. |
анодной цепи |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
7]т |
|
- у Т |
|
_7,_14_ |
;76% . |
|
|
|
|
|
|
|
PiОТ |
|
9.44 |
|
|
|
|
Переходим к расчету сеточной цепи. |
|
реального сеточно |
||||||||
13. |
Постоянная составляющая |
|||||||||
тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Igот = 0,9 |
Jg0 шах + |
m Ig0 min 0 |
_ q g °.7 |
+ 1 0 |
: 0,32 |
а. |
||||
|
|
|
1 + т |
|
|
1 + 1 |
|
|
||
14. |
Амплитуда первой гармоники реального сеточно |
|||||||||
тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I g it |
= 0,9 |
Igi шах + |
min о |
= 0,9 |
1,4+ 1-0 |
0,63 |
a. |
|||
|
|
|
1 + |
m |
|
|
1 + 1 |
|
|
|
15. Напряжение смещения |
|
|
|
|
|
|||||
|
Egi = — Rglgffi — |
450 • 0,32 = — 144 e. |
|
|||||||
16. Мощность возбуждения |
|
|
|
|
||||||
|
P-gj = |
Q ,B U g jl— 0,5 • 400 • 0,63 = 126 em. |
|
96
17. Мощность рассеяния на сетке
PgT — P~.gr -\-J5gT Igor = 126 — 144'0,32 = 80 вш\
PgT — 80 вт < Pg доп = 300 вт.
Получился почти четырехкратный запас.
18. Мощность, отдаваемая усилителю возбудителем
Я~вт= P~gT + ЛЯ~т = 126 + 350 ~ 490 вщ.
О с н о в н ы е д а н н ы е д л я в с е г о к а с к а д а
( для |
двухпл е ч ) |
а) Анодная цепь: |
б) Сеточная цепь: |
Агот= + гот= 2 • 1,18=2,36 а.
о,-
^ аат = 2СкХ=2-8,25 = 16,5 кв.
Р о т = 2 Р о т = 2 - 9 , 4 4 » 1 8 , 9 кет.
Р _ т = 2 Р _ т= 2 -7 ,5 = 15,0 к е т .
■р ~ у Т = 2 Р 1 у т = 2 - 7 , 1 4 = 1 4 12 8 кет.
Д Р _ т = 2 Л Р ( _ т = 2 - 0 , 3 6 = 0 , 7 2 к е т .
Pai ==2Pa'i= 2-2,3 =4,6 кет.
т)т = 76°/о.
R3=2R3= 2 - 4,5=9 ком.
IgOi—2 + )Х= 2 • 0,32=0,64 а.
IglT=0,63 а.
£///т = 2 У гХ=2-400=.:80Э в. EgT= —144 в.
P _ g.T=2Pl_g.T= 2 - 126ss250 вт. PgJ= 2P g l= 2 • 80= 160 еда.
P _ bT= 2PLbT = 2-490» 1 к е т -
(Здесь Uff—напряжение-меж
ду катодами).
Г. Расчет в минимальной точке
Поскольку в данном случае т = 1 , то минимальная точка совпадает с нулевой.
Д. Расчет в среднем режиме модуляции
Расчет ведем сразу на весь каскад (на два плеча) 1. Средняя колебательная мощность
р~ср = Р~Т (1 + - J = 15(1 + |
= 22,5 кет. |
7 — В. А. Хацкелевнч |
97' |
2. Средняя подводимая мощность (от выпрямителя и модулятора)
Л)ср = ^от ^1 Н— 2~j — 18,9 ^1 —1— 2~ j~ 28,4 кет.
3. Средняя колебательная мощность, передаваемая возбудителем в контур усилителя,
ДЯ-ср - ДЯ^т (l + - ^ ) = 0,72 (l + ^ - ) =
=1,06 кет.
4.Средняя колебательная мощность, отдаваемая кон туру анодной цепью генератора,
Р_уср = Р~ср — Д Я _ ср = |
22,5 — 1,06 ss 21,4 |
кет. |
|||
5. Средняя мощность рассеяния на аноде |
|
||||
р а ср = Л> ср - |
Р~У ср = |
28,4 - |
21,4 = |
7 квт\ |
|
Р а ср — 7 кет С яЯод0П = |
2-10 = 20 кв/n |
(с запасом |
|||
почти в 3 раза). |
|
|
|||
6. Средний к. п. д. анодной цепи |
|
|
|
||
|
^ср = tQt = 76%. |
|
|
|
|
7. Средняя мощность рассеяния на сетке |
|
||||
Я^ср~ Я ^ т ( 1 + - 4 - ) = 1 6 o ( l + - ^ - ) ~ 2 3 0 вт; |
|||||
PgCр^ 2 3 0 em < .nPg доп == 2 • 300 = |
600 вт (с |
запасом |
|||
почти в 3 раза). |
|
|
|||
Е. Определение исходных данных для расчета модулятора |
|||||
Ввиду отсутствия расчета возбудителя |
задаемся |
||||
ориентировочно его исходными данными: |
|
|
|||
Eat В= |
0,5Яат = 0,5 • 8 = 4 кв; |
|
принимаем коэффициент усиления по мощности оконеч
ного каскада k p^ 7 |
и к. п.д. анодной цепи |
возбудителя |
|||
т]в^гт) (= 0,76), получим |
|
|
|
|
|
п |
-Вот |
18.9 |
0 _ |
кет. |
|
Яот в = |
— = —у— = 2,7 |
|
98
На основании этих величин определяем исходные дан ные для модулятора:
1.Колебательная мощность в анодной цепи модуля
тора
2.Амплитуда полного колебательного напряжения на выходе модулятора (для модуляции оконечного кас када)
и,вя - таЕаг ~ тЕа1 = 1 - 8 = 8 кв.
3. Амплитуда колебательного напряжения с отвода или с делителя (для модуляции возбудителя)
В«яв — KigEaj в —0,95 • 4 — 3,8 кв.
Выводы
Сравнивая результаты расчета модуляционных ре жимов инверсного генератора при тройной модуляции (в данном примере) с результатами расчета генератора по нормальной схеме (см. предыдущий пример) при оди наковых исходных данных Р~, т, близких значениях mg и тех же лампах, видим, что энергетические характери стики их как по анодной, так и по сеточной цепи, в том числе и рассеяние на аноде и на сетке, получились весьма близкими друг другу. Это обусловлено в основ ном большой крутизной, что характерно для новых гене раторных ламп.