книги из ГПНТБ / Хацкелевич В.А. Расчет режимов генератора при анодной модуляции на новых лампах

турного тока [Л. 1].

При наличии двухтактной схемы соответствующие ве­ личины напряжений, токов, Мощностей и сопротивления нагрузки Ra (найденного в п. А) удваиваются.

Г< Расчет в минимальной точке

Если т < 1 (что может быть в возбудителе при трой­ ной модуляции), режим в минимальной точке модуляции (индекс min) можно при желании рассчитать с помощью простых формул линейной интерполяции токов, анало­ гичных приведенным выше:

20

Д. Расчет в среднем режиме модуляции

Вследствие линейности модуляционных характери­ стик составляющих анодного тока, можно воспользо­ ваться для расчета среднего режима (индекс ср) анод­ ной цепи общеизвестными формулами:

Расчет сеточной цепи в этом режиме обычно не рас­ сматривался, что, вообще говоря, для старых ламп было оправдано. Учитывая специфику новых ламп, рассмот­ рим его более подробно, главным образом с точки зре­ ния тепловых потерь на сетке. Мощность рассеяния на сетке в среднем режиме, как средне-интегральная вели­ чина за период модулирующей частоты Q, определяется выражением

В случае двойной модуляции и с учетом линейности мо­ дуляционных характеристик составляющих сеточного тока имеем:

21

Здесь обозначено:

' f it

Как видно из формул, оба' коэффициента получились от­ рицательными, поскольку при двойной модуляции зна­ чения токов в пиковой точке меньше чем в телефонной. Это показывает, что модуляция токов IgQ и Igt произво­ дится в противофазе с модулирующим напряжением Еа, т. е. при увеличении последнего эти токи падают и наобо­ рот. Поскольку возбуждение постоянно (3), первое сла­ гаемое подынтегральной функции после интегрирования

окончательно следующее выражение (алгебраическое):

Р'ср - P~gТ + 4 ot( i + - ^ ) . (72)

Сравнивая его с аналогичной формулой для режима молчания (62), видим, что в среднем режиме модуляции тепловые потери на сетке будут меньше чем в режиме молчания [в противоположность тепловым потерям на аноде — см. (65)], Pg < Pgx, поэтому проверку на до­

пустимое рассеяние Pgcp<Pgv>») здесь делать не нужно. Для новых ламп, как было указано выше, харак­ терны небольшие пределы изменения сеточных токов, что дает малую величину \ mg) \ — порядка 0,1——0,25; при

Таким образом, расчет в среднем режиме модуляции сводится к определению энергетики анодной цепи по

22

формулам (63) — (66) и сеточной — по формуле (72) с использованием (70) или по формуле (73) при малом

1«,о1 « 0 ,3 ; .

Е. Определение исходных данных для расчета модулятора

Здесь можно воспользоваться обычными формулами [Л. 2]. Принимая потери в модуляционном трансформа­ торе, дросселе (если он имеется) и прочих элементах по­ рядка 10% от выходной мощности модулятора, колеба­ тельная мощность в его анодной цепи должна быть по­ лучена

Колебательное напряжение на выходе модулятора (амплитуда модулирующего анодного напряжения) бу­ дет

§ 3, Пример расчета

Даны следующие исходные значения:

Я~т = 15 кет,

т — 1 / = 300 кгц.

Схема генератора двухтактная с общим катодом. Модуляция двойная (независимая анодная и автомати­ ческая смещением).

Требуется выбрать лампы и рассчитать модуляцион­ ные режимы генератора.

Расчет

Выбираем тип и количество ламп в каскаде (п) по формуле

пР~м > Я _т(1 -\-т) = 15(1 + 1) = 30 кет,.

Берем лампы типа ГУ-10А, у которых, согласно спра­ вочным данным [Л. 4], номинальная колебательная мощ­ ность P~ n = 15 кет может быть получена на всех частотах до максимальной рабочей частоты / = 25 Мгц. Эти лампы

23

при полном напряжении анодного питания Еа —8 кв до­ пускают 100%-ую анодную модуляцию. Таким образом, по своим техническим данным они вполне подходят к нашим требованиям. Кроме того, это лампы «новой» се­ рии, имеющие экономичный активированный катод (вольфрамовый торированный карбидированный), ма­ лые габариты и ряд других достоинств.

Число ламп в каскаде

(1 -\-т) = -jj!- (1 + 1) = 2 лампы,

т. е. по одной лампе в плече.

Основные данные лампы ГУ-10А [Л. 4] (кроме указан­

Эквивалентные расчетные параметры, определенные методом, изложенным в [Л. 1], получаются равными 1*

5 = 22 ма/в, D = 0,025, Eg0 = 80 в, SKp= 12 ма/в.

Отсюда

Переходим к расчету модуляционных режимов. Рас­ четы производим в последовательности и по формулам, приведенным выше.

А. Расчет в пиковой точке

1. Колебательная мощность генератора в пиково точке

Я^тах = Я^т(1 + trif = 15 (1 + I)2 = 60 кет.

Поскольку схема генератора двухтактная, дальнейшие расчеты ведем на одно плечо, т. е. на половинную колеба­ тельную мощность и на половинное число ламп:

Р ^~ шах — ~2~ ^ ~ шах — 3 0 к в т \

п, — -^-п = \ лампа.

г- .

1'См. также Приложение 1

24

2. Питающее анодное напряжение Еат , поскольку для

заданных исходных значений частоты и глубины моду­ ляции в справочных данных нет ограничений и особых оговорок, берем равным номинальному

ЕаТ — ЕаЫ = 8 Кв.

Анодное напряжение в пиковой точке

£'а шах = £'«т(1 -\-т) = 8(1 + 1) = 16 кв.

Поскольку в дальнейших пунктах этого расчета все величины будут относиться только к пиковой точке, то для сокращения записи индекс шах, характеризующий эту точку, будет отбрасываться. То же относится и к сомножителю п', так как в данном случае п'= 1. Индек­ сы штрих (') при величинах характеризуют их значение для одного плеча.

3. Берем нижний угол отсечки анодного тока

0 = 90°.

По таблицам для остроконечного импульса (см. Прило­ жение 2) определяем соответствующие коэффициенты разложения образующего импульса анодного тока

4.Критическое значение коэффициента использова­

ния анодного напряжения

5. Выбираем рабочее значение коэффициента исполь­ зования анодного напряжения на 2% больше критиче­ ского

%= 1,02?кр= 1,02-0,96 = 0,98.

6. Степень перенапряженное™ режима

Д6 = 6 - £кр = 0,98 - 0,96 = 0,02.

25

7. Амплитуда колебательного напряжения на аноде

Ua = ^ = 0,98-16 = 15,68^15,7 кв.

8. Амплитуда первой гармоники анодного тока

По таблицам для остроконечного импульса (см. Прило­ жение 2) определяем соответствующие коэффициенты разложения импульса тока провала

аопР = 0,042; а, пр = 0,084.

10. Максимальное значение импульса тока провала

/пршах = SKpEaM - 12-10- 3-16-103-0,02 = 3,84 а.

11. Максимальное значение образующего импульса тока

Проверяем по эмиссии

W= 8,28а < h = 15 а.

12.Постоянная составляющая анодного тока

Iа§ ai/max a i пр Ар max 0,318* 8,28 —

-0,042-3,84 = 2,48 а.

13.Подводимая к аноду мощность

Ро = Ej'ao = 16-103■2,48 = 39,6 кет.

14. Мощность рассеяния на аноде

Ра — Ро — Р~ = 39,6 — 30 = 9,6 кет;

Ра — 9,6 к в т ^ Р ая0П = 10 кет.

26

Хотя рассеяние получилось почти равным допустимому, но это в принципе не опасно, так как данный режим яв­

На этом расчет анодной цепи заканчивается. Пере­ ходим к расчету сеточной цепи. Учитывая известную его приближенность, конечные значения будем округлять.

17. Амплитуда напряжения возбуждения

-f 0,025-15 700 ~ 770 в.

18.Напряжение смещения

19. Пиковое напряжение на сетке и соответствующее ему остаточное напряжение на аноде

= const [Л. 4] найдем значение тока ^ тах= = /(^ шах, eamin). Оно оказывается расположенным вне поля характери­ стик, поэтому для его нахождения воспользуемся опи­ санным выше приемом. Сначала методом обычной интер­ поляции нанесем в пределах данного поля характери­ стику (рис. 4)

ig = fifia) при eg — eg max = 450 в,

27

а затем плавно продолжим ее влево и вверх до пересе­ чения с осью ординат (е„= 0) на уровне

ig(0) = S ( e gmix — Egг,) = 0,022 (450 - 80)^ 8,1а.

Ha построенной таким путем характеристике находим искомое значение реального сеточного тока

20. Косинус угла от сечки реального сеточно­ го тока

320 _

cos0ir = -C V -: 770 —

= 0,415; (0* 66° ) .

По таблицам для остро­ конечного импульса (см. Приложение 2) находим соответствующие коэф­ фициенты разложения (условно идеализирован­ ного сеточного тока)

23. Мощность возбуждения

P^g = 0,5UgIgl = 0,5 • 770 -1,26 = 485 вт.

24. Мощность рассеяния на сетке

Pg = 280 вт ^ Pg доп = 300 вт.

28

Хотя рассеяние на сетке оказалось на пределе допусти­ мого, но это в принципе не играет роли, так как данный режим является мгновенным.

25. Сопротивление автоматического смещения (для одного плеча)

320 = 500 ом.

0,64

Б. Расчет в нулевой точке

Расчет в нулевой точке производим графоаналитиче­ ским способом. Индексы min 0, характеризующие дан­ ный режим, для сокращения записи отбрасываем. Рас­ чет ведется на одно плечо.

1. На стандартный график (44)

Ро = / ( - cos 0)

для остроконечного импульса (см. Приложение 3) нано­ сим прямую (43)

(напоминаем, что в данном случае 0^ = 0 и Pog = Po)n° двум ее точкам:

2. Нанеся на график точки а и б и соединив их пря мой, получим точку ее пересечения в с кривой |30. Коор­ динаты этой точки оказались равными:

cos 0 = cos Qg — 0,69;

Ро= Pog ~ 0,053.

2э