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

3. Амплитуда колебательного напряжения на аноде

4. Коэффициент использования анодного напряже­ ния

Ц- = &тах~0,98.

5. Подводимая к аноду мощность от источника посто­ янного тока

ЯрТ = Еа1 Гш = 8 000 -1,24= 9,92 кет.

6. Колебательная мощность в анодной цепи (про­ верка)

Р'^Т — 0,5Уат!ап = 0,5-7 850-1,91 = 7,5 кет.

7. Мощность рассеяния на аноде

Par = Рит - Р-т = 9,92 - 7,5 = 2,42 кет-

Par = 2,42 кет < Ралоп = Ю кет (с запасом в 4 раза!)

8. К. п. д. анодной цепи

31

P'gT — 270 e m ^:P g доп = 300 em.

Таким образом, в данном режиме, который, в отличие от предыдущих, является уже длительным, мощность рас­ сеяния на сетке оказалась на пределе допустимого уров­ ня. Обращаем внимание на небольшое изменение рас­ сеяния на сетке в разных точках модуляции, что харак­ терно для двойной модуляции генератора.

Основные данные для всего каскада (для двух плеч):

Д. Расчет в среднем режиме модуляции

Расчет ведем сразу на весь каскад (на два плеча). 1. Средняя колебательная мощность

32

^о. сР = 7,2 кет < яРадоп = 2-10 = 20 кет (с запа­

сом почти в 3 раза).

4. Средний к. п. д. анодной цепи

5. Глубина модуляции постоянной составляющей се­ точного тока

| m gQ | = 0 , 1 7 < 0 , 3 .

6. Среднюю мощность рассеяния на сетке, учитывая малую величину \ mgn |, можно считать равной ее зна­ чению в режиме молчания

P g ср ~ P g T = 5 4 0 в т \

P g ср = 5 4 0 е т ^ n P g д0П — 6 0 0 в т .

Так как средний режим при т= 1 может быть длитель­ ным,1то вывод будет тот же, что для режима молчания.

Е. Определение исходных данных для расчета модулятора

1. Колебательная мощность в анодной цепи модуля тора

/и2 12

1 Например при испытании передатчика или в некоторых слу­ чаях эксплуатации.

2. Амплитуда колебательного напряжения на выходе модулятора (амплитуда модулирующего анодного на­ пряжения генератора)

и ая = тЕат = 1 -8 = 8 кв.

Выводы

Проделанный расчет модуляционных режимов гене­ ратора на триодах типа ГУ-10А показал, что даже при полном использовании ламп по мощности в них остается еще очень большой запас по эмиссии и особенно по анод­ ному рассеянию (2—3—4-кратный). Наоборот, тепловое рассеяние сетки в режиме молчания оказывается на пре­ деле. Это характерно, как было указано выше, для боль­ шинства новых генераторных ламп. Длительная эксплу­ атация ламп в таких тяжелых условиях нежелательна, так как создает неустойчивость работы вследствие по­ явления термотоков сетки из-за ее перегрева. Таким об­ разом, основным ограничивающим в новых лампах фак­ тором при двойной модуляции является тепловой режим сетки. Весьма эффективным решением вопроса в таких случаях, как было указано, может явиться переход на тройную модуляцию (с модуляцией напряжения возбуж­ дения).

Г Л А В А В Т О Р А Я

ТРОЙНАЯ МОДУЛЯЦИЯ ГЕНЕРАТОРА

СОБЩИМ КАТОДОМ

§1. Общие соображения

При тройной модуляции помимо внешней модуляции анодного напряжения и внутренней (автоматической) смещения добавляется еще внешняя модуляция напря­ жения возбуждения. Последняя обычно осуществляется посредством модуляции на анод возбудителя, т. е. пред­ оконечного каскада тракта в. ч. передатчика. Модуляция возбуждением производится синхронно и синфазно с ос­ новной модуляцией — на анод. Поэтому в семействе ис­ ходных уравнений (1) — (3) вместо (3) следует написать

34

При двойной модуляции по мере уменьшения Ьа на-

импульсе анодного тока как по ширине, так и особенно по глубине быстро увеличивается (рис. 6, а). Электроны тока провала попадают на сетку ( режим возврата), и это перераспределение электронов катодного тока и являет­ ся, как известно, физической сущностью процесса двой­ ной, и в еще большей степени одинарной, анодной моду­ ляции. Этот процесс сопровождается возрастанием се­ точных токов. В старых лампах, где ток провала, равный идеализированному сеточному току, при малом уровне «хвостов» имел большой «удельный вес» возрастание се­ точных токов шло весьма интенсивно. Наоборот, в новых лампах, в силу общеизвестных их особенностей [Л. 1], возрастание происходит медленно, но зато уровни сеточ­ ных токов значительно выше.

При тройной модуляции с уменьшением Еа напряжен­ ность режима при малых значениях mg возрастает слабо, а при больших значениях mg вследствие быстрого умень­ шения Ug она почти не меняется (рис. 5) и в некоторых случаях в новых лампах может даже падать, т. е. провал в импульсе анодного тока не увеличивается, а сохраняет­ ся малым (рис. 6, б) или исчезает совсем. Таким образом можно считать, что при тройной модуляции ге­ нератор работает во всех точках модуляционной харак­ теристики в режиме, близком к критическому, имея мало искаженный (или совсем неискаженный) импульс анод­ ного тока. При этом физически процесс модуляции обус­ ловлен уже не перераспределением катодного тока, а просто его запиранием, вследствие уменьшения возбуж­ дения. Указанной причиной объясняется также обратный характер изменения сеточных токов: они при уменьше­ нии Еа не растут, как при двойной модуляции, а па­ дают.21 С этой точки зрения данные процессы при трой­ ной модуляции аналогичны модуляции возбуждением.

С учетом реакции анодного напряжения при умень­ шении Еа начало динамической характеристики анодного тока в анодно-сеточных координатах постепенно переме­ щается вправо. Смещение же (2) при двойной модуля-

1 Подробно — см. [Л. 2].

2 Кроме самых малых значений mg<clO—15%, что не представ­

ляет практического интереса, так как обычно берут m g ^ 60—80% I см. ниже).

36

ции становится более отрицательным, и поэтому нижний угол отсечки анодного тока 0 заметно уменьшается. На­ оборот, при тройной модуляции отрицательное смеще­ ние уменьшается, и угол отсечки меняется мало. Рас­ четы показали, что в новых лампах при изменении Еа в широком диапазоне от £атахдо (0,15—0,2) Еатзхит„ в пределах 40—100% угол отсечки меняется всего от 90= до 80°. Поэтому в первом приближении можно считать, что в процессе модуляции этот угол остается почти по­ стоянным и равным значению в пиковой точке

0 (Qt) ^ c o n s t~ 0 шах^9О °.

перемодуляции анодного тока поскольку он прекращает­

где Egmin„ и Ug min0, согласно принятым ранее обозначе­ ниям, представляют напряжение смещения и возбужде­ ния оконечного каскада в нулевой точке модуляции (т. е. в минимальной точке при т= 1). Численное значение trig пред, рассчитанное по этой формуле, обычно получает­ ся равным примерно

На основании этого долгое время существовало мне­ ние (которое, по-видимому, существует и сейчас и даже проникло в литературу) о том, что возбудитель принци­ пиально нельзя модулировать с глубиной больше mgr,pSA, так как в противном случае неизбежно появляется перемодуляция усилителя (оконечного каскада), что вызы­ вает сильный рост нелинейных искажений. Такое мнение

37

это не обязательно, так как можно сохранить прежние уровни при том же напряжении ЕаТ2 = ЕаТ1, если по­

добрать такой режим генератора,1 чтобы модуляцион­

,Jai

lort

Рис. 7. Рис. 8.

ная характеристика при от^> mg пред, имея большую кру­ тизну, прошла бы не через точку 2, а через точку 1 (пунктирная прямая на рис. 7). При этом будет Еашах2 <

Однако для большинства новых ламп можно получить отсутствие перемодуляции усилителя и при т а=100%, даже повышая т„ почти до 1. Поскольку это с первого взгляда противоречит сказанному ранее и, в частности, выражению (78), рассмотрим это явление более подроб­ но, тем более, что выводы из него окажутся весьма важ­ ными в дальнейшем.

1 Соответствующим выбором величин R bx U s и R

Следует напомнить, что формула (78) была получена из условия прекращения импульса анодного тока в ну­ левой точке по идеализированным характеристикам лампы: когда Еа -> 0 ток га-> 0 при egmax = Eg+Ug-*Eg0. Поэтому она достаточно хорошо будет соответствовать своему смыслу (границе перемодуляции) лишь для тех ламп, статические характеристики которых удовлетвори­ тельно аппроксимируются семейством идеализированных параллельных прямых (по А. И. Бергу). При наличии же веерообразного семейства характеристик анодного тока (рис. 8), которое для расчетов заменялось эквива­ лентным идеализированным семейством параллельных прямых с привязкой к общей точке на оси абсцисс Е ',

перемодуляция реально наступит не при теоретическом напряжении возбуждения

как это следует из предыдущего, а при значительно меньшем, близком к нулю. Другими словами, при расче­ те реального значения коэффициента mgnp^, который определяется моментом прекращения анодного тока по реальным характеристикам, можно использовать фор­ мулу (78), но подставив в нее не эквивалентное значе­ ние параметра Eg0, а реальное Д^ореал. которое при веер­ ных характеристиках с учетом нижних изгибов близко к нулю. Для его определения практически можно взять в анодно-сеточной системе напряжение eg0, соответствую­ щее пересечению оси абсцисс характеристикой с наи­ меньшим анодным напряжением Дй,„т; действительно,

'g O реал = ego4" D rЕа, ■gOi

поскольку эффективная проницаемость D' на оси абсцисс, т. е. у основания характеристик, весьма мала, Так

Совершенно аналогичный результат получится и для ламп с параллельными реальными характеристиками, но имеющими большие нижние «хвосты».

1 Подробно — см. ниже.

39