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

Наличие всегда соответствующего запаса но эмиссий, особенно в лампах с активированным катодом, в прак­ тических расчетах можно поправочный коэффициент не учитывать, т. е. пользоваться и здесь формулой для нор­ мальной схемы (4).

Вместе с тем следует учитывать, что в том диапазоне коротких волн, где используется инверсная схема, при анодной модуляции иногда, в соответствии с рекоменда­ циями справочника или для уменьшения потерь в коле­ бательном контуре, т. е. повышения его к. п. д. [Л. 7] при­ ходится снижать питающее анодное напряжение Е ат по сравнению с номинальным Еаы В этом случае, если нет соответствующего запаса по мощности (эмиссии) лам­ пы, следует пропорционально снижать и значение коле­

caN

Вгенераторе с общей сеткой, на основании выраже­ ний (104) и (107)— (109) и рис. 12 для анодного напря­

жения Еа в пиковой точке получим формулу

которая будет, отличаться от аналогичной формулы (6) при нормальной схеме. Очевидно, что при тройной моду­ ляции, на основании (86) напряжение Ug min 0< ^ ^ max и оно будет во много раз меньше первого слагаемого фор­ мулы (135), которое при £~1 будет примерно равно

Еат(1 + m ) яа 0 Ki (1 + m) = UKmax.

Следовательно, при тройной модуляции выражение (135) превращается практически в (6), которым мы и будем пользоваться.

При двойной модуляции, согласно (132) и учитывая, что .напряжение возбуждения во всех точках остается постоянным и равным-пиковому, получим Ug ~ 0 r05UKmia, и, следовательно,

80

Согласно (104), выражение для /пгпред ПРИ инверс­ ной схеме будет таким же, как и при нормальной — (78), (85) (подробно — см. [Л. 2]) или (79а) при веерных ха­ рактеристиках. Однако, в отличие от последней, учиты­ вая сказанное выше относительно влияния величины т здесь ее следует брать как можно больше, т. е. при­ мерно

При расчете режимов предоконечного каскада, когда он тоже имеет тройную модуляцию, следует учитывать, что глубина модуляции его анодного тока т2 будет рав­ на глубине модуляции возбудителя m2 = mg. Если mg<i 1, то вычисление глубины модуляции возбуждения пред­ оконечного каскада mg2 производится по формуле

где mg2„pejl— предельное значение глубины модуляции возбуждения предоконечного каскада, которое вычис­ ляется по одной из указанных выше формул.

§ 3. Расчеты модуляционных режимов

Согласно сказанному выше, в качестве основной здесь принята тройная модуляция.

А. Расчет в пиковой точке

Расчет инверсного генератора в пиковой точке произ­ водится, как и при нормальной схеме, на колебательную мощность (5)1 при анодном напряжении Сятах, определя!емом формулой (6) [при двойной модуляции— (136)], где питающее анодное напряжение в режиме молчания Еат берется по справочнику с учетом указанных выше (гл. 1,§1) соображений.

При расчете режима необходимо пользоваться экви­ валентными расчетными параметрами S, D, Egn и 5 кр (см. [Л. 1], а также Приложение 1).

Режим генератора в пиковой точке выбирается пере­ напряженный, близкий к критическому, т. е. берется

I шах (7), с НИЖНИМ уГЛОМ ОТСеЧКИ анодного тока 0 тах(8).

1 Полагая модуляционную характеристику линейной.

соответствуют таковым для нормальной схемы (гл. 1,§ 1, п. А) с использованием соотношений (5), (9), (10), (6)

или (136) и (8).

4.Критическое значение коэффициента использова­ ния анодного напряжения при 0 = 9О°2

5.Рабочее значение коэффициента использования анодного напряжения | берется в тех же пределах (7), но учитывая (103) следует меньший запас (2—3%) брать при | кр >0,98 (и наоборот).

Далее,- для расчета анодной цепи здесь, как и в нор­ мальной схеме генератора, в принципе можно использо­ вать любой из существующих порядков расчета инверс­ ного генератора в данном режиме по заданной мощности, например, способ последовательных приближений, либо способ Г. А. Зейтленка с учетом особенностей схемы с общей сеткой. По тем же соображениям, что и в нор­ мальной схеме (см. гл. 1, § 2), а также для унификации,, используем последний.

Хотя приведенные выше (гл. 1, § 2) расчетные фор­ мулы этого способа были выведены для нормальной схе-

Ug

мы, в нашем случае, когда Д1<С1и-тт—< 1, ими можно

Uа

воспользоваться и для расчета генератора с общей сет­ кой, поскольку при указанных условиях появляющаяся дополнительная погрешность оказывается ничтожно ма­ лой, особенно для новых ламп.

6.Степень напряженности режима, как и в нормаль­ ной схеме, определяется по формуле (12).

7.Амплитуда колебательного напряжения на контуре, т. е. между анодом и сеткой (землей)

82

8. Амплитуда первой гармоники анодного тока

нием формул (15), (16), (17), (17а) и (18).

Далее порядок расчета по сравнению с нормальной схемой несколько изменяется.

13. Амплитуда напряжения возбуждения при © = 9001

15. Амплитуда колебательного анодного напряжения Ua (между анодом и катодом) определяется по форму­

ляется по формуле (95).

17. Колебательная мощность А Р ~ , передаваемая воз­ будителем в контур усилителя, определяется по формуле

(96).

18. Подводимая к аноду мощность Р0 определяется по формуле (99).

19. Мощность рассеяния на аноде Р а определяется по формуле (100) и сравнивается с допустимой. Превыше­ ние здесь не опасно — (см. гл. 1).

20. К- п. д. анодной цепи ц определяется по формуле

( 101) .

21. Эквивалентное сопротивление анодной нагрузки

R3 определяется по формуле (102). Переходим к расчету сеточной цепи.

22—27. Эти пункты, касающиеся расчета igmlllL, cosQg (и коэффициентов a0g и alg.), Jg0, IgU P^g и Pg целиком соответствуют пунктам 19—2ч расчета нормальной схе­ мы с использованием формул (25а) — (31). При этом

1 В общем случае — см. [Л. 2]. 2 То же.

надо помнить, что в инверсной схеме мощность согласно (98), представляет собой лишь часть, притом меньшую, полной мощности, отдаваемой возбудителем.

28. Мощность, отдаваемая возбудителем усилителю в, определяется по формуле (98).

29.Сопротивление автоматического смещения Rg определяется по формуле (32).

30.Предельное значение коэффициента глубины мо­

дуляции возбуждения mgvpSi определяется так же, как

внормальной схеме (см. п. 26 ее расчета, гл. II § 2, А).

31.Рабочее значение этого' коэффициента т е выби­ рается по соотношению (137).

Б. Расчет в нулевой точке

Амплитуда напряжения возбуждения в нулевой точке определяется здесь тем же выражением (86), что и в нор­ мальной схеме.

тически соответствовать нулевой точке нормальной схемы, и в этом случае, как и раньше, можно полагать, что сеточные токи ! g0 и Jgi обращаются в нуль. Следо­ вательно, все производные от них величины — смещение Eg, мощности P~g, Pg— также равны нулю. То же отно­ сится и к мощности Р ~в.

При двойной модуляции {mg= 0) или при неглубокой модуляции возбудителя для расчета сеточных токов при­

схемы имеются некоторые принципиальные отличия, обусловленные ее спецификой, рассмотрим это более подробно.

Учитывая условие (104) и инверсию фазы (На< 0), получим, исходя из (105), следующее равенство для ну­ левой точки (£/к=0)

Так как здесь 4=0, тс сеточный ток будет равен катод­ ному, который в этой области анодных напряжений1

1 Индексы min 0, соответствующие нулевой точке, здесь и далее, где это возможно, для сокращения отбрасываем.

84

(ед<0), как указывалось, удовлетворительно аппрокси­ мируется уравнением Берта— (112) 1

Подставляя сюда мгновенные значения eg и ва\

получим с учетом (142) уравнение идеализированной ди­ намической характеристики сеточного тока в следующем виде:

ig = S [Ее - Ego + DEa + Ug { \ + D) cos ut]. (144)

Эта характеристика показана на рис. 19. Она существен­ но отличается от таковой для нормальной схемы:

во-первых, она расположена целиком в области отри­ цательных анодных напряжений, так как, согласно (.142)

°0а max=0*

во-вторых, ее крутизна обратна по знаку обычной, что обусловлено инверсией фазы анодного колебатель­ ного напряжения.

Из выражения (144) путем, аналогичным предыду­ щему (см. гл. I, § 2, Б), находим уравнения для графо-

1 Это уравнение дает всегда несколько завышенные результаты из-за указанного выше скачка тока при еа= 0,

85

Помножив обе части полученного выражения на a0g и учитывая,что

Подставляя (35) в (146) и зешая полученное выражение

Уравнения (148) и (149) аналогичны соответственно уравнениям (42) и (43) для нормальной схемы, но не­ сколько от них отличаются коэффициентом (1 +D) и сво­ бодным членом. Однако, если учесть, что в генератор­ ных лампах проницаемость DX 1, то легко видеть, что эта система практически превращается в предыдущую (42) — (43). Поэтому весь порядок расчета нулевой точки инверсного генератора остается таким же, как нормаль­ ной схемы: (44) — (50). При тройной модуляции следует здесь учесть замечание относительно расчетного значе­ ния 5 и Е g0 (см. гл. II, § 2, Б). Для контроля правиль­ ности расчета можно также воспользоваться эмпириче­ ской зависимостью (87).

86

В. Расчет в телефонной точке (в режиме молчания)

Амплитуда напряжения возбуждения при тройной модуляции вычисляется по формуле (88).

Строгий расчет режима генератора в данной точке весьма сложен по тем же соображениям, что и в нор­ мальной схеме (см. гл. 1, § 2, В). Однако он значительно упрощается если предположить и здесь статические модуляционные характеристики обеих составляющих анодного тока линейными, что, как и в нормальной схеме, весьма близко к истине.

При этом для расчета анодной цени можно использо­ вать формулы линейной интерполяции, ■аналогичные формулам для нормальной схемы генератора (51) —(57), а амплитуда напряжения возбуждения определяется по формуле (88)..

Составляющие анодных токов Дот и 1а\т вычисляют­ ся по формулам (51) и (52). Колебательное напряжение на контуре UKт и коэффициент |т определяются по фор­

формуле (105). Подводимая к аноду мощность Рот нахо­ дится по формуле (54), а.колебательная (полная) Р~т —

Для расчета сеточной цепи можно воспользоваться формулами (58) —(62а). Поскольку модуляционные ха­ рактеристики сеточных токов (как и анодных) при нор­ мальной и инверсной схеме генератора почти одинаковы, то при расчете составляющих сеточного тока Дот и Д ц при больших значениях т (137) следует учесть их нели­ нейность с помощью поправочного коэффициента —• [формулы (87а) и (876)].

Полная мощность, отдаваемая усилителю возбудите­ лем /Д вт определяется по формуле (98).

87

Г. Расчет в минимальной точке

Расчет в минимальной точке, если нужно, произво­ дится по соответствующим формулам нормальной схемы с учетом сделанных выше оговорок (замена Ua на UK и проч.). Напряжение на аноде вычисляется по формуле1

Остальные величины токов, напряжений и мощностей определяются по соответствующим формулам нормаль­ ной схемы (гл. 1, § 2, Г) с учетом замечаний и дополне­ ний, сделанных в предыдущем пункте (В) относительно некоторых величин, специфичных для инверсной схемы.

Д. Расчет в среднем режиме модуляции

Для расчета анодной цепи можно воспользоваться формулами (63) — (66), кроме формулы (65), которая для инверсной схемы, согласно (100), будет иметь вид

Е. Определение исходных данных для расчета модулятора

При тройной модуляции, как и в нормальной схеме, колебательная мощность в анодной цепи модулятора вычисляется по формуле (91), однако в ней «удельный

Аналогично и для напряжения возбудителя /7ййвозб. В частном случае при тройной модуляции с большим зна­ чением mg как было показано, выражение (153) стано­ вится эквивалентным для усилителя формуле (75). Если возбудитель построен тоже по инверсной схеме, то при вычислении Uайвозб по формуле (153) следует учесть при'двойной его модуляции выражение (136) .

§ 4. Пример расчета

Даны следующие исходные значения:

Р-.т = 1 5 кет,

т— 1,

/ = 2 5 М г ц .

Схема генератора двухтактная с общей сеткой. Мо­ дуляция тройная (независимые анодная и возбуждением и автоматическая смещением).

Требуется выбрать лампы и рассчитать модуляцион­ ные режимы генератора.

Расчет

Выбираем тип и количество ламп в каскаде п по фор­ муле

nP~N > Р~т (1 + т) = 15 (1 + 1) = 30 кет.

Берем лампы типа ГУ-10-А, у которых согласно спра­ вочным данным [Л. 4] (см. также пример расчета гл. 1, § 3) P~yv = 15 кет и / max=j=25 Мгц. Эти лампы допускают анодную модуляцию с глубиной m= 1 при Еа= 8 кв. Они имеют экономичный активированный катод и кольцевой вывод сетки, позволяющий их использовать в инверсной схеме. Таким образом, по своим техническим данным эти лампы вполне подходят К нашим требованиям.

89