книги из ГПНТБ / Тимофеев В.М. Проектирование радиопередающих устройств пособие по курсовому и дипломному проектированию

венно Хо, Xi, х2 относятся к одному плечу схемы.

§ 5, Соображения по проектированию контуров возбудителей

Коэффициент полезного действия контура возбудителя вы­ бирается не превышающим ч\к = 0,15 -ь- 0,2, что необходимо для большей устойчивости и стабильности режима возбудителя.

В диапазонных возбудителях коэффициент перекрытия под­

скольких ступеней в одной ручке. Следует стремиться к наибо­ лее простому управлению органами настройки.

Общая ёмкость контура возбудителя выбирается с помощью следующего приближённого выражения

= (1ч_2) V ) •

Порядок этих величин Ск приблизительно такой же, как и

уобычных усилителей.

Вряде самовозбуждающихся генераторов для повышения

91

Г л а в а V

ЭЛЕМЕНТЫ СХЕМЫ И ДЕТАЛИ РАДИОПЕРЕДАТЧИКОВ

§1. Общие сведения о конденсаторах постоянной ёмкости

Впередатчиках применяются конденсаторы .постоянной ём­ кости, изготовляемые радиопромышленностью. В зависимости

от рода диэлектрика различают следующие виды конденсато­ ров:

а) с твёрдым неорганическим диэлектриком (слюдяные, ке­ рамические),

б) с твёрдым органическим диэлектриком (пропитанная бу­ мага, изолирующие пластмассы, стирофлексные и т. п.),

в) с газообразным диэлектриком (воздушные, газонаполнен­ ные и вакуумные).

Основные показатели этих конденсаторов следующие:

1. Номинальная ёмкость, согласно которой выбирают кон­ денсатор.

2. Класс точности, указывающий допустимые пределы откло­ нения ёмкости данного конденсатора от номинальной. Для кон­ денсаторов существуют три класса точности:

Газонаполненные конденсаторы классом точности не харак­ теризуются; для них указывается отклонение ёмкости в пикофа­ радах.

3. Испытательное напряжение — повышенное против рабо­ чего напряжения, которое конденсатор должен выдержать в те­ чение нескольких секунд без пробоя изоляции.

Для конденсаторов с твёрдым диэлектриком испытательное напряжение обычно вдвое ниже пробивного. Такой запас элек­ трической прочности необходим, так как при пробое диэлектри­ ка конденсатор выходит из строя.

У конденсаторов с газовым диэлектриком испытательное на­ пряжение лишь немного меньше напряжения пробоя. Это объ­

9 3

ясняется способностью такого конденсатора восстанавливать га­ зовую изоляцию после снятия напряжения пробоя.

В таблицах конденсаторов указываются либо испытательное напряжение высокой частоты (для контурных конденсаторов), либо постоянное напряжение (для блокировочных). У конден­ саторов, могущих быть использованными для обеих целей, ука­ зываются высокочастотное и постоянное испытательные напря­ жения.

4. Рабочее напряжение — наибольшее значение напряже ния, при котором конденсатор может находиться длительное время. Оно меньше испытательного напряжения для всех типов конденсаторов.

Уконденсаторов с газообразным диэлектриком

ираб = (0,6 + 0,8)иаспыт.

Уконденсаторов с твёрдым диэлектриком

U р а б ® $ и испыт-

Допустимое рабочее напряжение является важным парамет­ ром конденсатора и указывается в его паспорте.

5. Допустимый эффективный ток — наибольший ток высо­ кой частоты, который можно длительно пропускать через кон­ денсатор.

При чрезмерно больших токах в конденсаторах с твёрдым диэлектриком происходит перегрев диэлектрика, вводов и об­ кладок. Это приводит к разрушению конденсатора.

В конденсаторах с газообразным диэлектриком из-за пере­ грева током вводов нарушается их герметичность, что ведёт к утечке газа. Перегрев вводов вакуумных конденсаторов ведёт к появлению трещин в стекле и нарушению вакуума.

Величина допустимого тока для большинства конденсаторов указывается в их паспортах и справочных таблицах.

6.Допустимая реактивная мощность — характеризующая допустимые потери в конденсаторах. Она измеряется в киловольтамперах (ква) и обозначается «ква доп».

7.Диапазон рабочих частот — интервал частот, в пределах которого при реактивной мощности, не превышающей допусти­

мой (квадоч), рабочее напряжение и рабочий ток будут мень­ ше допустимых. При использовании конденсатора вне рабочего диапазона частот необходимо снижать реактивную мощность, чтобы рабочее напряжение и рабочий ток не превышали до­ пустимых.

8.Тангенс угла потерь — величина, характеризующая по­ тери в конденсаторе.

9.Сопротивление утечки, характеризующее качество изоля­ ции конденсатора (на постоянном токе). Сопротивление утечки зависит от температуры и влажности окружающего воздуха.

9 4

§ 2. Типы и конструкции конденсаторов постоянной ёмкости

саторы воздушные, газонаполненные и вакуумные. Основными их достоинствами являются весьма малые потери в диэлектри­ ке и самостоятельное восстановление ёмкости после пробоя (так как при кратковременных перенапряжениях у них проби­ вается газовый диэлектрик).

г з t

Рис. V.1

Конденсаторы с газообразным диэлектриком применяются- в качестве ёмкостей контура на длинных, средних и коротких волнах.

б) В о з д у ш н ы е к о н д е н с а т о р ы . Устройство одного из типов воздушных конденсаторов показано на рис. V.I.

На круглом изолирующем основании 1 (изготовленном из микалекса, карболита или керамики) укреплены две группы алюминиевых пластин 2 и 3.

Каждая группа пластин собирается на шпильках 4 с про­ кладками — шайбами 5, которые обеспечивают заданное между пластинами расстояние. Электрическое соединение пластин каждой группы осуществляется через прокладки, шайбы и шпильки; пластины и шайбы зажаты затяжными гайками 6.

Достоинством воздушных конденсаторов является простота конструкции. Основной недостаток состоит в том, что размеры конденсаторов, при значительных ёмкостях и высоких рабочих напряжениях, получаются весьма большими. По этой причине воздушные конденсаторы постоянной ёмкости в передатчиках используются крайне редко и промышленностью серийно не вы­ пускаются. В редких случаях они проектируются при разра­ ботке передатчика.

9 5

в) Г а з о н а п о л н е н н ы е к о н д е н с а т о р ы . Газона полненный конденсатор представляет собой две группы алюми­ ниевых пластин, помещённых в герметический баллон, в кото­ ром газ-диэлектрик (обычно азот) находится под повышенным давлением (до 15 кг/см2). При повышенном давлении электри­ ческая прочность газового диэлектрика значительно возрастает. Это позволяет уменьшить толщину пластин и расстояние меж­ ду ними. Размеры газонаполненных конденсаторов получаются значительно меньшими, чем у обычных воздушных.

Устройство типового газонаполненного кон­ денсатора показано на рис. V.2. Внутри цилин­ дрического баллона 1, сваренного из листовой стали, помещаются пла­ стины конденсатора. Бал­ лон имеет крышку 2, ко­ торая при помощи бол­ тов 3 плотно прижимает­ ся к верхнему флянцу. Для герметичности меж­ ду крышкой и баллоном помещаются алюминие­ вые прокладки. Конден­ сатор состоит из двух групп пластин (4 и 5), смонтированных на крыш­ ке. Пластины конденса­ тора изготовлены в виде круглых дисков из дюр­ алюминия или жёсткого алюминия и тщательно

■отполированы. Каждая из групп пластин собирается на стерж­

■ввинченных в крышку. Эти пластины имеют в середине отвер­ стие для прохода центрального стержня. На центральном стерж­ не смонтировано-специальное кольцо 10, создающее более рав­ номерное электрическое поле, в районе сферического изолято­ ра 7. Выводами конденсатора являются центральный изолиро­ ванный стержень 6 и сам корпус конденсатора 1. В качестве газа-диэлектрика в таких конденсаторах обычно применяется азот. Давление газа в конденсаторе 15 кг]см2. Такое давление повышает электрическую прочность конденсатора по сравнению

с нормальным давлением в 3,5 раза. Допустимо понижение дав­ ления до 12 кг/см2. При этом электрическая прочность конден­ сатора уменьшается незначительно. Конденсаторы необходимо пополнять газом через 8—10 месяцев, так как имеет место есте­ ственная утечка. Наполнение конденсатора газом производится через патрубок И, закрываемый вентилем 12. На этом патруб­ ке обычно устанавливается манометр 13 для контроля за дав­ лением газа в конденсаторе.

Газонаполненные конденсаторы целесообразно применять в мощных средневолновых и длинноволновых передатчиках, где.

стекло колбы 3 и соединены с наружными контактами конден­ сатора 2. Воздух из колбы откачан.

За счёт высокого вакуума (10~5 мм ртутного столба) элек­ трическая прочность пространства внутри колбы повышается до 60—100 кв (эффективных) на см. Это позволяет значитель­ но уменьшить расстояние между обкладками и резко уменьшить размеры конденсатора.

ёмкости вакуумных конденсаторов невелики (типовые ём­ кости 25, 50 и 100 и 200 пф), их целесообразно использовать в

контурах передатчиков коротких и средних волн.

Конденсаторы постоянной ёмкости с твёрдым, неорганическим диэлектриком

а) С л ю д я н ы е к о н д е н с а т о р ы . Слюдяные конден­ саторы обычно выполняют в виде отдельных секций, соединяе­ мых в группы.

Устройство секции слюдяного конденсатора показано на рис. V.4. Пластины конденсатора 1 и 2 выполняются из оловян­ ной (для более низких частот) иля медной фольги. Слюдяные пластины 3 являются диэлектриком.

слоям припаяны латунные выводы (внутренний 2, наружный 3). У некоторых типов конденсаторов выводы обжимают посереб­ рённую поверхность 4.

Керамические конденсаторы являются универсальными, В зависимости от заданных величин ёмкости, напряжения, тока и реактивной мощности их можно использовать в роли контур­ ных, фидерных или блокировочных.

§ 3. Примеры выбора конденсаторов

Разделительный конденсатор в схеме генератора параллельного питания

В анодной цепи двухтактного усилителя (рис. V.6), рабо­ тающего на волне 600 м, требуется выбрать разделительные конденсаторы. Ступень работает с анодной модуляцией. Из проведённого расчёта известны следующие данные: анодное на­ пряжение ЕЛнес =10 кв, коэффициент модуляции m = 1, ток пер­ вой гармоники в телефонном режиме I а\ Нес =5 а, ёмкость раз­ делительного конденсатора С= 2000 пф.

С

и всех высших гармоник. Амплитуды' гармоник невелики, поэто­ му ток через конденсатор в основном определяется величиной первой гармоники. Эффективное значение тока первой гармо­ ники через конденсатор (при модуляции) будет

99

Таким образом, надо выбрать конденсатор ёмкостью 2000 пф, выдерживающий постоянное напряжение 20 кв и ток 4,3 а. Из таблиц видно, что предъявленным требованиям удовлетворяет слюдяной конденсатор типа 9КВ-2,2 с номинальной ёмкостью 2200 пф, испытательным напряжением 45 кв и допустимым то­ ком 14 а.

Блокировочный конденсатор в цепи экранирующей сетки

Выбрать конденсатор для цепи экранирующей сетки лампы в схеме, изображённой на рис. V.7. Рассчитываемая ступень ра­

С (рис. V.7). Величина переменного напряжения на блокировоч­ ном конденсаторе С определяется выражением

Считая допустимым падение переменного напряжения на конденсаторе С в пределах 0,1-ь 0,01 E c2, получим выражение для определения ёмкости

или конкретно в рассматриваемом примере

Величина тока через блокировочный конденсатор будет оп­ ределяться из выражения

100