Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Ижевский государственный технический университет им. М. Т. Калашникова

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Лекции по курсу УГиФС / 9_1_Оптим_режимы АЭ.ppt

Скачиваний:

Добавлен:

12.03.2015

Размер:

658.43 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 43 4 > Следующая >>>

Как видно из рис.7а, ток IК0 меняется пропорционально 1-й гармонике IК1, поскольку коэффициент формы g1( ) в HP постоянен, а в ПР медленно уменьшается.

Ток IВХ1 в ПР растет с увеличением RH.

В области HP токи IК1, IК0, а в ПР напряжение Uн меняются слабо.

Для качественных оценок удобно представить АЭ в HP генератором тока IК1=IК1КР, а в ПР генератором напряжения UН=UН КР.

Тогда получаем уравнения идеализированных нагрузочных характеристик:

				IК1=IК1КР	при RH < RНКР
				IК1= UН КР / RH	при RH > RНКР
				UН= IК1КР RH	при RH < RНКР
	P	P0		UН= UН КР	при RH > RНКР	(22)
	P			UН= UН КР	при RH > RНКР	(22)
					Поскольку ЕП=const, зависимость
					Поскольку ЕП=const, зависимость
		Построим зависимости мощностей Р , P и Р от R				(рис.8а).
		P1	0 1 РАС H
		P1			Р0(RH)=ЕПIК0(RH) повторяет по форме IК0(RH).
	НР			ПР

			PРАС		Мощность Р1=0,5 UH IК1 растет примерно


		PВХ1



					пропорционально RH в области, где RH<RНКР,



		RН КР		RН	имеет максимум вблизи точки RH=RНКР,
Рис. 8а. Энергетические					и убывает с ростом RH в ПР (рис.8а).		22
Рис. 8а. Энергетические					и убывает с ростом RH в ПР (рис.8а).
		характеристики

Если учесть, что 0,5UНКРIК1КР=P1КР, то

Р1= P1КР RН / RНКР	при	RН < RНКР
Р1= P1КР RНКР / RН	при	RН > RНКР	(22)

P P0 P1

НР

PВХ1

PРАС ПР

RН КР

RН

Рис. 8а. Энергетические характеристики

Поведение РРАС от RН определяется формулой

РРАС=Р0 – Р1.

При RН=0 вся мощность от источника рассеивается на выходном электроде АЭ. С ростом RН она быстро убывает при RН< RНКР и медленнее при RН > RНКР.

При расстроенной нагрузке, когда Р1 0, АЭ находится в тяжелом тепловом режиме.

Поэтому ГВВ настраивают при пониженных значениях UВХ и ЕП.

Э, ,

График (R

) (рис.8б) аналогичен

g/2

зависимости UН(RН) с другим масштабом,

так как = UН /EП и ЕП=const.

НР

ПР

Коэффициент формы g1= IК1/IК0 в HP

RН

можно считать постоянным, т.к. угол

RН КР

б)

меняется мало. В ПР g1 убывает с ростом

RН медленнее, чем IК1, поскольку IК0 тоже

НР

ПР

уменьшается.

Поэтому КПД имеет тупой максимум,

лежащий в области ПHP.

RН

КР в области HP возрастает почти

пропорционально RH (рис.8в).

RН КР

в)

В ПР KР убывает быстрее, чем Р1, из-за

Рис. 8б, в. Энергетические

характеристики

роста мощности возбуждения РВХ1 .

Анализ нагрузочных характеристик подтверждает, что критический режим

является

оптимальным для АЭ

по полезной мощности P1, КПД Э и

коэффициенту усиления по мощности КР.

Следует добавить, что АЭ в нелинейном режиме чувствителен к изменениям24 нагрузки.

Влияние амплитуды возбуждения, питающих напряжений и температуры на режим УМ

Рассмотрим, как зависят характеристики УМ от амплитуды возбуждения UВХ. АЭ безынерционный, заданы ЕС, ЕП и RH - сопротивление нагрузки выходной цепи.

Возможны 3 случая: EС = Е', | ЕС | > | Е' |, | ЕС | < | Е' |,

• Пусть напряжение смещения EС=Е', а UBX возрастает, начиная с нуля. Тогда cos =(ЕС–Е')/UВХ=0, т.е. угол =90° и не зависит от UBX.

При небольших UBX ток IВЫХ1 мал и UН<UНКР, АЭ работает в HP, ток IВЫХ1 имеет

форму косинусоидального импульса.

Поэтому I

=SU

( ) и

iК

I ’’

1(90 )=0,5

ВЫХ1

ВХ 1

Кm

при =90 IВЫХ1=0.5SUВХ.

Кm

IВЫХ1=0.5SUВХ

Следовательно, при =90° в

-ЕБ ДОП

ЕВХ

HP, пока UН<UНКР, ток IВЫХ1

увеличивается

ЕС=E’

ЕВХ

=90о

пропорционально UBX.

(пл.17, рис.4)

IВЫХ

IВЫХ1

IВЫХКР

Е =Е'

IВЫХ0

НР

ПР

UВХ

UВХ КР

Рис. 9а. Зависимости амплитуды

IВЫХ1 и IВЫХ0 от амплитуды

возбуждения UBX

i	К	IКm’	iК
	К

При росте UН>UНКР появляется провал в

импульсе тока и происходит переход АЭ в

ПР. При этом амплитуда тока IВЫХ1 в ПР почти не изменяется, несмотря на

возрастание UBX.

Постоянная составляющая IВЫХ0 в ПР растет быстрее, чем IВЫХ1 из-за уменьшения коэффициента g1 формы импульса тока (рис.9а).

• Если ЕС>Е', то при малых

ЕС>E’			IКm
-ЕБ ДОП	0		0
	Е’ Е	С	ЕВХ
		С
				>90о
			ЕВХ

амплитудах UBX<Ес–Е' отсечки тока

нет ( =180°, 1( )=1), и IВЫХ1=SUBX; после появления отсечки угол уменьшается и 90° при UBX .

В соответствии с IВЫХ1=SUВХ 1( ) уменьшение в HP ведет к уменьшению крутизны S зависимости

I	ВЫХ1	(U	BX	), но эта крутизна всегда
	ВЫХ1		BX	26

больше, чем 0,5S.

При ЕС<Е' и UBX<(Е'–ЕС) ток IВЫХ1

Поскольку при ЕС>Е' каждому значению UBX соответствует больший импульс тока, чем при ЕС=Е', АЭ переходит в ПР при меньшем значении UBX.

Значение IВЫХ1КР остается почти таким же, поскольку высота импульса в КР при>90° слабо зависит от .

ПР

IВЫХ2 НР

IВЫХ1

•

отсутствует;

при UBX>(Е'–ЕС) после открывания АЭ ток IВЫХ1 растёт из-за одновременного увеличения UBX и и

остается почти постоянным в ПР (рис.9б).

Критический режим достигается при большей величине UBX, a критическое значение IВЫХ1КР незначительно меньше, чем при ЕС=Е'.

Рис. 9б. Зависимости амплитуды IВЫХ1

от амплитуды возбуждения UBX

Влияние напряжения смещения ЕС на режим УМ.

Пусть UBX, EП и RH постоянны.						I	=S U
						ВЫХn		ВХ
Тогда в HP влияние Е	С	на токи	I	ВЫХm	=SU (1–cos ),	n( )cos = – (EC–Е')/UВХ
	С			ВЫХm	BX	cos –EC
			IВЫХ1=SUBX 1( ) и			cos –EC
			IВЫХ1=SUBX 1( ) и			IВЫХn n(–cos )
			IВЫХ0=SUBX 0( )			IВЫХn n(–cos )
			IВЫХ0=SUBX 0( )

отображается лишь изменением угла отсечки . Поскольку –cos =(ЕС–E')/UBX линейно зависит от ЕС, характеристики IВЫХ1(ЕС) и IВЫХ0(ЕС) (рис.10) в HP будут

повторять в некотором масштабе функции 1(–cos ) и 0(–cos ).

IВЫХ1,

( )

При некотором значении IВЫХ1 и

IВЫХ0

НР

амплитуда

достигает

критического

ПР

IВЫХ1

IВЫХ1КР

значения, и при дальнейшем увеличении ЕС в

IВЫХ0

импульсе тока коллектора появится провал.

(

)

При этом с ростом ЕС величины IВЫХ1 и

ЕС

IВЫХ0 будут возрастать весьма медленно и могут

ЕЗАП=Е'-UВХ

' ЕС КР

Е'+UВХ

считаться постоянными.

Рис. 10. Зависимости амплитуды

Очевидно, что значение ЕС, при котором

IВЫХ1, IВЫХ0 от напряжения

наступает КР, зависит от напряжений UBX, ЕП и

смещения ЕС

сопротивления нагрузки RH.

	Зависимости коэффициентов
Зависимости коэффициентов	разложения п косинусоидального
разложения n от угла отсечки	импульса от -cos =(Ec - Е')/Uвх
	импульса от -cos =(Ec - Е')/Uвх

IВЫХ1=SUBX 1( ) 1(–cos )

В пределах от 60о до 120о зависимости IВЫХ1( ) почти линейны. При < 60о они имеют выгиб вниз, а при > 120о – выгиб вверх.

Если критический режим наступает при =110о - 120о , то восходящая часть

рассматриваемых кривых будет линейной вплоть до критического режима.

Эта характерная особенность кривых, в частности, используется в генераторах при осуществлении амплитудной модуляции на управляющую сетку изменением напряжения смещения (модуляция смещением или сеточная модуляция).

Зависимости IВЫХ1(ЕС) и IВЫХ0(ЕС) , в генераторах с модуляцией смещением

называются статическими модуляционными характеристиками.

			IА1			IК1	НР	ПР
			IА0			IК1
		IА1	IА0			IК0
						IК0
	НР							IК1
		IА0	ПР					IК1

								IК0
			IС1					IК0
			IС1	IС0				IБ1
				IС0				IБ1
	Е'С				-UBX			IБ0
	Е'С			ЕС	-UBX			ЕБ
				ЕС				ЕБ
–ЕСЗАП	-UBX ЕСКР		0		–ЕБЗАП	0	Е‘Б	Е
–ЕСЗАП	-UBX ЕСКР		0		–ЕБЗАП		Е‘Б	Е
								БКР
		а)						б)

Зависимость режима ГВВ от напряжения смещения для ламп –а) и биполярных транзисторов -б)

Влияние напряжения ЕП на режим УМ на безынерционном АЭ.

Анализ зависимостей IВЫХ1, IВЫХ0, UBX0 от ЕП при фиксированных UBX, EC, RH удобно начать со значения ЕП КР, при котором АЭ находится в КР, т.е. UН=UНКР.

Если ЕП увеличить, то остаточное напряжение uВЫХМИН возрастет, и режим станет НР. Поэтому амплитуда и форма импульса тока будут определяться

практически только значением UBX.

Следовательно, при увеличении ЕП в области Е >Е токи I	, IВЫХ0, IBX0
будут почти постоянными (рис.11а).

Рис. 11. Зависимости амплитуд IВЫХ1, IВЫХ0, IBX0 от напряжения питания ЕП
коллектора (а) и iВЫХ( ) (б) при значениях ЕП, соответствующих точкам, на рис. а	31

Рис. 11.

Небольшой рост IВЫХ1, IВЫХ0 может наблюдаться из-за сдвига статической характеристики iВЫХ(uBX) влево, если проницаемость D .

При уменьшении ЕП в области ЕП<ЕПКР остаточное напряжение на коллекторе uВЫХМИН становится меньше критического, в импульсе тока появляется провал и амплитуда тока IВЫХ1 вместе с IВЫХ0 убывает.

При ЕП=0 ток, протекающий в цепи коллектора, близок к нулю (рис.11б). Приближенно можно считать, что в области ПР IВЫХ1 изменяется пропорционально ЕП. Аналогично ведет себя зависимость IВЫХ0(ЕП).

Входной ток IВХ0 в схеме с ОЭ несколько возрастает с уменьшением ЕП в ПР во

всех АЭ, в которых он существует (рис.11а).

<<< < Предыдущая 1 23 / 43 4 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке Лекции по курсу УГиФС

#
12.03.20151.58 Mб1015_Кварцевые генераторы.ppt
#
12.03.2015414.72 Кб836_Нестабильность частоты.ppt
#
12.03.20152.88 Mб927_Стат_ВАХ АЭ.ppt
#
12.03.20151.28 Mб888_1_ГВВ.ppt
#
12.03.20155.38 Mб858_2_Класс_реж АЭ ГВВ.ppt
#
12.03.2015658.43 Кб839_1_Оптим_режимы АЭ.ppt
#
12.03.2015306.18 Кб979_2_Умножители частоты.ppt