На рисунке 2.4.5 (А) отображена осциллограмма импульсов тока при изменении Uc1 в большую сторону. При сравнении данной осциллограммы
сэталонной на рисунке 2.4.4 заметно, что пик вершины импульса тока увеличился, что значит что можно выделить прямую зависимость напряженности режима от напряжения возбуждения.
На рисунке 2.4.5 (Б) отображена осциллограмма импульсов тока при изменении Ec1 в большую сторону. При сравнении данной осциллограммы
сэталонной на рисунке 2.4.4 заметно, что пик вершины импульса тока уменьшился, что значит что можно выделить обратную зависимость напряженности режима от напряжения смещения.
На рисунке 2.4.5 (В) отображена осциллограмма импульсов тока при изменении Ea в большую сторону. При сравнении данной осциллограммы с
эталонной на рисунке 2.4.4 заметно, что пик вершины импульса тока уменьшился, что значит что можно выделить обратную зависимость напряженности режима от напряжения питания анодной цепи.
На рисунке 2.4.5 (Г) отображена осциллограмма импульсов тока при изменении Ec2 в большую сторону. При сравнении данной осциллограммы
с эталонной на рисунке 2.4.4 заметно, что пик вершины импульса тока увеличился, что значит что можно выделить прямую зависимость напряженности режима от напряжения напряжения питания экранирующей цепи.
Далее необходимо исследовать зависимость напряженности режима от величины сопротивления нагрузки (RH).
Рисунок 2.4.6 – Осциллограммы импульсов тока при изменении RH
На рисунке 2.4.6 от (А) до (Ж) представлены осциллограммы при сопротивлении нагрузки от 300 Ω до 12 kΩ, где рисунок 2.4.6 (А) соответствует значению 300 Ω, а рисунок 2.4.6 (Ж) - 12 kΩ.
Из данных осциллограмм заметно, что при увеличении величины сопротивления нагрузки, увеличивается и пик вершины импульса тока, следовательно, напряженность режима имеет прямую зависимость с сопротивлением нагрузки.
2.5. Исследование динамических характеристики усилителя при различных режимах его работы
Перед исследованием динамической характеристики были установлены значения напряжений так, чтобы угол отсечки близок к 90 градусам, глубина впадины составляет примерно половину высоты его импульса, а сама впадина симметрична. Полученная динамическая характеристика при таких параметрах представлена на рисунке 2.5.1.
Рисунок 2.5.1 – Осциллограмма динамической характеристики
Далее проводится исследование зависимости формы динамической характеристики от напряжений смещения и возбуждения.
Рисунок 2.5.2 – Осциллограммы динамической характеристики при изменении напряжения возбуждения
Рисунок 2.5.2 (А) - эталонная динамическая характеристика до изменения напряжения возбуждения.
Рисунок 2.5.2 (Б) - динамическая характеристика после увеличения величины напряжения возбуждения. Заметно, что по сравнению с эталонной форма динамической характеристики стала выше и круче, это говорит о том, что напряженность режима повысилась.
Рисунок 2.5.2 (В) - динамическая характеристика после уменьшения напряжения возбуждения. Заметно, что по сравнению с эталонной форма динамической характеристики стала ниже и более пологой, это говорит о том, что напряженность режима понизилась.
Рисунок 2.5.3 – Осциллограммы динамической характеристики при изменении напряжения смещения
Рисунок 2.5.3 (А) - эталонная динамическая характеристика до изменения напряжения возбуждения.
Рисунок 2.5.3 (В) - динамическая характеристика после увеличения напряжения смещения. Заметно, что по сравнению с эталонной форма динамической характеристики стала ниже и более пологой, это говорит о том, что напряженность режима понизилась.
Рисунок 2.5.3 (Г) - динамическая характеристика после увеличения величины напряжения смещения. Заметно, что по сравнению с эталонной форма динамической характеристики стала выше и круче, это говорит о том, что напряженность режима повысилась.
Далее необходимо исследовать зависимость формы динамической характеристики от величины сопротивления нагрузки (RH).
Рисунок 2.5.4 – Осциллограммы динамической характеристики при изменении
RH
На рисунке 2.5.4 от (А) до (Ж) представлены осциллограммы при сопротивлении нагрузки от 300 Ω до 12 kΩ, где рисунок 2.5.4 (А) соответствует значению 300 Ω, а рисунок 2.5.5 (Ж) - 12 kΩ.
Из данных осциллограмм заметно, что при увеличении величины сопротивления нагрузки, увеличивается и ширина динамической характеристики, следовательно, напряженность режима имеет прямую зависимость с сопротивлением нагрузки.
2.6 Исследование нагрузочных характеристик ГВВ
Напряжения питания при проведении опыта:
Ea 200 V – величина напряжения питания на аноде;
Ec2 150 V – величина напряжения на экранирующей сетке.
Таблица 2.6.1 – Таблица с экспериментальными данными
|
|
|
|
RH |
Uвых.амп |
Iao |
|
Ic2o |
|
|
|
|
|
(kΩ) (V) |
(mA) (mA) |
||||
|
|
|
|
0.3 |
21 |
40 |
|
2.5 |
|
|
|
|
|
0.55 |
32 |
39 |
|
2.9 |
|
|
|
|
|
1 |
57 |
38 |
|
3.2 |
|
|
|
|
|
2 |
111 |
37 |
|
3.7 |
|
|
|
|
|
3.6 |
140 |
30 |
|
6.6 |
|
|
|
|
|
6.6 |
158 |
26 |
|
9.7 |
|
|
|
|
|
12 |
169 |
19 |
|
12 |
|
Расчетные формулы мощностей и КПД: |
|||||||||
|
|
|
|
|
Uвых.амп |
2 |
|
||
|
|
|
|
Pпол 0.5 |
|
|
i |
||
Pпотр Ea Iao ; |
RH |
|
; Pпотерь Pпотр-Pпол ; |
||||||
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
Pпол |
i |
|
|
|
|
|
|
|
η |
|
; |
Pпотр.с2 Ec2 Ic2o ; |
|
|
|
|||
Pпотр |
|
|
|
||||||
i |
i |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.6.2 – Результаты проведения эксперимента
8.6 |
|
|
|
|
|
|
7.85 |
|
|
|
|
|
|
7.1 |
|
|
|
|
|
|
6.35 |
|
|
|
|
|
|
5.6 |
|
|
|
|
|
Pпотр (W) |
4.85 |
|
|
|
|
|
Pпотерь (W) |
4.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.35 |
|
|
|
|
|
Pпол (W) |
2.6 |
|
|
|
|
|
Pпотр.с2 (W) |
1.85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.1 |
|
|
|
|
|
|
350 10 ³ |
|
|
|
|
|
|
0 |
1 10³ |
2 10³ |
3 10³ |
4 10³ |
5 10³RH6 10³(Ω7)10³ 8 10³ 9 10³ 10 10³ 11 10³ |
12 10³ |
Рисунок 2.6.1 – Графики зависимости рассчитанных мощностей от |
||||||
|
|
|
|
|
сопротивления нагрузки |
|
47.5% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
44% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40.5% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33.5% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26.5% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19.5% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.5% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 10³ |
2 10³ |
3 10³ |
4 10³ |
5 10³ |
6 10³ 7 10³ |
8 10³ |
9 10³ |
10 10³ |
11 10³ |
12 10³ |
|
|
|
|
|
RH (Ω) |
|
|
|
|
|
|
Рисунок 2.6.2 – Графики зависимости КПД от сопротивления нагрузки |
|||||||||||
2.7. Исследование амплитудных характеристик ГВВ при разных углах отсечки
Таблица 2.7.1 – Таблица результатов экспериментального измерения амплитудных характеристик
Uin Uout90 Uout75 Uout110
(V) (V) |
(V) |
(V) |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
5 |
24 |
40 |
0 |
10 |
46 |
72 |
0 |
15 |
60 |
101 |
11 |
20 |
90 |
112 |
17 |
25 |
111 |
112 |
42 |
30 |
112 |
112 |
59 |
35 |
112 |
112 |
78 |
40 |
113 |
112 |
100 |
45 |
113 |
112 |
112 |
Ниже представлено графическое представление экспериментально |
|||||||||
полученных данных. |
|
|
|
|
|
|
|||
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
110 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Uout75 (V) |
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Uout90 (V) |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Uout110 (V) |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
|
|
|
|
Uin (V) |
|
|
|
|
|
Рисунок 2.7.1 – Графики зависимости амплитудных характеристик при разных |
|||||||||
|
|
|
углах отсечки от входного напряжения |
||||||
3. ВЫВОДЫ
Резонансный усилитель мощности на электронной лампе демонстрирует различные режимы работы в зависимости от напряжений смещения, возбуждения и параметров нагрузки.
Экспериментально подтверждено:
управляющая сетка определяет угол отсечки и режим усиления (A, AB, C);
напряжение возбуждения существенно влияет на форму анодного тока;
нагрузочные и амплитудные характеристики соответствуют теоретическим моделям ГВВ;
амплитудная линейность ухудшается с уменьшением угла отсечки, что ведёт к ярко выраженным нелинейным искажениям.
Также было замечено, что после достижения «оптимума» нагрузки (3600 Ом), КПД начало падать.
Можно заметить, что величина полной мощности не имеет постоянной зависимости: сначала она возрастает, потом убывает.
Амплитудная характеристика имеет линейный участок, до явной точки перегиба.
Работа позволила подробно изучить динамические, нагрузочные и амплитудные характеристики лампового резонансного усилителя мощности и подтвердить теоретические зависимости на практике.