Государственный комитет РФ по высшему образованию
Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический
Университет им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра РТЭ
Отчет по лабораторной работе №4
Исследование процесса преобразования энергии электронного потока в ламповых усилителях
Студент группы 2211 Тимофеев Ю.В.
Санкт-Петербург
2004г.
-
Электрическая схема измерительной установки
Электрическая
схема, изображенная на рисунке, включает
в себя пентод, источники
питания анодной цепи и цепи экранной
сетки, источник смещения в цепи
управляющей сетки и измерители постоянных
составляющих анодного и экранного
токов. В цепь управляющей сетки включен
ГНЧ. В анодную цепь лампы включается
либо колебательный контур, состоящий
из емкости СК
и индуктивности
LK,
либо
диссипативное сопротивление RА,
равное эквивалентному
сопротивлению колебательного контура
Rэ0
на резонансной его частоте.
Вблизи катода в анодной цепи располагается
сопротивление Rк,
с помощью
которого по осциллографу определяются
значение и форма анодного тока.
Переменное напряжение UcR
в
цепи управляющей сетки измеряется также
с помощью
осциллографа.
С помоom. Ключа К1 поочередно подключается либо колебательный контур, дило диссипативное сопротивление в анодную цепь лампы, а с помощью ключа К2 защитная сетка подсоединяется к катоду (пентодное включение) или к аноду (тетродное включение).
Исследуемая лампа: 6Н3П
-
Данные измерений параметров колебательного контура
-
Резонансная частота:
-
-
Добротность
:
Частоты,
при которых уровень выходного напряжения
на колебательном контуре понижается
до 0,707 от его максимального значения
(
):
,
-
Эквивалентное сопротивление колебательного контура:
,
-
характеристическое сопротивление колебательного контура:
-
индуктивность и емкость колебательного контура:
,
-
Таблицы и графики измеренных зависимостей
Колебательный контур Резистивная нагрузка
|
|
|
|
|
|
1 |
25 |
11 |
0 |
|
2 |
50 |
11 |
0 |
|
4 |
116 |
11 |
0 |
|
5 |
128 |
11 |
0,01 |
|
6 |
160 |
11 |
0,02 |
|
10,8 |
240 |
8 |
0,2 |
R
R
|
|
|
|
|
|
1 |
14 |
4,4 |
0 |
|
1,5 |
17 |
4,2 |
0 |
|
3 |
44 |
4,2 |
0 |
|
8 |
60 |
2,8 |
0 |
|
12 |
80 |
5,6 |
0,16 |
R
R
-
Таблицы и графики рассчитанных зависимостей колебательной мощности
R,
средней
мощности электронного потока
,
КПД преобразования энергии
,
мощности рассеяния на аноде
и коэффициента использования анодного
напряжения
от амплитуды переменного напряжения
в цепи управляющей сетки
R
Расчет амплитуды первой гармоники анодного тока:
При
включении в цепь колебательного контура
(
):
|
|
25 |
50 |
116 |
128 |
160 |
240 |
|
|
4,11 |
8,22 |
19,08 |
21,05 |
26,32 |
39,47 |
,
В
,
мА
При
включении в цепь резистивной нагрузки
(
):
|
|
14 |
17 |
44 |
60 |
80 |
14 |
|
|
2,06 |
2,50 |
6,47 |
8,82 |
11,76 |
2,06 |
,
В
,
мА
-
колебательная мощность
R
При
включении в цепь колебательного контура
(
):
|
|
1 |
2 |
4 |
5 |
6 |
10,8 |
|
|
0,05 |
0,21 |
1,11 |
1,35 |
2,11 |
4,74 |
R,
В
При
включении в цепь резистивной нагрузки
(
):
|
|
1 |
1,5 |
3 |
8 |
12 |
|
|
0,01 |
0,02 |
0,14 |
0,26 |
0,47 |
R,
В
-
мощность электронного потока
При
включении в цепь колебательного контура
(
):
|
|
1 |
2 |
4 |
5 |
6 |
10,8 |
|
|
1,65 |
1,65 |
1,65 |
1,65 |
1,65 |
1,2 |
R,
В
При
включении в цепь резистивной нагрузки
(
):
|
|
1 |
1,5 |
3 |
8 |
12 |
|
|
0,66 |
0,63 |
0,63 |
0,53 |
0,48 |
R,
В
-
КПД преобразования энергии
При
включении в цепь колебательного контура
(
):
|
|
1 |
2 |
4 |
5 |
6 |
10,8 |
|
|
0,031 |
0,125 |
0,671 |
0,817 |
1,276 |
3,947 |
R,
В
При
включении в цепь резистивной нагрузки
(
):
|
|
1 |
1,5 |
3 |
8 |
12 |
|
|
0,02 |
0,03 |
0,23 |
0,50 |
0,98 |
R,
В
-
Мощность рассеяния на аноде
При
включении в цепь колебательного контура
(
):
|
|
1 |
2 |
4 |
5 |
6 |
10,8 |
|
|
1,60 |
1,44 |
0,54 |
0,30 |
0 |
0 |
R,
В
При
включении в цепь резистивной нагрузки
(
):
|
|
1 |
1,5 |
3 |
8 |
12 |
|
|
0,65 |
0,61 |
0,49 |
0,27 |
0,01 |
R,
В
-
Коэффициент использования анодного напряжения
При
включении в цепь колебательного контура
(
):
|
|
1 |
2 |
4 |
5 |
6 |
10,8 |
|
|
0,167 |
0,333 |
0,773 |
0,853 |
1,067 |
1,600 |
R,
В
При
включении в цепь резистивной нагрузки
(
):
|
|
1 |
1,5 |
3 |
8 |
12 |
|
|
0,093 |
0,113 |
0,293 |
0,400 |
0,533 |
R,
В
Вывод: в ходе работы были исследованы процессы преобразования энергии электронного потока в ламповых усилителях. Установлено, что наиболее предпочтительным является критический режим, т.к. при этом получаем наибольший КПД. Также следует подчеркнуть, что реализовывать критический режим в полной мере можно только при использовании в качестве анодного нагрузочного сопротивления резонирующий колебательный контур.