Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 [52] 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

связи (меньше критической, критическую, выше критической)

4-4е. Мощность, рассеиваемая на экранирующей сетке, равна произведению напряжения экранирующей сетки Ес2 на постоянную составляющую тока этой сетки, т. е.

Рс* = ЕсЛ»- (4-34)

4-4ж. Мощность возбуждения. Мощность переменного тока, подводимая к сеточной цепи усилителя, расходуется ,на три вида потерь:

1. Мощность тепловых потерь в результате электрической бомбардировки сетки Рс.

2. Мощность, расходуемая в источнике сеточного смещения.

3. Мощность, расходуемая на тепловые потери в контуре сетки и элементах связи.

Томасом j6buio показано 2 и подтверждено другими авторами, что с достаточной степенью точности мощность, рассеиваемая на сетке, определяется выражением

Рс - йс.маш/со, (4-35)

где (рис. 4-16) «с.макс = ЕС + Umc представляет собой максимальное мгновенное положительное сеточное напряжение;

/со - постоянная составляющая сеточного тока.

Мощность, расходуемая в цепи автоматического смещения, равна:

Pc = l0Ra (4-36)

где Rz - сопротивление в цепи сетки.

При питании сетки от батареи с напряжением £с мощность, расходуемая на заряд батареи, окажется равной:

Р; = £с/С. (4-37)

При работе усилителя в диапазонах средних и промежуточных волн потери во входном сеточном контуре с повышенным качеством будут порядка 10% от суммарной мощности, находимой согласно формулам (4-35) и (4-36) или (4-35) и (4-37). Тогда мощность возбуждения, поступающая в сеточную цепь от предыдущего каскада, окажется равной:

озбЧ + Рс). (4-38)

При работе на частотах выше 50 мгц происходит значительное возрастание суммарной мощности возбуждения с увеличением частоты. Поэтому на волнах метрового диапазона (и тем более на ДЦВ) мощность возбуждения может быть в 10 и 12 раз больше по сравнению с найденной по формуле (4-38).

4-4з. Коэффициент полезного действия по анодной цепи усилителя в режиме С. Максимальный к. п. д. усилителя класса С, в сеточной цепи которого расходуется увеличенная мощность возбуждения, возрастает по сравнению с к. п. д. аналогичного усилителя, работающего при наличии уменьшенной мощности ЯВОзб- На рис. 4-20 показано изме-

нение мощности возбуждения в зависимости от выходной- мощности при различных к. п. д. лампового генератора, соответствующих неодинаковому смещению. Заметим, что при неизменной выходной мощности необходимо увеличить мощность возбуждения более чем в 2 раза, чтобы получить возрастание к. п. д. от 75 до 85%. Увеличенное смещение вызывает возрастание мощности возбуждения. При увеличенном смещении уменьшается угол отсечки, что, как известно, способствует возрастанию к. п. Д. (см. § 4-4в).

1 1 1

Клд Е

- - 85% -55

-----80% -51

-,--• 75% -45

2506т

06 Об 06

"0006

Р„-2501

1вт -

/ 1 /

006т

4=2500

1 --

V 0006т i-

1 R. В. Dome, «Television Princip!es», chap. 4, McGrow-НШ Book Company, Inc. New York. 1951.

2 H. P. Thomas, Determination of Grid Driving Power in R. F. Power Amplifiers, Proc. IRE o! 21, p. 1134 - 1141, August 1933.

0 2000 4000 6000 6000 10000 12000 14000

Рис. 4-20. Соотношение мощностей усилителя в режиме класса С.

При настройке триодного лампового генератора имеет место различная мощность возбуждения, если изменяют амплитуду возбуждающего напряжения Umc, оставляя неизменными значения Ей, Ес, R3. Выходная мощность возрастает с увеличением амплитуды Umc, пока не получают режим, при котором минимальное анодное напряжение »а.мии = £а - Uma становится равным максимальному сеточному напряжению ас.макс = £с + &тс- При дальнейшем увеличении амплитуды Umc появляется впадина в импульсе анодного тока за счет чрезмерного возрастания сеточного тока.

В тетроде и пентоде происходит аналогич-Sfc искажение формы импульса анодного тока, объясняемое возрастанием тока экранирующей сетки, если минимальное анодное напряжение становится меньше напряжения экранирующей сетки £с2.

Возникновение импульса анодного тока с впадиной также наблюдается в случае значительного возрастания эквивалентного нагрузочного сопротивления R9. Получают значительное уменьшение мгновенного анодного напряжения аа.мин> могущего быть в триоде меньше мгновенного максимального напряжения управляющей сетки йс.макс или меньше напряжения Ес2 для тетрода и пентода. Поэтому в усилителях мощности в режиме класса С нельзя допускать чрезмерного возрастания сопротивления R3, чтобы избежать тепловой перегрузки управляющей или экранирующей сетки.

Если необходимо получить заданную выходную мощность триода при уменьшенной мощности возбуждения, то рекомендуется выбирать

,1,5 ас

и угол отсечки, прибли-

женно равный 150°. В случае необходимости



Таблица 4-2

Углы отсечки умножителей частоты и относительное возрастание их эквивалентных

сопротивлений Rb

Основная

Гармоника

частота

Относитёльное возрастание сопротив-

120-150 1

90-120 1,5

80-110 2,5

70-90 3,3

60 75 4

иметь повышенный к. п. Д. выбирают «а.мин«= =к «с.макс ПРИ угле отсечки порядка 120°.

4-4и. Умножение частоты в усилителе в режиме класса С. Если в сеточной цепи действует возбуждающее напряжение частоты <о, то при настройке анодного контура на одну из гармоник вида 2м, 3« и т, д., произойдет усиление высшей гармонической составляющей.

Для повышения к. п. д. умножителя необходимо уменьшать угол отсечки анодного тока. При умножении возрастает требуемое эквивалентное сопротивление анодного контура Rb по сравнению со случаем работы на основной частоте. В табл. 4-2 приведены углы отсечки, рекомендуемые при умножении частоты для различных гармоник. Там же показано относительное возрастание требуемого сопротивления Rb. При умножении частоты происходит возрастание мощности возбуждения, но выходная мощность уменьшается по сравнению со случаем работы на первой гармонике.

4-4к. Расчет усилителя класса С. Выходной каскад передатчика может содержать одну или несколько ламп. Расчет энергетического режима рекомендуется делать для одной лампы. При включении параллельно п ламп необходимо умножить на число п выходную мощность, мощность возбуждения и мощность, подводимую к лампе. Также поступают при расчете двухтактной схемы, полагая п = 2. Типовой расчет содержит следующие пункты:

1. Расчет выходной мощности. При работе усилителя на пониженных частотах создаваемая им мощность переменного тока частично расходуется на тепловые потери в анодном контуре и частично поступает в цепь антенны (или во входную цепь следующего каскада). При работе на частотах больше 50 мгц часть мощности лампового генератора расходуется на диэлектрические потери в лампах.

2. Мощность, рассеиваемая анодом каждой лампы выходной станции, находится по формуле

Р* = ~, > (4-39)

где п - число ламп ступени;

k - множитель, представляющий отношение мощности, рассеиваемой на аноде лампы, к мощности переменного тока. В табл. 4-3 дано значение k при работе усилителя на основной частоте и в режимах умножения.

3. Выбор лампы, удовлетворяющей техническим требова-

ниям. Номинальная мощность РаЛг, указанная радиоламповым заводом, должна быть больше, чем найденная из расчета в п. 2. Кроме того, лампа должна удовлетворять нижеследующим дополнительным требованиям:

а) лампа должна эффективно работать в заданном частотном диапазоне;

б) напряжения анода, экранирующей сетки и депи накала должны соответствовать имеющимся источникам питания;

в) соответствие условиям охлаждения;

г) наличие требуемых параметров;

д) малая мощность возбуждения;

е) механическая прочность и виброустойчивость.

Таблица 4-3

Типовые отношения мощности, рассеиваемой анодом лампы, к ее полезной мощности

k Гармоника 0,33 1

2,33 3

3,44 4

4,35 5

4. Выбор напряжения источника анодного питания. Рассмотрим случай выбора Ея применительно к лучевому тетроду и пентоду, работающим на УКВ. Для таких ламп характерно наличие:

1) повышенного напряжения экранирующей сетки £с2;

2) пониженного анодного напряжения £а;

3) уменьшенного эквивалентного сопротивления нагрузочного контура R3.

Отметим, что уменьшенное R3 способствует снижению диэлектрических потерь в ламповой конструкции вследствие уменьшенной амплитуды t/ma. В этом случае происходит уменьшение к. п. д. лампы, но срок службы лампы возрастает.

Может возникнуть необходимость определить режим усилителя при напряжениях, отличающихся от указанных на характеристиках неизменных токов. Тогда необходимо произвести расчет, основанный на использовании закона «степени трех вторых». Расчетные коэффициенты найдены в предположении отсутствия вторичной эмиссии. Чтобы привести характеристики лампы к новой масштабной шкале, надо напряжения анода, управляющей сетки и экранирующей сетки умножить на требуемый коэффициент пересчета; токи, указанные на кривыхрис. 4-18, необходимо умножить на коэф-



фициент пересчета, возведенный в степень sis. Допустим, что характеристики лампы даны при напряжении экранирующей сетки 300 в. Если взято Eci = 600 в, то коэффициент пересчета окажется равным 2. Тогда напряжения анода н управляющей сетки необходимо умножить на 2, а токи, полученные из характеристик, умножить на коэффициент 2!5 = 2,83. В табл. 4-4 даны различные коэффициенты пересчета для тока и напряжения.

5. Постоянная составляющая анодного тока одной лампы выходной степени может быть найдена по формуле

£а

(4-40)

Ток /ао не должен превосходить предельное значение, указанное для лампы электровакуумным заводом.

6. Максимальное значение анодного тока

место несколько недонапряженныи режим, то минимальное остаточное напряжение

ма- мин - а ~~ та

больше максимального сеточного напряжения

"с = Ес + Vrm-В этом случае происходит большее смещение точки А вправо от линии критических режимов.

Для тетродов точка А расположена на характеристике неизменного анодного тока вблизи области ее резкого подъема вверх. Если точка А соответствует малому остаточному анодному напряжению, то лампа будет работать с увеличенными токами управляющей и экранирующей сеток. В частном случае может иметь место небольшое возрастание полезной мощности.

8. Расчет напряжения смещения иа управляющей сетке.

41.

(4-41)

Это приближенное выражение дает возможность найти импульс анодного тока 1т одной лампы согласно известному среднему току /ао. Приближенное значение 1т необходимо для графоаналитического расчета режима лампового генератора согласно характеристикам неизменного тока.

7. Определение рабочей точки А на семействе характеристик неизменных токов. На рис. 4-21 представлены три семейства характеристик неизменных токов мощного тетрода. Показаны характеристики токов анода, управляющей и экранирующей сеток Точка А соответствует значениям:

а) максимального анодного тока /т;

б) максимального тока экранирующей сетки /шс2;

в) максимального тока управляющей сетки

упра-

напряжения


1500 гооо

Рис. 4-21. Характеристики неизменного гок i мощного тетрода.

3500

г) максимального напряжения на вляющей сетке ис = Ес + Umc;

д) минимального анодного

Точка А лежит на характеристике анодного тока, который найден по формуле (4-41).

Для триодов, работающих при ца. мин = = ис. макс, точка А расположена вблизи линии спада анодного тока в системе анодных характеристик 1, характеризуемой равенством сеточного и анодного напряжений. Но если имеет

1 В оригинале данная линия называется «диодной линией».

6 Справочник радиоинженера

Необходимо установить в системе характеристик неизменного тока исходную точку G, соответствующую условиям запертого состояния лампы. На ее анод подано постоянное напряжение £а и на сетку отрицательное смещение Ес. Возбуждающее напряжение отсутствует. Напряжение смещения зависит от выбранного угла отсечки. Поэтому, выбрав согласно табл. 4-2 значение угла отсечки, находят из семейства характеристик неизменного анодного тока соответствующее напряжение смещения.

Для ориентировочного расчета рекомендуется использовать приближенную формулу

„ £с! + "с.макс cos9/2

£с =к---:---> (4-42)

с 1 - cos 8/2

в которой Ес обозначает напряжение запирания лампы по управляющей сетке, находимое из



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 [52] 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233



0.0019