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

Таблица 4-4

Коэффициенты пересчета характеристик неизменных токов

Коэффициент пересчета

Коэффициент пересчета

для напряжения

для тока

0,25

0,125

. 0,50

0,35

< 0,75

0,65

1,84

2,83

3,95

5,20

семейства анодно-сеточных характеристик для выбранного £а

В качестве примера рассмотрим нахождение Ес для лампы, характеристики которой даны на рис. 4-21. Расчет произведем, полагая, что:

1) уже определена точка Л, соответствующая максимальному импульсу анодного тока /т при напряжении цс. макс = 255 в;

2) задано постоянное анодное напряжение £а = 2 000 в;

3) из табл. 4-2 найдем угол отсечки 8 - = 140°.

Для пользования формулой (4-42) необходимо знать напряжение запирания Еы и максимальное положительное напряжение управляющей сетки мс. макс (рис. 4-16). Согласно рис. 4-21 следует, что для £а = 2 000 в получим анодный ток, равный нулю, если имеет место отрицательное сеточное напряжение - 375 в. Следовательно, £со = - 375 в. Получим:

J + 25Aco4701 Шв

cos 70°

Точка G лежит на пересечении линии, проведенной на уровне - 702 в (рис. 4-21), с перпендикуляром, восстановленным из точки на оси абсцисс, соответствующей £а = 2 ООО в. Ориентировочно построенная динамическая характеристика имеет граничные точки А и G. Теперь уточним угол отсечки, предположительно выбранный равным 140°. В точке Н имеет место пересечение динамической характеристики с линией, для которой ток равен нулю. Тогда угол отсечки можно найти согласно выражению

8 = 2arccos. (4-43)

Отрезок HG составляет часть динамической характеристики. Расстояния HG и AG могут быть измерены в любых единицах (дюймы, сантиметры и т. д.). Произведя расчет по формуле (4-43), убеждаемся, что угол отсечки 8 те 132°. Наличие уменьшенного (3 по сравнению с предположительно выбранным 6 = 140° обусловливает необходимость несколько увеличить смещение. Расчет Ес производим по формуле (4-42) и уточняем расположение динамической характеристики. Такое уточнение произведено на рис. 4-21, где линия AG соответствует углу отсечки 6 = 138°.

9. Расчет амплитуды напряжения возбуждения. В соответствии

с рис 4-16 находим амплитуду напряжения возбуждения как сумму максимального положительного сеточного напряжения и абсолютного значения смещения Ес, т. е.

II - и -A- F

итс "с. макс -с-

10. Расчет амплитуды первой гармоники анодного тока и постоянных составляющих токов анода, экранирующей н управляющей сеток. Нижеприводимые формулы позволяют произвести расчет постоянной составляющей анодного тока 7ао и амплитуд /аь /аз, соответственно относящихся к первой, второй и третьей гармоникам:

/ао = 0,0833 (0,5Л + В + С + D + Е + F); (4-44)

/а, = 0,0833 (А + 1,93В + 1.73С + 1,4173 +

+ Е + 0,52F); (4-45)

/а3 = 0,0833 (Л + 1,736 +С - Е - 1/73F); (4-46)

/а3 = 0,0833 (А + 1,41В 1,41 D

- 2Е - 1,41F), (4-47)

где Л, В, С и т. д. - мгновенные значения анодного тока, находимые на динамической характеристике для мгновенных значений возбуждающего напряжения, отсчитываемого через временные углы, равные 15°. Этот метод предложил Чэффи 1.

Аналогично могут быть найдены значения мгновенных токов экранирующей и управляющей сеток.

Другой метод графоаналитического расчета (рис. 4-22) состоит в том, что точки располагают вдоль динамической характеристики, причем отдельные отрезки равны:

GB = 0.966ОЛ; GE = 0.5ОЛ; GC = 0.866ОЛ; GF = 0,259ОЛ. GD = 0,707ОЛ;

Согласно точкам В, С, D, Е и F находят мгновенные значения токов анода, управляющей и экранирующей сеток. В частном случае мгновенные токи необходимо находить интерполяционным методом. При нахождении токов /ао и /а1 необходимо подставить в формулы (4-44) и (4-45) соответствующие значения мгновенных токов. Формула (4-44) может быть использована для расчета постоянной составляющей токов экранирующей и управляющей сеток при наличии динамических характеристик этих токов.

Найденные величины /ао, /с2, /с необходимо сравнить с предельными величинами, рекомендуемыми электровакуумным заводом.

Если превышены предельно допустимые значения токов, то рекомендуется уменьшить угол отсечки или уменьшить максимальный импульс тока 1т путем выбора нижележащей точки А.

Мощность переменного тока может быть найдена по формуле (4-24).

11. Мощность постоянного тока, подводимая к анодной цепи,

" " (4-48)

1 Е. L. Chaffee. A simplified Harmonik Analysis, Rev. Sci, lnstr., vol. 7, p. 384, October 1S36.



где п - число ламп выходной Ступени;

/а0 - постоянная составляющая анодного тока одной лампы. 12. Коэффициент полезного действия по анодной цепи

Ч [%!=-£ ЮО. (4-49)

13, Мощность, р

анодом каждой лампы, муле (4,27).

14. М о щ н о с т ь, р экранирующей сеткой находят по формуле (4-34).

ассеивае мая находится по фор-

ассеиваемая каждой лампы,

3. Выбираем тетрод 4-125А. Мощность, допустимая к рассеянию на аиоде лампы,

алг"

125 вт.

4. Для лампы 4-125А справедливы следующие максимально допустимые электрические величины:

Анодное напряжение.............3 ООО в

Напряжение экранирующей сетки...... 400 «

Отрицательное смещение на управляющей

сетке..................... 500 в

Постоянная составляющая анодного тока . . 225 ма

Мощность, рассеиваемая анодом....... 125 вт

Мощность, рассеиваемая экранирующей сеткой 20 вт Мощность, рассеиваемая управляющей сеткой о вт

Принимаем анодное напряжение....... 2 500 я

напряжение экранирующей сетки . . . 350 в

-100

-200

, J

0,250 0.150

-0,200

ом n n s=iai50

0,100 0.050 0,0.

--1

--/7010

- - -

-----/

----0,0

1025 u W

0,005

-S.t .

0,010

1,000

0,800 0,600 0,Ш

0,200 0,100

0 500 1000 1500 2000 2500

un.6

3500 <ЮОП

Рис. 4-22. Характеристики неизменного тока тетрода 4-125А.

15. М о щ н о с т ь возбуждения, лля п ламп находят по формуле (4-38).

16. Сопротивление Rc в случае автоматического смещения находят по формуле

R -d

где п - число ламп;

/с - сеточный ток лампы.

17. Расчет анодного контура производят в соответствии с положениями, содержащимися в § 4-4е.

Пример 4-3

Произвести расчет усилителя мощности класса С, полагая мощность в анодном контуре равной 300 вт. Сопротивление выходной цепи равно 50 ом. Рабочая частота 20 мгц.

Решение

1. Считая потери в ламповой конструкции порядка 10%, находим мощность переменного тока, отдаваемую лампой, Р - 330 вт.

2. По формуле (4-39) находим мощность, рассеиваемую анодом,

0,33 • 330

5. По формуле (4-40) находим постоянную составляющую анодного тока

330 + 109

2 500

0,176 а.

:109 вт.

6. По формуле (4-41) находим максимальный импульс анодного тока

1т «= 4 - 176 «а 704 ма.

7. На рис. 4-22 даны характеристики неизменных токов тетрода 4-125А. Методом интерполяции наносим точку А, соответствующую анодному току, равному 704 ма. Из рассмотрения характеристик очевидно, что остаточное анодное напряжение может быть уменьшено до 320 в без риска чрезмерного увеличения тока экранирующей сетки. Поэтому выбираем "с. мии = 320 б, полагая сеточное напряжение "с", макс = 120 б.

8. Приближенное значение напряжения смещения находим по формуле (4-42). В соответствии с табл. 4-2 выбираем угол отсечки О = 140°.

Получим:

82+ 120 cos 70°

cos 70°

181 е.



Отметив точку G на динамической характеристике, находим согласно формуле (4-43) соответствие расчетного угла в с предположительно выбранным 8 = 140°.

Получим:

8 = 2 arcos- = 139°. AG

Имеет место совпадение расчетного угла с выбранным.

9. Амплитуда напряжения возбуждения Umc = Ес ! + «с. макс = 181 + 120 = 301 в.

10. Определяем мгновенные токи в точках А, В, Сит. д., расположенных на динамической характеристике (рис. 4-22). Значения мгновенных токов для различных точек указаны в табл. 4-5.

Таблица 4-5

Расчет мгновенных токов по динамической характеристике

Анодный ток .

0,702

0,62

Ток экранирующей сетки . .

0,155

0,06

0,009

Ток управляю-

щей сетки. .

0,05

0,045

0,03

0,013

Находим различные токи [см. формулы (4-44) и (4-45)]:

7ао = 0,0833 (0,5 . 0,702 + 0,7 + 0,62 + 0,4 + + 0,1) = 181 ма; /а1 = 0,0833 (0,702 + 1,93 - 0,7 + + 1,73 • 0,62 +1,41 • 0,4 + 0,1) = 316 ма; /с2 = 0,0833 (0,5 • 0,2 + 0,155 +

+ 0,06 + 0,009) = 27 ма; /с = 0,0833 (0,5 • 0,05 + 0,045 + + 0,03 + 0,013) = 9,41 ма.

Рассчитаем по формуле (4-24) мощность переменного тока, создаваемую ламповым генератором,

2 180 • 0,316

(Еа ия. мин) г

2 а1~~ 2

= 344 вт.

Эта мощность несколько превышает заданную. Необходимость в новом расчете отсутствует, так как несколько уменьшенная мощность может быть получена при некотором уменьшении сопротивления 7?э.

11. Мощность постоянного тока, подводимая к усилителю,

Р„ = 2 500 -0,181 = 453 вт.

12. Коэффициент полезного действия 344 11 = 453 =

= 0,759 = 75,9%.

13. Мощность, рассеиваемая анодом, Яа = 453-344 = 109 вт.

14. Мощность, рассеиваемая на экранирующей сетке,

Рс2 = 350 • 0,027 = 9,45 вт.

15. Определим компоненты, входящие в состав мощности возбуждения, и рассчитаем Рв03б.

Мощность, рассеиваемая на сетке,

рс = "с. максЛ-о = 120 - 0,00941 = 1,13 вт

Мощность, расходуемая в источнике смещения,

Рс = £с/с= 181 0,00941 = 1,7 вт.

По формуле (4-38) находим мощность возбуждения

возб=М (U3 + 1,7) = 3,11 вт.

Лампа предыдущего каскада должна иметь полезную мощность порядка 5-10 вт.

16. Допустим, что в цепи сетки применено комбинированное смещение. С помощью автономного источника подают смещение, равное 90 в, остальное смещение создается за счет протекания сеточного тока по сопротивлению Rc.

Получим:

181 -90 ,

Следовательно, необходимо сопротивление 10 000 ом.

17. Произведем расчет анодного контура, полагая качество нагруженного контура Q0 = = 12. По формуле (4-28) находим эквивалентное сопротивление анодного контура

2 500- 320 „„„„

Из формулы (4-31) следует

: 0ц 12

2я/о7?э

2-к 20 • 10е • 6 900

= 13,8 пф

Выходная емкость лампы 3,1 пф. Следова тельно, конденсатор настройки должен иметь емкость 10,7 пф. Для получения резонанса


С=0Д001мкф

-SOS

+3Sffg

+zsooe

Рис. 4-23. Усилитель мощности класса С для при мера 4-3.

на частоте 20 мгц необходимо иметь индуктивность контура, равную 4,59 мкгн. Полагаем, что анодный контур имеет индуктивную связь с выходной цепью. Связь должна быть подо брана таки"м образом, чтобы получить анодный ток /ао, равный расчетному. Схема выходного каскада изображена на рис. 4-23.



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



0.0118