На главную Прислать статью Форум Ссылки Обратная связь
 



Графоаналитический расчет режима усиления

При графоаналитическом расчете пользуются рабочими характеристиками, которые могут быть построены в семействе статических характеристик, если заданы напряжение анодного источника Eа и сопротивление нагрузки RH. Проще и точнее расчет с помощью анодной рабочей характеристики, называемой иначе линией нагрузки. Для ее построения необходимо иметь семейство анодных характеристик (рис. 18.13). Линия нагрузки соответствует уравнению uа = Eа - ia RH В системе координат ia, uа это уравнение выражается прямой линией, которую удобно строить по двум точкам. Пусть ia = 0, тогда получим uа = Eа (точка М). Эта точка соответствует запиранию лампы отрицательным сеточным напряжением. Если лампа заперта и анодный ток равен нулю, то нет падения напряжения на резисторе RH и все напряжение Eа приложено к лампе.

Построение анодной рабочей характеристики (линии нагрузки)

Рис. 18.13. Построение анодной рабочей характеристики (линии нагрузки)

 

Для второй точки положим uа = 0. Тогда получим ia = Eа / RH Нанесем эту точку (N) на график. Через точки М и N проводим прямую линию, которая и является линией нагрузки. Заметим, что точка N не соответствует реальному режиму лампы. При uа = 0 анодный ток не может быть максимальным.

С помощью линии нагрузки можно определить анодный ток и анодное напряжение при любом напряжении сетки. Для примера на рис. 18.13 показано, что при сеточном напряжении Ug3 значения ia и uа определяются точкой Б. Отрезок, дополняющий uа до Eа, выражает падение напряжения uR на нагрузке.

Чем больше RH, тем более полого идет линия нагрузки. Если RH = 0, то она превращается в вертикальную прямую (линия МБ). Это соответствует режиму без нагрузки, когда uа = Eа = const. Видно, что в режиме без нагрузки при сеточном напряжении Ug3 анодный ток определяется точкой Б´, а в режиме нагрузки он меньше (точка Б), так как анодное напряжение уменьшается на значение uR. При RH = ∞ линия нагрузки совпадает с осью абсцисс и при любых напряжениях анодный ток равен нулю.

Для расчета надо еще знать сеточное смещение Еg и амплитуду переменного напряжения сетки Umg. Они могут быть заданы или выбраны. Например, если необходимо усиление с малыми искажениями, то Еg и Umg должны быть такими, чтобы лампа работала без сеточного тока. На рис. 18.14 показано построение для более общего случая усиления с некоторыми искажениями за счет нелинейного участка характеристик. Смещение Еg определяет рабочую точку Т, анодное напряжение в режиме покоя Ua0 и анодный ток покоя Iа0.

Далее определяют мощность, выделяемую на аноде в режиме покоя (Ра0), и проверяют, не превышает ли она максимальное допустимое значение:

Ра0 = Iа0 Ua0 Раmax (18.38)

Полная мощность, даваемая источником анодного питания, Р0 = Eа Iа0, а мощность постоянного тока в нагрузке

РR0 = Iа0 UR0 или РR0 = Р0 - Ра0. (18.39)

Для примера на рис. 18.14 взято Umg = |Eg|. Амплитуды положительной и отрицательной полуволны сеточного напряжения соответствуют максимальному и минимальному сеточному напряжению (в данном случае нулю и Ug5), которые определяют конечные точки рабочего участка А и Б. Эти точки соответствуют максимальному и минимальному значению пульсирующего анодного тока iamax и iamin. График анодного тока построен справа.

При усилении без искажений

Ima´ = Ima´´ = Ima и Ia ср = Ia0. (18.40)

Работа лампы в режиме усиления

Рис. 18.14. Работа лампы в режиме усиления

 

Если же работа происходит в области нелинейных участков характеристик, то положительная полуволна усиливается больше, чем отрицательная:

Ima´ > Ima´´

В этом случае амплитуда полезной первой гармоники

Ima ≈0,5 (Ima´ + Ima´´ ) (18.41)

или

Ima ≈0,5(iamax - iamin). (18.42)

Амплитуда второй гармоники

Ima2 ≈0,25(Ima´ - Ima´´ ) (18.43)

или

Ima2 ≈ 0,25 (iamax + iamin – 2Iа0). (18.44)

Коэффициент гармоник приближенно можно определить, учитывая только вторую гармонику:

kг = Ima2/ Ima (18.45)

Вследствие того что положительная полуволна больше отрицательной, постоянная составляющая анодного тока Ia.ср становится больше тока покоя Iа0. Приращение постоянного анодного тока ΔIа численно равно амплитуде второй гармоники. Отсюда следует, что

Ia.ср = Iа0 + ΔIа = 0,25 (iamax + iamin – 2Iа0)

(18.46)

Далее можно рассчитать следующие величины:

усиленное (выходное) напряжение

Umвых = UmR = Uma = Ima RH

(18.47)

коэффициент усиления каскада

K = Uma /Umg; (18.48)

полезную (выходную) мощность

Рвых = 0,5 Ima Uma; (18.49)

мощность, подводимую от анодного источника,

Р0ср = Ia.ср Eа; (18.50)

коэффициент полезного действия каскада (по анодной цепи)

η = Рвых / Р0ср (18-51)

Под семейством характеристик на рис. 18.14 дан график изменения анодного напряжения. Он показывает фазовый сдвиг на 180° между переменными напряжениями сетки и анода. Амплитуды полуволн переменного анодного напряжения Uma´ и Uma´´ получаются неодинаковыми за счет нелинейности лампы. Полезная мощность характеризуется прямоугольным треугольником АБВ, у которого гипотенузой является рабочий участок АБ. Катеты в соответствующем масштабе равны удвоенным значениям амплитуд (2Ima и 2Uma).

Если в анодную цепь лампы в качестве нагрузки включен резонансный контур или трансформатор, то построение рабочих характеристик надо делать иначе, в соответствии с тем как это рассмотрено для транзисторных каскадов с подобными видами нагрузок.

Триодный генератор с индуктивной обратной связью

Рис. 18.15. Триодный генератор с индуктивной обратной связью

 


Автор:  Неизвестно



Комментарии к статье:

  Добавил:  Cергей
Хорошая статья.Где ее первый раз прочитал,не вспомнить.Точно это было в 60 годы.К нам присылали дипломантов вечерников.Они по ней курсовые и дипломные проекты клепали.Приходилось переснимать на "Эре". Зачитывали ее до дыр.Хорошая статья!
  Дата: 2012-09-10

Добавить комментарий:

Ваше имя:
Комментарий:
Защита от
автозаполнения: 
 


 

При перепечатке материалов ссылка на первоисточник обязательна

© 2006-2017 www.radiolamp.ru

Счётчик тИЦ PR Яндекс.Метрика