37 Коэффициент использования

Отноше амплитуды переменного напряжения к постоянному анодному напряжению Uа/Eа наз коэфф. Использования анодного напряжения 𝛏=Uа/Eа. Он характериз степень исполь-я постоян анодного напряж в данном рабочем режиме. Т.о. КПД может быть записано 𝛈=0,5g1𝛏/ В молосигнальном классе А перемен I и U меньше соответсвующ постоян. Следовательно g1<1 и 𝛏<1. В классах AB, B, C при работе с отсечкой 2>g1>1 следовательно и 𝛏 возростает.

38 Принципиальная электрическая схема лампового и транзисторного генераторов с параллельным колебательным контуром в выходной цепи

Управление велич тока коллектора в VT происход за счет действия U на эмиттерном переходе это U приложено между Б и Э. Эффект усиления созд-мого транзистором в сх. Связ с тем что управление током в эмиттерном переходе происходит под действием малого перемен Uвх, значительно меньшего, чем получаемое в выходной цепи – коллекторной. Энергия, переносимая потоком носителей, получ благодаря действию ускоряющ поля, созд источником питания коллеторной цепи.Т.о. VT осущ прямую связь нагрузки – КК – с источником энергии, преобразуемой в колебания ВЧ.

Анодная цепь состоит из внутреннего- межэлектродного пространства (А-К) и внешнего, заключ меж выводами анода и катода лампы. Во внеш участ включ источник пост тока Eа и замкт цепь, сост из индуктивности и емкости. В вых цепи есть вспомог элементы, раздел перемен и пост сост анодного тока, Cб, Lб. Пораллел контур настроен на частоту перемен сост анод. тока представ. больш R актив характера R0e=Lк/Cк(rк+rвн). Напряжение между сеткой и катодом управляет электродным потоком лампы и созд в ее цепи изменяющийся анодный ток, наз током покоя. АЧХ определяется след выраж x-относительн расстройка x=(f-fрез)/fрез

КК выполн функц-ю фильтра. При увелич f увеличПП. Из-за узкой ПП анодного контура при его настр в резонанс с f вход сигн U на вых генер яв синусоидальным.

39 Определение недонапряженной, критической и перенапряженной области статической характеристики гвв. Определение граничного режима в электровакуумных приборах и транзисторах

1 – недонапряженная область, хар-ся линейной зависимостью Ia и Уа

2 – перенапряженная – область насыщения, в которой не соблюдается линейность

1 и 2 области между собой разделены граничной линией. Она определяется крутизной Sгр. Точки, хар-ные для «-» и относительно малых «+» значений Uс по сравнению с Uа, т.е. когда е_д<<е_а входят в 1 область. Точки хар-к при «+» Uс е_д >>0 и напряжениях, превосходящий Uа е_д > е_а соответствуют 2 области. Режимы работы Г, когда I и U не выходят за пределы 1 области получили условное название недонапряженных. Граничная область, при которой I, U достигают мгновенных значений, соответствующих границе между 1 и 2 областями хар-к, получили название граничного режима. ГР определяется соотношением е_амин/е_дмакс =1,5..2(для ламп). Когда соотношение больше, то считается что режим 2, меньше – 1. При эксплуатации РПдУ о напряженности режима судят по соотношению постоянных составляющих токов сетки и анода. Iдо/Iао=0,1..0,2 (соотношение > - режим 2, меньше - 1). При амплитудах напряжения на контуре близких к напряжению питания Еа (мин Uа) становиться малым и происходит резкий рост Iс. При макс Uс и малых Uа в вершинах импульсов Iа появляется впадина, длительность которой хар-ся углом верхней отсечки θв (тета верхнее). Такие режимы называются 2, в отличии от режимов работы с малыми Iс и остроконечными импульсами Iа – 1 режим. Переход от 1 ко 2 режиму происходит, когда Iс возрастет до 10-15% Iа. При этом вершина импульса Iа становиться более поской. Такой режим называют граничным или периодическим. При этом динамич. хар-ка касается линии спада Iа, которую называют линией граничного режима(ГР)

Напряженность режима генератора

Напряженность определяется той областью ВАХ, в которой формируется вершина импульса I электрода. Область определяет перераспределение I исходного электрода между токами выходного и управляющего электродов. От напряженности режима во многом зависят энергетические хар-ки вых.цепи. напряж-ть режима зависит Ипит, амплитуды возбуж-го U, сопротивления нагрузочной системы. Если в работе ГВВ Ипит и амплитуда Uвозб поддерживается постоянной, то Н-ть режима меняться не будет. При перестройке резонансной нагрузочной системы изменяется ее сопротивление =>Н-ть режима.

Динамические хар-ки изобразимпри переменном сопротивлении нагрузки, при условии Rэкв 1 режима < Rэкв критического режима < Rэкв 2 режима

При минR – верхняя точка 2 активного участка в 1 области статич. хар-ки. Вершина импульса тока коллектора макс, остаточное Uк достаточно большое =>перераспределение носителей в пользу базы не происходит. Если увеличить Rн до значения Rэкв критич наклон динамич хар-ки уменьшится и ее верхний конец достигнет т.3, лежащей в области критического режима статич хар-ки. В ГВВ установиться КР с меньшим размахом I и большей амплитудой Uк, чем в НР (остаточное Uк уменьш. => Iк увелич-ся) т.3 – граница между НР и ПР. дальнейшее увеличение Rн (при условии Rэкв 1<Rэкв 2) еще больше наклоняет активный участок к оси ОХ. В т.4 дин. хар-ка достигает линии КР, затем продолжается в виде ниспадающего участка. В ламповых ГВВ те же процессы, но участок 7-8 лежит на оси ОХ, т.к. Iа протекать в обратном направлении не может => в импульсе Iа нет «-» выброса =>все электроны перехватывает управляющая сетка, Iс значительно больше, что приводит к чрезмерному разогреву сетки и выходу анода из строя.изменение формы импульса I выходного электродапозволяет классифицировать напряженность работы ГВВ. В НР импульс I имеет выпуклую вершину, когда θверхнее=0. Плоская вершина импульса или с незначительным провалом θв<3° хар-ет КР, а в ПР имеется значительный провал θ>>3°. В сильно ПР в импульсе Iк появляется обратный выброс, а импульс Iа раздваивается

Нагруз. хар-ми ГВВ наз-ся зав-ти I,P и КПД от сопр-я нагр. сист. Рассм- м I_к1m=f(Rн).

Амплитуда 1-ой гармоники I_к1m и постоян. сост-щей I_к0 по мере увелич. сопр-я нагруз.сист. сначала падет медленно до критич.реж., что объясн-ся незначит. изменением размаха имп-са I_к с увелич. Rнс(Rое). В области недонапряженного реж. с переходом в перенапряжен.реж. оба тока нач-т падать быстрее , т.к. в этой области статич.хар-к не только уменьш-ся размах имп-са I_к, но и появл-ся провал в его верх. части, глубина кот. увелич. по мере возростания напряжен.реж. ген-ра. Величина Um= I_к1m *Rнс.

Линейно связь сRнс увелич. до знач-я критич.реж., т.к. амплитуда I_к1m увелич. незначительно и в произвед-и I_к1m *Rнс преобл-т второй сомножитель. В перенапряж.реж. это произвед-е , а с ним и ампл-да Um мен-ся в небольш. пределах. Это происх-т из-за того, что увелич. Rнс от части компенсир-ся резким спадом тока 1-ой гармоники.

Рассмотрим графики изменения P_о, P_колеб, КПД, P_{коллектора.}

График подводимой P_о повторяет форму кривой I_ко , что следует из выражения, что P_о= I_ко * U_пит. Колебат. P_колеб =0,5* (I_к1m )²* Rнс. При Rнс=0 P_колеб тоже равна 0 следов-но вся потребляемая P рассеивается на коллекторе. По мере увелич. Rнс до критич.реж. P_колеб увелич., а затем падает, что объясн-ся преоблад-ем множителя Um в недонапряж.реж. и уменьш. ампл-ды I_к1m при относит. постоянстве Um в перенапряж.реж.

P_{рассеив} на коллекторе уменьш. по мере увелич. Rнс ее гр-к построен на разности ординат P_{рассеив} = P_о - P_колеб. Кривая для КПД (КПД= P_колеб / P_о ) опред-ся из анализа этого сопротивления. С увелич. Rнс до знач-я Rнс.кр. P_колеб увелич., а P_о уменьш., поэтому КПД растет. В пернапряж.реж.обе P уменьш., но P_колеб уменьш. несколько быстрее. Исслед-е реальных режимов работы показ-т, что мах КПД лежит в области слабонапряжен.реж.( после критического).

Анализ нагр.хар-к ГВВ позвол-т сделать ряд выводов: работа ГВВ в недонапряж.реж. сопровожд-ся больш. тепловыми потерями на коллекторе, что может послужить причиной его разрушения. В этом реж. низкие знач-я P_колеб , а от ист-ка коллект.пит-я потребляется больш. P . В сильноперенапряж.реж.невелики знач-я осн. показателей ГВВ. Для исп-я наиб. приемлемого критич.реж., кот. хар-ся мах P_колеб, большим КПД, и сравн-но малыми потерямина коллекторе. Слабонапряжен.реж. имеет мах КПД , но P_колеб меньше ,чем при критич.реж. Для ламповых ген-ров нагр.хар-ки имеют такой же вид и приведенные выводы остаются справедливы. Но сильноперенапряж.реж. для ламп опасен из-за больших токов управл.сетки, что может вывести лампу из строя. У VT ген-ров с увелич. напряж-ти увелич. P_{рассеив} на базе, но уменьш. P_{рассеив} на коллекторе следов-но тепловой режим для п/п ген-ров сохраняется.