2. Вибір та обгрунтування принципової схеми генератора із зовнішнім збудженням

У колах каскаду ГВВ одночасно можуть діяти напруги і протікати струми з суттєво різними частотами:

• робоча (несуча радіочастота) і її гармоніка

• постійний струм, напруга

• модулирующая (звукова) частота

• напруга і струм промислової частоти

Схема каскаду будується таким чином, щоб:

• існували джерела напруг і струмів потрібних частот;

• необхідні напруги були включені до електродів активних приладів;

• існували замкнуті ланцюги для всіх струмів т джерела до «споживачеві» і назад до джерела;

• на потрібних елементах ГВВ виникали падіння від потрібних складових струмів.

Ланцюги з струмами і напругами не повинні заважати один одному: не створювати короткі замикання або розриви в ланцюгах один одного.

Електронні лампи мають помітну ємність між керуючою сіткою і анодом, яка називається прохідною. За рахунок прохідний ємності відбувається пряме проходження енергії з вхідного ланцюга у вихідну і зворотна реакція вихідного ланцюга на вхідні. Прохідна ємність впливає на роботу ГВВ навіть коли лампа замкнені великим негативним напругою зміщення, знято анодна напруга або вимкнений сяють лампи. Наявність зворотного зв'язку вхідний і вихідний ланцюга ГВВ через прохідну ємність може призвести до самозбудження ГВВ. Для ослаблення впливу прохідний ємності в лампових ГВВ з екранує сіткою (тетроди і пентоди), а також побудова ГВВ за схемою із загальною сіткою.

Незважаючи на те, що прохідна ємність тетродів в кілька десятків разів менше ємності таких же за потужністю тріодів, останні знаходять переважне застосування в діапазоні частот до 30 МГц в каскадах потужністю до 500-1000 кВт. Це пов'язано з тим, що для таких потужностей складно виготовити тетрод через труднощі охолодження сітки, що екранує.

На високих частотах (до 1000 МГц і вище) важко забезпечити мале індуктивний опір виведення сітки, що екранує в тетродах, тому і в цьому випадку переважне застосування знаходять тріоди.

Вимушене застосування тріодів при великих потужностях або високих частотах змушує відмовитися від включення ламп по схемі з загальним катодом, що володіє найбільшим коефіцієнтом підсилення по потужності і призводить до необхідності включення ламп по схемі із загальною сіткою для ослаблення прохідний ємності С _кс.

Як відомо, можливі два варіанти побудови схем живлення анодного ланцюга лампового ГВВ: послідовне і паралельне. Частіше застосовується послідовне як найпростіше. Крім цього при послідовному харчуванні коливальна система в анодному ланцюзі лампи не шунтується блокувальними деталями та їх паразитними реактивності. Особливістю послідовного живлення є наявність постійної напруги анодного живлення E _a на елементах коливальної системи. Для виключення умов самозбудження в області високих частот лампу включають за схемою із загальною сіткою.

3. Розрахунок електронного режиму лампи гвв

За даними вихідний потужності на першій гармоніці і робочій частоті генератора виберемо лампу ГУ-25Б.

1. Оскільки прохідна потужність зазвичай складає 5-7% від вихідної потужності, то при заданій корисної потужності визначається спочатку розрахункова потужність на 1-ій гармоніці

25000 = 23750 Вт 7 червень

2. Задамося кутом відсічення θ = 75 °, враховуючи, що максимальне ККД і вихідна потужність будуть при θ = 70 ° - 90 °.

3. Визначимо коефіцієнт використання анодної напруги

0,958 7 6

де - Коефіцієнт Берга першого гармоніки струму, береться з таблиці коефіцієнтів Берга для косінусоідальное імпульсів.

- Крутизна ВАХ лампи в граничному режимі

4. Амплітуда напруги на аноді

0,958 · 12000 = 11495 У 6 Липень

5. Амплітуда першої гармоніки анодного струму

23750 / 11 495 = 4,132 А 7 червня

6. Постійна складова анодного струму

4,132 · 0,269 / 0,4548 = 2,444 А 7 червня

7. Потужність, споживана анодної ланцюгом

12000 · 2,444 = 29328 Вт 7 червня

8. Потужність, що розсіюється на аноді

29 328 - 15,0 = 5578 Вт 7 червня

9. Коефіцієнт корисної дії анодному ланцюзі

15,0 / 29 328 = 0,810 7 червня

10. Амплітуда напруги збудження

0,033 · 11 495 + 4,132 / [0,4548 · 0,032 (1-cos 75 °)] = 766,25 У 7 червня

де 30 = 0,033 - проникність лампи

11. Знайдемо зміщення

0,033 (12000 - 2000) = -333,33 У 7 червня

766,25 - 0,033 · 11495) · cos 75 ° -333,33 = -432,48 У 7 червня

12. Амплітуда імпульсу анодного струму

-432,48 / 0,4548 = 5,374 А 7 червня

Причому струм емісії катода обраної лампи може забезпечити цю величину.

13. Максимальне значення модуля сіткової напруги

| -432,48 - 766,25 | = 1 199 В 7 червня

14. Максимальна напруга на сітці і залишкова напруга на аноді

-432,48 + 766,25 = 333,77 У 7 червня

12000 - 11495 = 505 В 7 червня

15. Амплітуда імпульсу сіткового струму

5,374 = 0,269 А 6 липня

16. Кут відсічки сіткового струму

(-432,48) / 766,25 = 0,564 7 червня

17. Постійна складова та амплітуда першого гармоніки сіткового струму

0,269 · 0,269 · 0,65 = 0,047 А 7 червня

0,269 · 0,4548 · 0,7 = 0,086 А 7 червня

де коефіцієнти і враховують некосінусоідальную форму імпульсів сіткового струму.

18. Потужність, споживана ланцюгом сітки від попереднього каскаду

766,25 · 0,086 / 2 = 32,77 Вт 7 червня

19. Потужність, споживана від джерела зсуву

-432,48 · 0,047 = -20,32 Вт 7 червня

20. Потужність, що розсіюється на керуючій сітці

32,77-20,32 = 12,45 Вт 7 червня

21. Визначається прохідна потужність

766,25 · 4,132 / 2 = 1583 Вт 7 червня

22. Визначимо повну вихідну корисну потужність

15,0 +1 583 = 25 333 Вт 7 червня

23. Знайдемо повний опір навантаження в анодному ланцюзі

(766,25 +11 495) / 4,132 = 2 967 Ом 6 липні