1.15.1. Расчет на полное использование лампы

1.15.2. Расчет на заданную мощность в нагрузке Р1зад

1.15.1. Расчет на полное использование лампы

В этом случае задают использование лампы по току, т.е. значение i_amax, и угол отсечки анодного тока θ (80-90⁰).

1. Коэффициент использования в критическом режиме вычисляют по формуле:

ξ_кр = 1 - ,

где S_кр – крутизна линии критического режима.

2. Амплитуда переменного напряжения на контуре:

U_к= ξ_крЕ_а,

3. Постоянная составляющая и первая гармоника анодного тока равны:

I_a0= α₀i_amax,

I_a1= α₁i_amax,

где α₀ и α₁ – коэффициенты разложения косинусоидального импульса анодного тока с заданным углом отсечки θ.

4. Колебательная мощность:

Р₁= 0,5 I_a1U_к

5. Мощность, подводимая к анодной цепи лампы:

Р₀= I_a0Е_а

6. Эквивалентное сопротивление колебательного контура в анодной цепи:

R_э= U_к/ I_a1

7. Потери на аноде лампы:

Р_а= Р₀- Р₁

Эта мощность должна быть меньше допустимой P_адоп. Если она больше, угол отсечки θ следует уменьшить и повторить расчет.

8. КПД анодной цепи:

η = Р₁/ Р₀

9. Амплитуда напряжения возбуждения, действующего в сеточной цепи:

U_gm=

10. Напряжение смещения на управляющей сетке:

E_g= E_g0 – DE_a– (U_gm– DU_K)cosθ = – (U_gm– DU_K)cosθ

11. Угол отсечки сеточного тока:

cosθ_g = - E_g / U_gm

12. Значения первой гармоники и постоянной составляющей сеточного тока вычисляются по формулам:

I_g1≈ 0,72α_g1i _gmax,

I_g0≈ 0,66α_g0i _gmax, ,

где величина i _gmax определяется по статическим характеристикам сеточного тока лампы при остаточных напряжениях на аноде и на сетке, равных е_amin= E_a- U_K и е_gmax=E_g+ U_gm. При отсутствии статических характеристик сеточного тока принимают i _gmax≈ (0,15-0,2)i _аmax.

13. Мощности в сеточной цепи:

подводимая (мощность возбуждения):

P_g1=0,5I_g1U_gm ,

рассеиваемая в источнике сеточного смещения:

P_g0=I_g0|‌Е_g| ;

при использовании в сеточной цепи автоматического смещения мощность, рассеиваемая в сопротивлении автоматического смещения R_g равна:

P_g0= ;

мощность, рассеиваемая на сетке:

P_g= P_g1- P_g0

Эта мощность должна быть меньше допустимой P_gдоп, если она больше, угол отсечки анодного тока θ следует уменьшить и повторить весь расчет. При использовнии в цепи управляющей сетки комбинированного смещения, когда Е_g = Е_gфикс – I_g0R_g , где Е_gфикс – напряжение источника фиксированного смещения в цепи сетки, а R_g =|Е_g – E_gфикс| /R_gI_g0, мощность рассеяния на управляющей сетке равна:

P_g= P_g1 – ( + I_g0|Е_gфикс| )

14. Входное сопротивление:

R_вх= U_gm/I_g1

1.15.2. Расчет на заданную мощность в нагрузке Р1зад

В этом случае расчет производится на мощность Р₁= Р_1зад./η_к, где η_к - КПД анодного контура (см. п.1.14.1, таблица 1.1), либо при заданном угле отсечки анодного тока θ, либо при заданном использовании лампы по анодному току, т.е. при заданном i _аmax .

а) Расчет на заданную мощность в нагрузке и заданный угол отсечки θ импульса анодного тока.

1. Коэффициент использования в критическом режиме:

ξ_кр=0,5[1+

2. Амплитуда переменного напряжения на контуре:

U_к= ξ_крЕ_а

3. Первая гармоника анодного тока равна:

I_a1=2P₁/U_к

4. Величина импульса анодного тока при этом равна:

i _аmax= I_a1/α₁

5. Постоянная составляющая анодного тока:

I_a0= α₀i _аmax

Последующий расчет производится по пунктам 5-14 предыдущего параграфа.

б) Расчет на заданную мощность в нагрузке при заданном значении импульса анодного тока i _аmax.

1. Коэффициент использования в критическом режиме вычисляют по формуле:

ξ_кр = 1 - ,

2. Амплитуда переменного напряжения на контуре:

U_к= ξ_крЕ_а,

3. Первая гармоника анодного тока равна:

I_a1=2P₁/U_к

4. Коэффициент разложения α₁ импульса анодного тока равен:

α₁= I_a1/ i _аmax

Угол отсечки анодного тока определяется по таблицам. Если вычисленное значение α₁< 0,436 (при этом угол отсечки анодного тока θ =70⁰), то величину i _аmax следует уменьшить, чтобы увеличить θ. По известному значению θ находят α₀, I_a0, и далее расчет производят по пунктам 5-14 параграфа 1.15.1.

в) Особенности расчета генератора, построенного по схеме с заземленной сеткой.

В этом случае генератор рассчитывают на мощность Р_1ос= , где

Р_1зад. – заданная мощность на выходе генератора.

Оптимальным углом отсечки анодного тока здесь является θ =90⁰. Расчет производится полностью по параграфу 1.15.2а. По его окончании вычисляются следующие значения.

1. Эквивалентное сопротивление нагрузки, включенной здесь между анодом и сеткой:

R_эос= R_э (1+ ),

где U_gк=U_gm, а U_ак=U_к – напряжение на лампе.

2. Мощность возбуждения, потребляемая от предыдущего каскада:

Р_g1возб = P_g1(1+ )

3. Мощность в нагрузке:

Р_1ос = Р₁(1+ ).

4. Входное сопротивление:

R_вхос=

г) Особенности расчета генератора, построенного на тетроде.

При использовании тетрода коэффициент ξ_кр вычисляют по формуле:

ξ_кр= 1 – ,

где Е_g2 – напряжение на экранной сетке. Чем больше Е_g2, тем меньше ток управляющей сетки, но тем меньше ξ_кр и, следовательно, тем меньше электронный КПД. Максимальное значение импульса экранного тока i_g2max определяется по его статическим характеристикам при напряжении на экранной сетке Е_g2 и остаточных напряжениях на аноде и на управляющей сетке равных

е_amin= E_a – U_к и е_gmax= E_g+ U_gm. Угол отсечки тока экранной сетки вычисляется по формуле:

cosθ_g2 = ,

где напряжение запирания по экранному току при напряжении на экранной сетке Е_g2, определяется по статическим характеристикам экранного тока. Мощность рассеяния на экранной сетке равна:

Р_g2 = I _g20Е _g2 ,

где I _g20 = α_g20i_g2max.

Цепь управляющей сетки рассчитывается так же, как у триода по статическим характеристикам лампы при заданном экранном напряжении Е_g2.