Поэтому откуда

Е,(1~,.р), (1.40-а)

£к.р-=1~. (1.42)

Это уравнение позволяет определять коэффициент использования анодного напряжения в критическом режиме по заданной амплитуде импульсов анодного тока.

Другой вариант формулы для расчета величины Екр найдем через заданную колебательную мощность. Б критическом режиме она равна

к " 2 1 * з шкс к.р f а»

откуда

Р «1а макс"/а

Если вместо амплитуды импульсов анодного тока /я макс подставить ее величину, определяемую формулой 1.40а, то получается следуюп1ее квадратное уравнение:

р2 6 I к =:о

к.р -к.р-Г 2 ">

Наиболее часто усилители мощности работают в критическом режиме. Объясняется это его хорошими энергетическими показателями.

Для получения критического режима в усилителе с заданным напряжением анодною питания требуется правильно выбрать сопротивление нагрузки лампы, амплитуду возбуждения и напряжение смещения. При этом необходимо знать такие параметры лампы, как номинальная колебательная мощность или допустимая амплитуда импульсов анодного тока.

В критическом режиме верно следующее соотношение

а макс *к.л * мин» (1*0)

где 5к.л - Крутизна критической линии;

"а мин - минимальное (остаточное) анодное напряжение. В любом режиме

мин fа та ~ fa (1 О»

Для Критического режима это уравнение записывается так:

BaM„„ = fa(l-£K.p). (1.41)

откуда

Очевидно, что практически целесообразно иметь 1к.р>-j- Поэтому расчетная формула получает следующий вид:

..=т- + [/ <«)

Это уравнение позволяет определять коэффициент использования анодного напряжения в критическом режиме по заданной колебательной мощности и заданному углу отсечки анодного тока (так как ai зависит от 6).

Для получения рассчитанной величины £„р необходимо правильно выбрать сопротивление анодной нагрузки лампы, амплитуду напряжения возбуждения и напряжение смещения.

Если колебательный контур усилителя настроен на первую гармонику анодного тока, то в любом режиме второго рода справедливо соотношение

msi °1амакс

Применительно к критическому режиму оно записывается так:

KpEs

а макс

В критИческом режиме верно уравнение (1.40а). Поэтому расчетная формула для необходимого сопротивления контура получается такой

Р «.-SK..-(l-eK р) • -"

Из этого уравнения следует, что сопротивление нагрузки лампы надо выбирать в соответствии с заданным коэффициентом использования анодного напряжения и в соответствии с заданным углом отсечки анодного тока.

Необ.ходимая амплигуда напряжения возбуждения может быть найдена из уравнения (1.33). Из него имеем

S(/-ccs6) +В.и. (1.45)

Необходимое напряжение смещения определяется из уравнения (1.31)

Eg-lEgB + (f/, - D. f/„,). cos 6]. (1.46)

Заметим, что уравнения (1.45) и (1.46) верны не только в критическом, но и в недонапряженном режиме.

Нагрузочной характерисгикой называется зависимость какого-либо энергетического показателя усилителя от резонансного сопротивления анодного контура Ra при неизменных величинах питающих напряжений. К питающим напряжениям триода относятся Еа, Eg и Umg-

Из анализа рисунка 1.26 видно, что в области недонапряженного режима увеличение небольшого еще сопротивления Ra сопровождается почти пропорциональным увеличением амплитуды анодного напряжения Оща, чак как в этом случае не наблюдается заметного уменьшения импульсов анодного тока. Соответственно почти не уменьшаююя его составляющие ho, Im&u !тп2 и т. д. Физически это объясняется тем, что Ro в недонапряженном режиме очень мало по сравнению с сопротивлением лампы. Поэтому в основном сама лампа определяет величину анодного тока.

В области перенапряженного режима с увеличением сопротивления Ra высота импульсов анодного тока у.меньшается. К тому же происходит углубление и расширение впадины, появившейся на вершине импульсов. Следовательно, в перенапряжениом режиме уменьшение величин /ао, /таь /таг и других происходит резко. Именно поэтому амплитуда анодного напряжения Ua возрастает совсем немного при значительном увеличении сопротивления Ra. Физически этот количественный результат объясняется процессом перераспределения электронов в лампе, т. е. возрастанием тока управляющей сетки за счет уменьшения анодного тока.

На рис. 1.29, а изображены типичные зависимости величин /а»,

/mal И Ujna ОТ СОПрОТИВЛСИИЯ Ra.

На рис. 1.29,6 показаны трафики для трех мощностей. Именно ОНИ считаются наиболее важными нагрузочными характеристиками. Приведенные там же формулы для Pq, Р,, мРа достаточно наглядно поясняют ход этих зависимостей. На рис. 1.29,6 наличие максимума колебательной мощности получается при вполне определенном сопротивлении /?экр, которое и обеспечивает критический режим работы усилителя.

На рис. 1.29, е показаны графики для КПД усилителя и коэффициента использования анодного напряжения. Из них видно, что в недонапряженном режиме между КПД и сопротивлением нагрузки существует зависимость, близкая к линейной. Таким же образом зависит от нагрузки и коэффициент использования анодного напряжения. В перенапряженном режиме S и tj почти не изменяются.

Из нагрузочных характеристик усилителя видно, что его опгпг-мальный энергетический режим практически совпадает с критическим. Если же необходима высокая стабильность напряжения на выходе усилителя, предпочтительнее слегка перенапряженный режим.

На рис. 1.29 штриховкой отмечена нерабочая область характеристик. Она соответствует таким величинам сопротивления