Главная -> Книги (0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) ( 8 ) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (8) На рис. 1.19 показаны графики физических процессов, происходящих в усилителе мощности, работающем в режиме удвоения частоты. Для иллюстрации выбран недонапряженный режим класса В. В данном случае контур усилителя настроен на вторую гармонику анодного тока и только для нее имеет большое (резонансное) сопротивление. Для всех остальных гармонических токов со- а макс Рис 1.19. Графики физических процессов, происходящих в усилителе мощности, работающем в режиме удвоения частоты противление конгура ничтожно мало. Поэтому напряжение на контуре изменяется синфазно со второй гармоникой анодного тока. Следовательно, его часгога в два раза выше, чем у входного напряжения. Такую же частоту имеет переменное напряжение на аноде, которое изменяется в противофазе с контурным напряжением. Колебательная мощность, выделяемая в анодном контуре усилителя при режиме удвоения частоты, определяется ио формуле Як2 -- 9 1та2 fraa - о L, К. (1.22) Если лампа работает в буферном, недонапряженном или критическом режиме, т. е. при остроконечной форме импульсов анодного тока, то /таг = "2 макс- Следовательно, в таких режимах колебательную мощность можно определять по уравнению Як2=Х"2--™с-«-£а. 0-23) Мощность постоянного тока, забираемая от источника анодного питания, определяется по формуле 1.20. Коэффициент полезного действия анодной цепи усилителя-удвоителя -"ТГ-Т-Ь-, (1-24) где 72 = -f ~ Т--коэффициент использования второй гармоники анодного тока. Из рис. 1.15 видно, что бывает больше единицы только при угле отсечки анодного тока менее 73° и что в любом режиме Г2<Ть Следовательно, КПД удвоителя всегда меньше, чем усилителя. Меньше также и колебательная мощность, так как a2<ai. Для получения наибольшего энергетического эффекта умножителя частоты угол отсечки анодного тока выбирают в соответствии с используемой гармоникой анодного тока. Его оптимальная величина соответствует уравнению К.г = -, (1.25) где п - номер рабочей гармоники анодного тока. В случае удвоения частоты еопт = 60°, а при утроении еопт=40° и т. д. На практике используются режимы удвоения, утроения и учетверения частоты. Более высокие степени умножения частоты применять нецелесообразно из-за низкого КПД и малой колебательной мощности. Напомним, что при низком КПД усилителя происходит перегрев лампы. 5. Уравнения импульсного анодного тока Уравнение для анодного тока идеализированной лампы, верное в любом режиме работы, имеет следующий вид: h = S[Ug+D(u,~EJ]. (1.26) Пусть напряжение на управляющей сетке изменяется по коси-нусоидальному закону, т. е. uE + U-cosot, (1.27) где Eg-напряжение смещения, оно всегда отрицательное; U„g-амплитуда переменного напряжения на сегке. Если контур усилителя настроен на частоту возбуждающего на- пряжения, то анодное напряжение противофазно сеточному. Поэтому "a-a-t/a-COScof, (1.28) где Еа-напряжение источника анодного питания; - амплитуда переменного напряжения на аноде. Подставим (1.27) и (1.28) в (1.26), а затем сгруппируем отдельно переменные и постоянные напряжения. Тогда получим Га = 5 [£/„ - D и,). COS t + D (Е, - Е) + . (1.29) Учтем, что D (fa - Еао) = Яв-Поэтому h = S [(£/„ - D и„,) cos + (f3 +Eg)\, (1.30) где EgB - абсолютная величина напряжения запирания идеализированной лампы. Допустим, что усилитель работает с отсечкой анодного тока. В этом случае при ы/=0 имеем /а=0. Тогда из уравнения (1.30) получаем: E + E = ~{U~D.U,)-zosb. (1.31) С учетом этого равенства уравнение (1.30) принимает следующий вид: i= S (t/„ - D С/„а) (cos со - COS е). (1.32) Получилось уравнение для мгновенных значений импульсного анодного тока. Если усилитель работает в недонапряженном или критическом режиме, то при ы=0 имеем /а=1амакс, т. е. 4 „акс = 5 (С/„ - D (7„з) (1 - COS 6). (1.33) Это есть уравнение для амплитуды импульсов анодного тока. Очевидно, что мгновенные значения анодного тока и амплитуда импульсов взаимосвязаны. Эта зависимость легко выясняется, если разделить 1.32 на 1.33. Тогда получается следующее уравнение . . cos (.)/ - COS о „ , Га -Гамаке- ] cos в (••*J Для режима класса В, т. е. для случая когда 6=90°, это уравнение получает очень простой вид: Га = 4макс-С05ю. Следовательно, в режиме класса В мгновенные значения анодного тока отпертой генераторной лампы изменяются по тому же закону, что и сеточное напряжение. Если лампа работает с углом отсечки 6=180" (т. е. в предельном режиме класса А), то тогда 1амакс=2-/„а. В этом случае амплитуда переменной составляющей анодного тока /«a = 5((7„~-D.(7„,). (1.35) Это уравнение верно и в тех случаях, когда 1амакс>2-/та- (0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) ( 8 ) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) |
|