электрические приборы и машины
 
 
   
 
   
 
 
     
 

Расчёт генераторов с самовозбуждением

Пример 1. Требуется рассчитать генератор с самовозбуждением по схеме с автотрансформаторной обратной связью, предназначенный для работы в диапазоне частот от ƒмин = 1 Мгц до ƒмакс = 2 Мгц. Мощность, расходуемая на возбуждение следующего каскада, Рс = 0,4 вт при напряжении возбуждения U = 100 в. Входное сопротивление и емкость следующего каскада соответственно равны:

Zвх. л2=5 ком, Свх. л2 = 10 пф

Выбор лампы генератор с самовозбуждением производим по заданной мощности возбуждения следующего каскада. Принимая коэффициент полезного действия контура ηк = 0,05÷0,15, определяем полезную колебательную мощность

По справочнику выбираем генераторный пентод 12П17Л, который обеспечивает в нагрузке номинальную мощность Рном = 4,4 вт.

Параметры лампы 12П17Л: Еа = 200 в; Ес2 = 150 в;  Ес3 = 0; S = 7 ма/в; Sкр = 4.0 ма/в; ƒмакс = 120 Мгц; Е'с= -11 в; Pа.доп = 2.5 вт; Pс2 доп = 2.5 вт; Свх = 10 пф; Свых = 8.5 пф.

Расчет ведем в критическом режиме, исходя из полученной полезной мощности. Задаемся углом отсечки θ = 90°, тогда α0 = α1 = 0,5, β = 0,5,  γ= α10 = 1,57.

Рассчитываем критический коэффициент использования анодного напряжения

Амплитуда колебательного напряжения на контуре

UкрЕа = 0,94·250 = 234 в

Амплитуда первой гармоники анодного тока

Максимальное значение импульса анодного тока

Постоянная составляющая импульса анодного тока

Iа0= iа. максα0 = 0.068·0,318 = 0,021 а.

Подводимая мощность

Р0=Iа0Eа=0,021·250 = 5,2 вт.

Мощность, рассеиваемая на аноде,

Ра = Р0 — P = 5,25 — 4 = 1,26 вт.

Коэффициент полезного действия анодной цепи

Сопротивление анодной нагрузки

Амплитуда напряжения возбуждения

Здесь S — крутизна анодно-сеточной характеристики, которую определяем по характеристикам при

еа. мина —U = 250 - 234=16 в

и напряжении смещения

Eс = 1,1E'с – U cosθ= -12 в.

Коэффициент 1,1 учитывает удлиненную характеристику лампы. Коэффициент обратной связи

Следовательно, условие самовозбуждения Kβ>Kβмин выполняется. Переходим к расчету цепи управляющей сетки. Угол отсечки тока управляющей сетки

Определяем коэффициенты разложения импульса сеточного тока:

α = 0,074; α= 0,146; γс=1.97.

Составляющие тока управляющей сетки определяем по приближенным формулам:

Iс0 = (0,05÷0,1) Iа0 = 0,05·21 = 1,06 ма;
Iс1 = γс·Iс0 = 1,97·1,06 = 2,1 ма.

Мощность, расходуемая в цепи управляющей сетки,

Сопротивление автоматического сеточного смещения

Максимальное значение импульса тока экранной сетки следует определить по характеристикам Iс2 = φ (Ua) при еа = еа мин = 16 в и Ес. макс = Ес+Umс= -12+12.8=0,8 в, откуда iс2макс= 45 ма.

Угол отсечки тока экранной сетки обычно незначительно отличается от угла отсечки анодного тока. В нашем случае

откуда

θс2≈ 90°.

Постоянная составляющая тока экранной сетки

Iс2 0 = α0iс2 макс=0,318·45 =14,3 ма.

Мощность, рассеиваемая на экранной сетке,

Рс2=Eс2·Iс2 0= 14,3·150·10-3 = 2,14 вт.

Гасящее сопротивление в цепи экранной сетки

 

Переходим к расчету параметров контура (рис. 169, а).

Рис. 169. К расчету контуров генераторов с автотрансформаторной (а) и емкостной (б) обратной связью.

Определяем минимальную емкость контура:

С0 = Сминкатм + Стр + Сл

где Смин — минимальная емкость переменного конденсатора, 10— 30 пф; Скат — емкость контурной катушки, 10—20 пф; См — емкость монтажа, 10—30 пф; Стр — емкость подстроечного конденсатора (триммера),  10—50 пф; Сл — емкость лампы, 15—40 пф.

Отсюда С0 = 20 + 10 + 20 + 30 + 20 = 100 пф.

Коэффициент перекрытия диапазона

Максимальная емкость контура

Выбираем емкость переменного конденсатора: Смакс = 320 пф, Смин = 20 пф.

Индуктивность контура

Коэффициент включения контура определяем из условия

Сопротивлением потерь R в контуре задаемся в пределах 3—10 ом.

Тогда

Индуктивность участка анод—катод контура

Lак = рL = 0,60·63 = 37.8 мкгн.

Индуктивность участка сетка—катод

Lск = КβLак = 0,05·37,8 = 1,9 мкгн.

Индуктивность контурной катушки, с которой следует снять напряжение возбуждения для подачи на следующий каскад,

Пример 2. Требуется рассчитать генератор с самовозбуждением по схеме с емкостной обратной связью в соответствии с заданием предыдущего примера. Последовательность расчета режима работы генератора и формулы остаются прежними, но при определении минимальной емкости контура следует задаться также и величиной емкости емкостного потенциометра Сп (рис. 169, б), которая обычно лежит в пределах от нескольких пикофарад до 10—20 пф:

С0минкатмонттрлп

Зададимся емкостью Сп = 10 пф и будем считать, что С0 по-прежнему равно 100 пф. Тогда неизменными остаются Смакс и L контура (рис. 169. б).

Рассчитываем амплитуду контурного тока

Ток, протекающий через емкостный потенциометр,

Емкость цепи обратной связи

Емкость цепи связи с усилителем

Емкость участка анод—катод

Емкость конденсатора

Общая емкость последовательно соединенных конденсаторов Ссв3), С2 и Со.с (С4):

В последовательную цепь емкостного потенциометра необходимо включить еще дополнительный конденсатор, чтобы общая емкость потенциометра была 10 пф:

 
 
     
 
Copyright © 2012 Электродвигатели и трансформаторы
электрические приборы и машины
Rambler's Top100
Создание сайта Вебцентр