Сборник заданий 4 РПдУ
Задание
Дано:
1. Электронная схема генератора с внешним возбуждением на пентоде с параллельным колебательным контуром (рисунок 1).
2. Требуемые параметры:
- рабочая частота f;
- выходная мощность 
;
3. Рабочие характеристики лампы:
- крутизну линии граничного режима 
;
- крутизну анодно-сеточной характеристики 
;
- напряжение отсечки 
.
4. Предельные характеристики лампы:
- допустимое анодное напряжение 
;
- допустимая мощность рассеивания на аноде лампы 
;
- максимальная частота усиления лампы 
;
5. Выбираемые характеристики схемы
- угол отсечки анодного тока Θ.
По данным таблицы 1 рассчитать следующие характеристики схемы.
Анодная цепь
1. Коэффициент использования анодного напряжения 
.
2. Амплитуда напряжения на анодном контуре 
.
3. Остаточное напряжение на аноде лампыeа мин.
4. Амплитуда 1-й гармоники анодного тока 
.
5Амплитуда импульса анодного тока 
.
6. Постоянная составляющая анодного тока 
.
7. Мощность, потребляемая по анодной цепи 
.
8. Мощность, рассеиваемая анодом лампы 
.
9. Коэффициент полезного действияη.
10. Сопротивление нагруженного анодного контура, необходимое для реализации рассчитанного режима работы 
.
Цепь управляющей сетки
11. Требуемая амплитуда напряжения 
.
12. Напряжение смещения 
.
13. Максимальное напряжение на сетке 
.
14. Высота импульса сеточного тока, определяемая по характеристикам (при e = 
и e = 
) 
.
15. Косинус угла отсечки сеточного тока 
.
16. Первая гармоника сеточного тока 
.
17. Постоянная составляющая сеточного тока 
.
18. Требуемая мощность возбуждения 
.
19. Мощность, теряемая в цепи смещения 
.
20. Мощность, рассеиваемая управляющей сеткой 
.
21. Входное сопротивление по 1-й гармонике сигнала 
.
22. Коэффициент усиления генераторной лампы по мощности 
.
Рисунок 1 Электронная схема генератора с внешним возбуждением на пентоде с параллельным колебательным контуром
Методика расчета генератора с внешним возбуждением на пентоде с параллельным колебательным контуром
Выбор типа электровакуумного прибора.
Исходя из заданной мощности и частоты сигнала fпо справочнику «Электровакуумные приборы» выбирается тип генераторной лампы.
Затем определяются предельно допустимые параметры.
Выбор угла отсечкианодного токаθ
Наиболее оптимальным является угол отсечки θ=90°.
Исходя из выбранного угла отсечки, рассчитываются коэффициенты Берга по формулам
(θ)= 
(sinθ−θcosθ);
(θ)= 
;
(θ)= (θ− 0,5sin2θ);
(θ)= 
;
(θ)= 
;
(θ)= 
;
= 
= 
= 
.
С учетом данных коэффициентов определяются величины постоянных составляющих и гармоник анодного и сеточного токов
а) для анодного тока
= S (1-cosθ).
= S 
(θ)= 
(θ).
= S 
(θ)= 
(θ).
= S 
(θ)= 
(θ).
б) для сеточного тока
= S (
)= (θ);
= S ()= (θ),
где – угол отсечки сеточного тока.
Определение рабочих характеристик выбранной лампы
По справочнику «Электровакуумные приборы» определяютсяосновные рабочие характеристики выбранной лампы, такие, как:
- крутизну линии граничного режима ;
- крутизну анодно-сеточной характеристики ;
- напряжение отсечки .
Выбор граничного режима работы.
Принимается максимально допустимое напряжение на аноде .
Расчет анодной цепи генератора.
1. Коэффициент использования анодного напряжения
= 
,
2. Амплитуда напряжения на анодном контуренаходится из формулы
,
откуда = 
.
3. Остаточное напряжение на аноде лампы
eамин= 
.
4. Амплитуда 1-й гармоники анодного тока
=2 
5. Амплитуда импульса анодного тока находится из формулы
= ,
откуда
= 
.
6. Постоянная составляющая анодного тока
= .
7. Мощность, потребляемая по анодной цепи
= 
8. Мощность, рассеиваемая анодом лампы
.
9. Коэффициент полезного действия
η= 
.
10. Сопротивление нагруженного анодного контура, необходимое для реализации рассчитанного режима работы
= 
.
Расчет цепи управляющей сетки.
1. Требуемая амплитуда напряженияна сетке рассчитывается из соотношения
= S (θ),
откуда
= 
.
2. Напряжение смещения
= 
.
3. Максимальное напряжение на сетке
= 
.
4. Высота импульса сеточного тока, определяемая по характеристикам (при e = и e = ) или из примерного соотношения
.
5. Косинус угла отсечки сеточного тока
;
=arcos(
).
6. Коэффициенты Берга
()= 
;
()= 
;
()= (sin − cos );
()= ( − 0,5sin2 );
6. Первая гармоника сеточного тока
() .
7. Постоянная составляющая сеточного тока
()
8. Требуемая мощность возбуждения
.
9. Мощность, теряемая в цепи смещения
.
10. Мощность, рассеиваемая управляющей сеткой
= 
.
11. Входное сопротивление по 1-й гармонике сигнала
12. Коэффициент усиления генераторной лампы по мощности
.
Исходные данные для расчета генератора с внешним возбуждением на лампе Таблица 1
| № п/п | Исходные данные | ||||||||
| f[МГц] |  [Вт]
|  [мА/В]
|  [мА/В]
|  [В]
|  [В]
|  [Вт]
|  [МГц]
| Θ[град] | |
| 40.00 | 20.00 | 10.00 | 40.00 | -130 | |||||
| 40.50 | 20.50 | 10.10 | 41.00 | -130 | |||||
| 41.00 | 21.00 | 10.20 | 42.00 | -130 | |||||
| 41.50 | 21.50 | 10.30 | 43.00 | -130 | |||||
| 42.00 | 22.00 | 10.40 | 44.00 | -130 | |||||
| 42.50 | 22.50 | 10.50 | 45.00 | -130 | |||||
| 43.00 | 23.00 | 10.60 | 46.00 | -130 | |||||
| 43.50 | 23.50 | 10.70 | 47.00 | -130 | |||||
| 44.00 | 24.00 | 10.80 | 48.00 | -130 | |||||
| 44.50 | 24.50 | 10.90 | 49.00 | -130 | |||||
| 45.00 | 25.00 | 11.00 | 50.00 | -130 | |||||
| 45.50 | 25.50 | 11.10 | 51.00 | -130 | |||||
| 46.00 | 26.00 | 11.20 | 52.00 | -130 | |||||
| 46.50 | 26.50 | 11.30 | 53.00 | -130 | |||||
| 47.00 | 27.00 | 11.40 | 54.00 | -130 | |||||
| 47.50 | 27.50 | 11.50 | 55.00 | -130 | |||||
| 48.00 | 28.00 | 11.60 | 56.00 | -130 | |||||
| 48.50 | 28.50 | 11.70 | 57.00 | -130 | |||||
| 49.00 | 29.00 | 11.80 | 58.00 | -130 | |||||
| 49.50 | 29.50 | 11.90 | 59.00 | -130 | |||||
| 50.00 | 30.00 | 12.00 | 60.00 | -130 | |||||
| 50.50 | 30.50 | 12.10 | 61.00 | -130 | |||||
| 51.00 | 31.00 | 12.20 | 62.00 | -130 | |||||
| 51.50 | 31.50 | 12.30 | 63.00 | -130 | |||||
| 52.00 | 32.00 | 12.40 | 64.00 | -130 | |||||
| 52.50 | 32.50 | 12.50 | 65.00 | -130 | |||||
| 53.00 | 33.00 | 12.60 | 66.00 | -130 | |||||
| 53.50 | 33.50 | 12.70 | 67.00 | -130 | |||||
| 54.00 | 34.00 | 12.80 | 68.00 | -130 | |||||
| 54.50 | 34.50 | 12.90 | 69.00 | -130 | |||||
| 55.00 | 35.00 | 13.00 | 70.00 | -130 | |||||
| 55.50 | 35.50 | 13.10 | 71.00 | -130 | |||||
| 56.00 | 36.00 | 13.20 | 72.00 | -130 | |||||
| 56.50 | 36.50 | 13.30 | 73.00 | -130 | |||||
| 57.00 | 37.00 | 13.40 | 74.00 | -130 | |||||
| 57.50 | 37.50 | 13.50 | 75.00 | -130 | |||||
| 58.00 | 38.00 | 13.60 | 76.00 | -130 | |||||
| 58.50 | 38.50 | 13.70 | 77.00 | -130 | |||||
| 59.00 | 39.00 | 13.80 | 78.00 | -130 | |||||
| 59.50 | 39.50 | 13.90 | 79.00 | -130 | |||||
| 60.00 | 40.00 | 14.00 | 80.00 | -130 | |||||
| 60.50 | 40.50 | 14.10 | 81.00 | -130 | |||||
| 61.00 | 41.00 | 14.20 | 82.00 | -130 | |||||
| 61.50 | 41.50 | 14.30 | 83.00 | -130 | |||||
| 62.00 | 42.00 | 14.40 | 84.00 | -130 |
Результаты расчета генератора с внешним возбуждением на лампе Таблица 2
| № п/п | Необходимо рассчитать | ||||||||||
 [раз]
|  [В]
| eа мин[В] |  [А]
|  [А]
|  [А]
|  [А]
|  [А]
| η[раз] |  [Ом]
|  [В]
| |
Результаты расчета генератора с внешним возбуждением на лампе продолжение Таблицы 2
| № п/п | Необходимо рассчитать | ||||||||||
 [В]
|  [В]
|  [А]
|  [град]
|  [А]
|  [А]
|  [Вт]
|  [Вт]
|  [Вт]
|  [Ом]
|  [Вт]
| |