Ответы на экзаменационные вопросы № 1-48 дисциплины "Радиопередающие устройства" (Назначение, классификация и обобщённая схема РПдУ. Магнетронные генераторы), страница 2

                 

Найдём зависимость I1 и  Iо от угла отсечки. Согласно теореме Фурье:

 , где  - коэффициентБерга.

 ,

2_3_1где  - коэффициентБерга.

Если выразить I0 и I1 через Im, то

где α1 , α0 – коэффициенты Берга .

  

                        (рис.2.3.1.).

Зависимости коэффициентов Берга (α1, α0) от угла отсечки (θ) показаны на

Максимальное КПД, при заданном ξ достигается  при максимальном отношении  α1/α0

Выбор угла отсечки зависит от конкретных условий :

1. Задан ток Iм. В этом случае, отдаваемая мощность  Р1  зависит от α1  и максимальное значение мощности соответствует максимальному значению  α1  (120˚). Следовательно, при условии, что ток Iам=const , то Р1 соответствует  θ=120˚.

2. Задан ток I~ (следовательно и ток I1). В этом случае ток  I1 определяется величиной напряжения на сетке и  мощность  Р1  будет максимальна при максимальном значении γ1 (θ=180˚).

3. Задан ток Iо. Следовательно мощность P1 будет максимальна при максимальном значении отношения α1/α0 (θ=0˚).

Углы отсечки равные 180˚ и 120˚ не являются оптимальными для высокого КПД. Необходимо уменьшить угол отсечки, однако при  этом уменьшится и α1, следовательно, для обеспечения заданной  мощности приходится увеличить ток Iаm. однако это  не  всегда  удаётся сделать, т.к. Iаm зависит от эмиссионной способности катода  (или эмиттера). С уменьшением угла отсечки падает γ1 и  для  получения необходимой мощности P1 приходится увеличивать ток Iа1, а ток Iа1 определяется напряжением  возбуждения,  т.е.  необходимо  строить мощный возбудитель, что не всегда удаётся.

Исходя из рассуждений и практики, угол отсечки  выбирают  от 60˚ до 90˚. Если хотим получить более высокий КПД, то угол отсечки следует выбирать ближе к 60˚, но при этом уменьшается  коэффициент усиления каскада. Если мощность предыдущего каскада ограничена, то угол отсечки выбирают ближе к 90˚, при этом  коэффициент усиления будет достаточно высок, но уменьшается КПД.

5. Режимы работы ГВВ по напряженности. Влияние сопротивления нагрузки на энергетические показатели ГВВ 11,15(13-15)+

Для изучения Перенапряжённого и Недонапряжённого Режимов (ПР и HP) получим выражение для  динамической  выходной  ВАХ.  Задача состоит в получении соотношений между мгновенными  значениями  выходного тока и выходного напряжения в процессе колебаний.

В области ПР Iк не зависит от Uу, следовательно,  динамическая характеристика, для этого случая, будет совпадать  со  статической.

В HP:

Исключим ωt, из последнего выражения и подставив в  выражение для Iк:

                                                                                       

2_5_1

гдеSдин - крутизна ВАХ в HP,

Iмач -начальный ток, соответствующий значению Uk=0.

Выходная динамическая характеристика предоставлена на рис.2.5.1.

Построим формы колебательного тока для различных режимов (рис.2.5.2): Есм>>Е', а режим меняется изменением напряжения возбуждения Uy1 ,

 , , θ=90˚  .

Амплитуда выходного напряжения будет пропорциональна  Uy :

2_5_2

Рис.2.5.2.

Максимальная высота импульсов Iк существует в КР. В HP высота импульсов Iк уменьшается, и в ПР  на  вершине  импульсов  тока появляется провал, который физически объясняется  перераспределением электронов между электродами (для транзистора -  между  коллектором и базой).

По графикам можно  предположить,  что  максимальная  колебательная мощность будет наблюдаться в КР.

Нагрузочные характеристики ГВВ представляют собой зависимости Uk1, Iк0, Ро, P1, η от Rk 2_6_1

рис. 2. 6. 1

  , 

Максимальная мощность достигается в КР, максимальное КПД - в слегка ПР.2.

6. Динамические характеристики и их связь с напряженностью режима АЭ

6 Динамическая характеристика ГВВ.

Перейдём теперь к построению динамической характеристики АЭ. Известно, что когда на входе ГВВ действует напряжение:Uвх=Ec+Uвхcoswt           (9)

То при настроенной нагрузке на выходном электроде напряжение изменяется в соответствии с выражением:Uвых=En-Uвыхcoswt        (10)