Курсовая работа на тему: Исходные данные к проекту: Генератор однокаскадный с внешним возбуждением. Электронная лампа-триод.

Введение

Основные характеристики и параметры усилителей :

Чтобы правильно собрать и использовать усилитель, рассматривают

следующие три категории исходных данных:

- условия питания:

- природа и величина источников питания;

- токи, потребляемые усилителем;

- основные параметры:

- тип и величина коэффициента усиления;

- частотные характеристики (частота среза, произведение коэффициента усиления на полосу, произведение частоты на мощность);

- входной и выходной импеданс;

- погрешности и возможные ухудшения характеристик:

- требуемый уровень точности коэффициента усиления;

- линейность характеристики;

- внутренние шумы;

2. предельные величины напряжений и токовВыбор и обоснование принципиальной схемы генератора с внешним возбуждением

В цепях каскада ГВВ одновременно могут действовать напряжения и протекать токи с существенно различными частотами:

- рабочая (несущая радиочастота) и ее гармоника

- постоянный ток, напряжение

- модулирующая (звуковая) частота

- напряжение и ток промышленной частоты

Схема каскада строится таким образом, чтобы:

- существовали источники напряжений и токов нужных частот;

- необходимые напряжения были приложены к электродам активных приборов;

- существовали замкнутые цепи для всех токов т источника к "потребителю" и обратно к источнику;

- на нужных элементах ГВВ возникали падения от нужных составляющих токов.

Цепи с токами и напряжениями не должны мешать друг другу: не создавать короткие замыкания или разрывы в цепях друг друга.

Электронные лампы имеют заметную емкость между управляющей сеткой и анодом, которая называется проходной. За счет проходной емкости происходит прямое прохождение энергии из входной цепи в выходную и обратная реакция выходной цепи на входную. Проходная емкость влияет на работу ГВВ даже когда лампа заперта большим отрицательным напряжением смещения, снято анодное напряжение или выключен накал лампы. Наличие обратной связи входной и выходной цепи ГВВ через проходную емкость может привести к самовозбуждению ГВВ. Для ослабления влияния проходной емкости в ламповых ГВВ с экранирующей сеткой (тетроды и пентоды), а также построение ГВВ по схеме с общей сеткой.

Несмотря на то, что проходная емкость тетродов в несколько десятков раз меньше емкости таких же по мощности триодов, последние находят преимущественное применение в диапазоне частот до 30 МГц в каскадах мощностью до 500-1000 кВт. Это связано с тем, что для таких мощностей сложно изготовить тетрод из-за трудностей охлаждения экранирующей сетки.

На высоких частотах (до 1000 МГц и выше) трудно обеспечить малое индуктивное сопротивление вывода экранирующей сетки в тетродах, поэтому и в этом случае преимущественное применение находят триоды.

Вынужденное применение триодов при больших мощностях или высоких частотах заставляет отказаться от включения ламп по схеме с общим катодом, обладающей наибольшим коэффициентом усиления по мощности и приводит к необходимости включения ламп по схеме с общей сеткой для ослабления проходной емкости Скс .

3. Как известно, возможны два варианта построения схем питания анодной цепи лампового ГВВ: последовательное и параллельное. Чаще применяется последовательное как самое простое. Кроме этого при последовательном питании колебательная система в анодной цепи лампы не шунтируется блокировочными деталями и их паразитными реактивностями. Особенностью последовательного питания является наличие постоянного напряжения анодного питания Еа на элементах колебательной системы. Для исключения условий самовозбуждения в области высоких частот лампу включают по схеме с общей сеткой.72Equation Section 2Расчет электронного режима лампы ГВВ

По данным выходной мощности на первой гармонике и рабочей частоте генератора выберем лампу ГУ-25Б.

2.1. Поскольку проходная мощность обычно составляет 5-7% от выходной мощности, то при заданной полезной мощности определяется сначала расчетная мощность на 1-ой гармонике

25000 = 23750 Вт 828\* MERGEFORMAT (.)

2.2. Зададимся углом отсечки θ = 75°, учитывая, что максимальное КПД и выходная мощность будут при θ =70° - 90°.

2.3. Определим коэффициент использования анодного напряжения

где - коэффициент Берга 1-ой гармоники тока, берется из таблицы коэффициентов Берга для косинусоидальных импульсов.

- крутизна ВАХ лампы в граничном режиме

2.4. Амплитуда напряжения на аноде

0,958*12000=11 495 В 10210\* MERGEFORMAT (.)

2.5. Амплитуда первой гармоники анодного тока

2.6. Постоянная составляющая анодного тока

2.7. Мощность, потребляемая анодной цепью

12000* 2,444=29 328 Вт 13213\* MERGEFORMAT (.)

2.8. Мощность, рассеиваемая на аноде

29 328 - 15,0 = 5 578 Вт 14214\* MERGEFORMAT (.)

2.9. Коэффициент полезного действия анодной цепи

2.10. Амплитуда напряжения возбуждения

0,033*11 495 +4,132/[0,4548* 0,032(1-cos75°)]=766,25 В 16216\* MERGEFORMAT (.)

где 30 = 0,033 - проницаемость лампы

2.11. Найдем смещения

0,033(12000-2000)= -333,33 В 17217\* MERGEFORMAT (.)

766,25-0,033*11 495)*cos75°-333,33= -432,48 В 18218\* MERGEFORMAT (.)

2.12. Амплитуда импульса анодного тока

Причем ток эмиссии катода выбранной лампы может обеспечить данную величину.

2.13. Максимальное значение модуля сеточного напряжения

|-432,48-766,25|=1 199 В 20220\* MERGEFORMAT (.)

2.14. Максимальное напряжение на сетке и остаточное напряжение на аноде

-432,48+766,25=333,77 В 21221\* MERGEFORMAT (.)

12000 - 11 495=505 В 22222\* MERGEFORMAT (.)

2.15. Амплитуда импульса сеточного тока

2.16. Угол отсечки сеточного тока

2.17. Постоянная составляющая и амплитуда 1-ой гармоники сеточного тока

где коэффициенты и учитывают некосинусоидальную форму импульсов сеточного тока.

2.18. Мощность, потребляемая цепью сетки от предыдущего каскада

766,25*0,086/ 2=32,77 Вт 27227\* MERGEFORMAT (.)

2.19. Мощность, потребляемая от источника смещения

-432,48* 0,047= -20,32 Вт 28228\* MERGEFORMAT (.)

2.20. Мощность, рассеиваемая на управляющей сетке

32,77-20,32=12,45 Вт 29229\* MERGEFORMAT (.)

2.21. Определяется проходная мощность

766,25*4,132 / 2=1 583 Вт 30230\* MERGEFORMAT (.)

2.22. Определим полную выходную полезную мощность

15,0+1 583=25 333 Вт 31231\* MERGEFORMAT (.)

2.23. Найдем полное сопротивление нагрузки в анодной цепи

(766,25+11 495)/4,132=2 967 Ом 32232\* MERGEFORMAT (.)

Оглавление

- 1. Введение

- Выбор и обоснование принципиальной схемы генератора с внешним возбуждением

- Расчет электронного режима лампы ГВВ

- Расчет и выбор блокировочных разделительных 22Equation Section Nextконденсаторов и индуктивностей

- Расчет конструкции дросселей33Equation Section Next

- Расчет выходной колебательной системы передатчика. Выбор контурных конденсаторов44Equation Section Next

- Выбор контурных конденсаторов55Equation Section Next

- Расчет конструкции контурной катушки индуктивности 66Equation Section Next

- 9. Заключение

- Список использованной литературы

Заключение

В ходе выполнения курсового проектирования были выполнены расчеты электронного режима лампы генератора с внешним возбуждением, блокировочных конденсаторов и индуктивностей, выходной колебательной системы, а также выбор конденсаторов и конструкций катушек индуктивности для генератора с внешним возбуждением на лампе ГУ-25Б. Данный генератор рассчитан для работы на частоте 12 МГц и с выходной мощностью на первой гармонике 25 кВт. На основе полученных данных была составлена принципиальная схема с номинальными значениями выбранных элементов соответствующих элементов. Рассчитанные дроссели выполняются намоткой с переменным шагом:

- ПЭВ-1 с диаметром в изоляции 0,135 мм на каркасе диаметром 20 мм и длиной 80 мм в 17 витков - для сеточного дросселя;

- ПБД с диаметром 5,2 мм на каркасе диаметром 60 мм и длиной 240 мм в 40 витков - для катодного дросселя;

- ПЭЛШО с диаметром 1,2 мм на каркасе с диаметром 20 мм и длиной 80 мм в 34 витков - для блокировочного дросселя.

Выбраны также конденсаторы (согласно с п.7)

- Для - конденсатор КП1-3 с номиналом в 120 пФ.

- Для - конденсатор КП1-5 с номиналом 750 пФ.

- Для - конденсатор К61-12 со значением 220 пФ.

- Для - конденсатор К61-3 с емкостью 8,2 нФ.

- Для - конденсатор К15У-2 значением 4 пФ.

- Для возьмем параллельное включение конденсаторов КВИ-3.

Список литературы

1. Драбник Г.М. Радиопередающие устройства. Пособие по курсовому проектированию. - Л.: 1969 - 126 с.

2. Кацнельсон Б.В., Калугин А.М., Ларионов А.С. Электровакуумные электронные и газоразрядные приборы. Справочник.-М.:Радио и связь,1985

3. Проектирование радиопередающих устройств: Учебное пособие для ВУЗов / В.В.Шахгильдян, М.С.Шумилин, И.А.Попов, и др. под ред. В.В.Шахгильдяна.-2-е издание., перераб. и доп. - М.: Радио и связь,1984 - 424с.

4. Радиопередающие устройства: Учебник для ВУЗов / В.В.Шахгильдян, В.Б.Козырев, Р.А.Луховкин и др. под ред. В.В.Шахгильдяна: -М.: Радио и связь,1990 - 432 с.

5. Справочник конструктора РЭА.

6. Шумилин М.С. Проектирование радиопередающих устройств. - М.: Связь,1980 - 152 с.

7. Шумлянский И.И. Проектирование радиопередающих устройств. - Одесса:ОЭТИС,1974 - 320 с.