Страница:Радиолюбитель 1927 г. №04.djvu/26

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


л 140

РАДИОЛ ЮБИТЕ ЛЬ —1927 Д

При более сильной связи напряжение па а поде доходило бы до О или отрицательного значения, что повлекло бы за. собой сильное искажение и пе дало бы увеличения мощности, так как лампа не пропускает тока или пропускает очень малый ток при анодных напряжениях, близких к нулю. Пусть на этот раз нас интересуют неискаженные колебания—в теории ламповых генераторов они носят название колебаний первого рода —в частности, колебания, помеченные цифрой II, так как они наиболее мощиые. Для их получения мы должны стать па середину статической характеристики,соответствующей напряжению батареи (200 вольт) подобрать Z контура и связь. Но трудно сообразить, что в' этом случае амплитуда колебаппй анодного тока равна половине

тока насыщения (.7„ = /„= анодное

напряжение колеблется с амплитудой, почти равной напряжению батареи (е„ = Еъ). С такой же амплитудой колеблется напряжение е* (сравните с диаграммой колебаний в предыдущей статье), т.-е. е* = за = ]%.

Мы вплотную подошли к наиболее актуальному вопросу—о мощности передатчика. Предварительно подумаем пад тем, что происходит с лампой в отсутствие колобаппй.

Мощность на аноде в отсутствие колебаний

Если по какой-либо причине колебания не возникли, а это может случиться при неправильном вклгочепии катушки обратной связи илп из-за короткого замыкания в ней и т. д., то через лампу течет постоянный ток 1а и напряжение на ее аноде постоянно п равно эдс батареи Е«. Произведение тока в амперах на анодное напряжение в вольтах (la.Ef,.), согласно основным законам електротехнпкн, дает мощность в ваттах, расходуемую батареей и поглощаемую лампой. .Если бы лампа была поставлена в середину характеристики, то эта мощность была бы равна:

7Г . Ц,, так как 1а

На что уходит эта мощность? Работа с передатчиком легко убеждаот нас, что эта мощность расходуется на нагрев анода лампы: электроны, вылетающие из нити, ударяются об анод, и их кинетическая энергия (энергия движения) переходит в тепловую, рассеиваемую на анодо. Когда рассеиваемая мощность мала, то нагрев анода совершенно незаметен. С ростом этой мощности температура его повышается и нагрев становится все более и более заметным — от темпо-вишневого переходит к красному, затем к желтому и, наконец, к белому. Уже желтый цвет является опаспым для существования ламп с молибденовым анодом, например, лампы Г-1 Треста Слабых Токов, Нижегородской трапсляцнопиой и т. д. Хуже обстоит с лампами с ишселовыми вводами (Р5), которые пе рекомендуется доводить даже до красиого каления — анод может стать дырявым из-за разрушений, причиняемых электронами. В средпем, для молибденового анода допускается рассеивание мощности не выше 3—4 ватт па квадратном см его поверхности. Значит, на анодо трансляционной лампы, поверхность которого равпа около 8 см, можно было бы рассеять свыше

20—25 ватт энергии. Однако гибель лампы может наступить гораздо раньше, чем расплавится анод — вследствие высокой температуры анода в лампе может появиться газ, лопнуть баллон и т. д. Обычно фирмами, выпускающими ламоы, предназначенные для передачи, указывается, какая предельная мощность может быть рассеяна на их анодах. Например, для лампы Г-5 трест даст цифру до 34 ватт и т. п. В дальнейшем будет указано, какие мощности можно допустить дли небольших усилительных ламп.

Мощность на аноде при колебаниях

Картина мепяется при колебаниях. На контуре LC устанавливается напряжение с амплитудой Ек и в перазветвлеппой части аподпой ‘цепи, кроме постоянного тока 1„, течет еще переменный с амплитудой J а. В случае наиболее мощных колебаний первого рода, как мы получилп Ек = Еь

Jn — тр. Согласно выводам электротехники,

колебательная мощность, потребляемая коп- туром, равпа полупронзведеиию амплитуд тока и напряжения (между током .7а и напряжением Ек нет сдвига фаз)

Ek.Ja Еь Л,

2 = 4

Мощность, расходуемая батареей, остается такая же, как без колебаний. Через пее течет прежпий ток (1а, — переменная часть J„ проходит через блокировочный копдепса- тор). Значит, отдаваемая ею мощность по- Е I

прежнему равпа Wb =»—ь-9—а

Лампа как преобразователь энергии

Работа лампы, как генератора, в том н заключается, что она забирает всю мощ- иость, отдаваемую батареей (мощность постоянного тока), и преобразовывает ее при колебаниях в мощность переменного тока, подобно тому, как динамомашипа преобразовывает механическую энергию в электрическую. Поэтому, лампу ипогда и называют катодным преобразователем. Часть преобразовываемой лампой энергии поглощается внутри ееТсамой (в ее внутреннем сопротивлении), а часть отдается потребителю — контуру. Задача строителя передатчика — добиться наиболее выгодного распределения мощностей — побольше отдать в контур и уменьшить расход внутри, который бесполезен и только вызывает нагрев апода. Отношение отдаваемой (полезной) мощности ко всей мощности, получаемой лампой, составляет так паз. коэфпциепт полезного действия генератора.

отдаваемая мощность

к. п.д получаемая мощность

Мы видели, что в условиях наибольшей отдачи мощность при колебаниях первого рода, отдаваемая батареей, равпа

Чем сильнее колебания, тем большая мощность отдается контуру и меньшая тратится на нагрев анода (поэтому при ослаблении Колебаний аиод меняет свою окраску: из томпо-витневого превращается в красный).

В лучшем случае отдаваемая лампой мощность равна:

т.-е. половине мощпостн, подводимой к лампе. Наилучший коофнционт полезного действия нрн колебаниях 1 рода, таким образом, рапой 50%. Мощность генератора обычно определяется по мощности, которую он способен отдавать d контур. (Например, лампа УТ1 считается 10-ватт ной, так как она может отдать и контур до 10 ватт энергии).

Последняя ещо аюжот быть выражена так: -7*а . II

о

где 1к—амплитуда тока, a It — сопротивлении п контуре. Тепловой амперметр, включаемый обычно в контур (в антовну) для контроля работы передатчика, учитывает по амплитуду', а эффективное значение тока, т.-е.

7 -Ь

W|/a 1,44

Квадрат его показаний, помноженный на сопротивление контура, дает мощность в контуре:

Выводы

Мы разобрали, что происходит с ламповым генератором при пеискажеппых колебаниях, называемых колебаниями 1 рода. Так жо, как в усилителе, для их получения нужно поставить лампу л середину’ ее характеристики, задав соответствующий минус на сетку. Было вылепепо, что такое представляет сопротивление коптура Z и как можно его измепять. Смысл мапипуля- ций, производимых при па лаж н- вании передатчика, заключается в подборе нужной связи и правильного соотношения между Z и внутренним сопротивлением лампы Л/. Неправильный подбор этих величин делает колебания с л а б ы м и, н е у с т о й ч ив ы м и или грозит их срыву. Для увеличения мощности передатчика мы должны повысить анодное напряжение ^ Wk = -ь-^ , при этом

растет колебательная мощность, но режим лампы становится более тяжелым и может быть для нее опасным при срыве колебаний: па аноде лампы рассеивается вдвое большая мощность, чем при колебаниях. Сравнивая работу приемника и передатчика в смысле охраны труда лампы, мы можем придти к следующему заключению: в первом случае у пас возникает одно опасение за целость пити. Во втором — добавляется опасение за последствия чрезмерного нагрева апода — только в маленьких усилительных лампочках вопрос о режиме анода не стоит в центре внимания.

Примеры

С помощью приобретенного только-что математического багажа, мы можем произвести расчет генератора. Для того, чтобы сказать, какую мощпость можпо извлечь из лампы, нам пужпо знать лишь ее ток насыщения и анодное напряжение. Допустим, что пам дана лампа УТ1 (1в около 100 миллиампер = 0,1 амл.), которая будет работать при 300 в.

Еь.„ 300.0,1 _

Т%. = —4— = —j— = 7,5 ватта

Мы можем определить остальные интересующие пас величины: ток, отдаваемый I, 100

батареей: 1а = — = — = 50 мА 0,05 А.

Мощность, подводимая к лампе, ТГ6 =

= Eb.-f — 300.0,05■=> 15 ватт. Мощность,

рассеиваемая па аноде при колебаниях= ~ 7,5 ватта. При срыве колебаний на аноде должно быть рассеяио 15 ватт. Если бы сопротивление в контуре составляло 20 омов, то ток в нем бы определился из соотношения:

./*2. R Jk = V0j5

7,5 = 0,865 А.

.7*3.20

Расчот подтверждает сказанное в прошлый раз, что ток в контуре значительно больше анодного тока.

Предлагается читателю проделать следующие приоры:

1. Определить мощность а ток в антенне передатчика. Генератор лампа Р5 (1, = б.*.!);. Еь = 200 в; сопр. антеипы R = Ю Л.

2. Определить то жо, если Е^ = 400 о.

3. Какая мощность рассеется па аноде лампы в обоих случаях, если колебания ас возникнут?

4. Опр’еделить мощность, отдаваемую трансляционной лампой и рассеиваемую на ее-- аноде;

I = 40 Еь — 700 в.