Проектирование оконечного каскада (ОК)

Для начала нужно определится с мощностями, а именно с потерями обусловленными выходным фильтром:

PmaxА = P_~(1+m)²= 4* P_~=200кВт

Получается P1max=234кВт и P1T=58,5кВт, из-за симметричной нагрузки было принято решение использовать двухтактную схему с углом отсечки ϴ=90⁰ , В связи с тем, что в ОК реализована анодная модуляция то номинальная мощность АЭ выбирается по правилу P1max⋍2*P1T= 117 кВт (пиковая мощность на каждую из двух генераторных ламп) [3]. А АЭ выбираем на половину от мощности Pаэ=58.5кВт.

На роль АЭ была выбрана радиолампа(тетрод) ГУ-53А с параметрами P1лин=50кВт, P1max=80кВт, fmax=75МГц,Ea=12кВ, Ec2=1,8кВ, Uнак=14В, Iнак=245А,S=125мА/В, Sгр=49мА/В, = - 150 В.

[3 стр.49][Приложение] .Для ММУ используется эта же лампа.

Предварительный расчет показал наличие слишком больших анодных токов, поэтому было решено включить 2 лампы параллельно. S=250мА/В, Sгр=98мА/В

При параллельном включении ламп напряжения остаются теме же, а ток анода увеличивается вдвое. Вдвое увеличивается мощность и крутизна, однако удваиваются также и входная и выходная емкости.

Параллельное включение ламп обладает рядом особенностей [1 стр 176]:

1. Необходимость строгой синфазности и равенства амплитуд анодных токов параллельно включенных ламп. Для достижения этого необходима полная симметрия монтажа схемы, обеспечивающая равную длину всех монтажных проводников, подводящих переменное напряжение возбуждения к сеткам ламп (катодам, для схемы с общими сетками) и соединяющих аноды ламп с П-контуром, одинаковые параметры ламп, блокирующих и разделительных конденсаторов. Вообще всех деталей схемы, лежащих по разные стороны от оси симметрии. Допускаемое (желательное) отклонение не более 1...2%.

2. Увеличение вероятности возникновения паразитных колебаний, вызванное появлением дополнительных паразитных контуров, образованных индуктивностями шин, соединяющих одноименные электроды ламп, и междуэлектродными емкостями этих же ламп.
Чтобы уменьшить эту возможность, монтаж схемы следует делать короткими и толстыми проводниками, индуктивное сопротивление которых мало, а сопротивление потерь велико.

3. Увеличение вероятности возникновения неисправностей, так как число ламп и других деталей схемы. При выходе из строя одной из ламп, оставшаяся лампа перейдет в недонапряженный режим, так как R_экв окажется в два раза меньше требуемого (в случае, когда параллельно включены две лампы). Это вызовет уменьшение колебательной мощности примерно в четыре раза: в два раза за счет того, что одна из ламп оказалась отключенной, еще в два раза за счет того, что оставшаяся лампа перейдет в сильно недонапряженный режим, при ее работе на R_экв = 0,5 от того, которое необходимо для ее нормального режима. Мощность, рассеиваемая на аноде сильно возрастет, и оставшаяся лампа может также выйти из строя из-за перегрева анода.

Но все же параллельное включение часто применяется у ламп и МДП транзисторов, и очень редко у БТ.

Далее представлена принципиальная схема ОК и выходной согласующей цепи и проходные и выходные характеристики АЭ:

Расчет ОК:Выбран граничный режим класса В

Максимальный режим:

Входная цепь

Общая входная емкость

Свх=2*Свх_каждой=820пФ

Rсвх=1/(2*п*f* Свх)=431 Ом

Входное сопротивление «комбинированной» лампы

Rвх=Ucmax/Ic1max=77 Ом

Так как Rвх<< Rсвх входное сопротивление шунтирует входную емкость и ее учет не обязателен.