Исследование двухконтурной цепи связи генератора с нагрузкой
УГТУ-УПИ
Министерство образования РФ
Кафедра «Радиопередающие устройства»
Курсовая работа на тему:
«Исследование двухконтурной цепи связи генератора с
нагрузкой»
Преподаватель
Студенты
Группа
2006г.
Введение
1.
Целью данной Курсовой работы является исследование двухконтурной цепи
связи генератора с нагрузкой, ознакомление с методами расчета такого типа
генераторов, изучение их нагрузочных характеристик.
2.
Принципиальная
схема генератора.
Расчетная
часть
Для
определения числа витков анодной связи с промежуточным контуром воспользуемся
данными, полученными при выполнении расчетной части лабораторной работы «Исследование
нагрузочных характеристик лампового генератора с внешним возбуждением».
Для
случая RаХХ=RаК число витков анодной
связи с промежуточным контуром nСВ=15 витков (пятое положение
переключателя S1).
Для
случая RаХХ=4×RаК число витков анодной
связи с промежуточным контуром в два раза больше, чем для случая RаХХ=RаК, nСВ=30 витков (десятое положение
переключателя S1).
Для
случая RаХХ=RаК оптимальное
сопротивление связи промежуточного и антенного контуров
где
rK=7,5 Ом – сопротивление потерь промежуточного контура
RА – сопротивление антенны, в данном
случае используется эквивалент антенны RН=10 Ом=RА
hК – КПД
промежуточного контура. Для получения максимальной мощности при RаХХ/RаК=1 значение hК=0,5. При этом генератор работает в недонапряженном
режиме. Таким образом
Ом
Коэффициент
включения антенного контура
,
где
r=452
Ом – волновое сопротивление промежуточного контура
Число
витков связи между контурами
nСВ=p21×nå =0,019×60=1,15 витков
Максимальная
мощность в нагрузке (при Р1=2 Вт)
Вт
Для
случая RаХХ=4×RаК оптимальное
сопротивление связи промежуточного и антенного контуров
где
rK=7,5 Ом - сопротивление потерь промежуточного контура
RА – сопротивление антенны, в данном
случае используется эквивалент антенны RН=10 Ом=RА
hК – КПД
промежуточного контура. Для получения максимальной мощности при RаХХ/RаК=4 значение hК=0,75. При этом генератор работает в критическом
режиме. Таким образом
Ом
Коэффициент
включения антенного контура
где
r=452
Ом – волновое сопротивление промежуточного контура
Число
витков связи между контурами
nСВ=p21×nå =0,033×60=2 витка
Максимальная
мощность в нагрузке (при Р1=2 Вт)
Вт
3.
Ожидаемый вид
нагрузочных характеристик генератора при Rахх = Rак и Rахх
= 4Rак
Rахх = Rак
Rахх = 4Rак
4.
Результаты
выполнения экспериментальной части лабораторной работы сведены в таблицы 1 и 2.
Таблица
1: Для случая RаХХ=RаК
nСВ
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Ia0, мА
|
28
|
35
|
36
|
36
|
36
|
36
|
IкЭФ, мА
|
612
|
350
|
250
|
175
|
120
|
UнЭФ, В
|
0
|
2
|
1,7
|
1,3
|
1,0
|
0,8
|
ХСВ, Ом
|
0
|
7,5
|
15,1
|
22,6
|
30,1
|
37,7
|
РК, Вт
|
2,8
|
0,92
|
0,47
|
0,27
|
0,23
|
0,11
|
РА, Вт
|
0
|
0,4
|
0,29
|
0,17
|
0,1
|
0,06
|
Р1, Вт
|
2,8
|
1,32
|
0,76
|
0,44
|
0,33
|
0,18
|
hК
|
0
|
0,3
|
0,38
|
0,39
|
0,3
|
0,37
|
Таблица
2: Для случая RаХХ=4×RаК
nСВ
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
Ia0, мА
|
12
|
23
|
35
|
35
|
35
|
IкЭФ, мА
|
375
|
310
|
200
|
50
|
20
|
UнЭФ, В
|
0
|
2,7
|
3
|
2,6
|
2,1
|
ХСВ, Ом
|
7,5
|
15,1
|
22,6
|
30,1
|
РК, Вт
|
1,05
|
0,72
|
0,3
|
0,02
|
0,003
|
РА, Вт
|
0
|
0,73
|
0,9
|
0,68
|
0,44
|
Р1, Вт
|
1,05
|
1,45
|
1,2
|
0,7
|
0,443
|
hК
|
0
|
0,5
|
0,75
|
0,97
|
0,99
|
При
заполнении таблиц использовались следующие соотношения:
ХСВ=nСВ×r/nå
РК=
IкЭФ2×rК
РА=РН=
UнЭФ2/RН – мощность в антенном контуре
Р1=РА+РК
– колебательная мощность на выходе генератора
hК=РН/Р1
По
данным таблиц 1 и 2 были построены нагрузочные характеристики лампового
генератора с двухконтурной цепью связи с нагрузкой, полученные
экспериментальным путем. Экспериментальные нагрузочные характеристики приведены
на графиках 1¸6.
График
1.
График
2.
График
3.
График 4.
График
5.
График
6.
5.
Вывод
В ходе данной лабораторной работы был исследован
генератор с двухконтурной связью его с нагрузкой.
Был проведен предварительный расчет значений
максимальной мощности и оптимального сопротивления связи XсвОПТ
для двух режимов работы генератора: при RаХХ=RаК и RаХХ=4×RаК.
При проведении экспериментальной части работы было
установлено, что расчетные данные довольно точно соответствуют экспериментальным.
Снятые экспериментальным путем нагрузочные
характеристики близки к ожидаемым.
Как видно из графиков колебательная мощность Р1,
отдаваемая лампой в контур получается максимальной при работе лампы в
критическом режиме. При увеличении сопротивления Хсв растет КПД промежуточного
контура hК.
Для RаХХ=RаК при увеличении Хсв мощность Р1
падает, так как генератор переходит в недонапряженный режим и, хотя hК растет
мощность в антенне РА получается меньше, чем для случая RаХХ=4×RаК.
Для случая RаХХ=4×RаК
при увеличении Хсв мощность Р1 сначала растет, так как генератор
переходит из перенапряженного режима в критический. Одновременно растет и hК, поэтому при
ХсвОПТ такой генератор отдает в нагрузку большую мощность РА.
При дальнейшем увеличении Хсв мощность Р1 падает (генератор
переходит в недонапряженный режим) и, несмотря на дальнейший рост hК мощность РА
также падает.
Основная
литература
1. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. – М.: Высш. шк., 2000.
2. Левашов Ю.А., Хазанов А.А. Радиотехнические цепи и сигналы:
Руководство к выполнению лабораторных работ. – Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2000
3. Гоноровский И.С., Демин М.П. Радиотехнические
цепи и сигналы. – М.: Радио и связь, 1994
4. Радиотехнические цепи и сигналы. Примеры и задачи / Под ред. И.С. Гоноровского. –
М.: Радио и связь, 1989
Дополнительная литература
1. Зиновьев А.Л., Филиппов Л.И. Введение в теорию сигналов и
цепей. – М.: Высш. шк.,
1975
2. Радиотехнические цепи и сигналы / Под
ред. К.А. Самойло. – М.: Радио и связь, 1982
3. Лабораторный практикум по курсу «Радиотехнические цепи и
сигналы» / Под ред. Б.Л. Кащеева.
– М.: Высш. шк., 1985
4. Янке Е., Эмде Ф., Леш Ф.
Специальные функции. – М.: Наука, 1977