2014-02-09
2195
Определим динамическую характеристику лампового ГВВ для мгновенных значений анодного тока и напряжения: 
при типовом значении угла отсечки 
.
Для анодного тока запишем: 
при 
;
при 
,
Для анодного напряжения имеем
.
Решая уравнения и , исключив из них время t, получим:
при 
, 
при 
.
Согласно динамическая характеристика генератора состоит из двух отрезков прямых линий. Каждый период колебаний рабочая точка, характеризуемая координатами 
, «пробегает» по ней: полпериода по одной ветви, полпериода - по другой. Построим динамическую характеристику на плоскости статических ВАХ.
Одна ветвь этой характеристики (
) проходит по оси абсцисс правее координаты 
, и неизменна, а вторая располагается на плоскости под углом:
,
где при 
коэффициент 
. Согласно при изменении сопротивления анодной нагрузки по 1-й гармонике сигнала 
, меняется угол наклона у динамической характеристики: от 
при 
(режим КЗ) до 
при 
(режим ХХ). До тех пор пока динамическая характеристика не пересекает линию граничного режима (случаи 1 и 2), форма импульса анодного тока остается косинусоидальной.
При возрастании значения и соответственно 
, в динамической характеристике происходит второй излом и появляется третий участок, проходящий по линии граничного режима, а в импульсе анодного тока появляется провал (случай 3).
В результате в ламповом ГВВ возможны три режима работы:
- граничный, при котором динамическая характеристика касается линии граничного режима, ему соответствует значение сопротивления анодной нагрузки на частоте сигнала 
и амплитуда ВЧ напряжения 
импульс тока имеет косинусоидальную форму (случай 2);
- недонапряженный, при котором динамическая характеристика не доходит до линии граничного режима, ему соответствует значение сопротивления анодной нагрузки на частоте сигнала 
и амплитуда ВЧ напряжения 
, импульс тока имеет косинусоидальную форму (случай 1);
- перенаиряженный, при котором динамическая характеристика пересекает линию граничного режима и далее с ней совпадает, этому режиму соответствует значение сопротивления анодной нагрузки на частоте сигнала 
и амплитуда ВЧ напряжения 
импульс тока имеет косинусоидальную форму с провалом посередине (случай 3).
Возникновение провала в импульсе анодного тока связано с тем, что при возрастании амплитуды 
уменьшается остаточное напряжение на аноде лампы 
, которое становится соизмеримым с максимальным значением напряжения на управляющей сетке 
. Вследствие этого поток электронов, идущий от катода к аноду «перехватывается» управляющей сеткой, ток которой резко возрастает, а в анодном токе при этом происходит провал. В перенапряженном режиме с увеличением сопротивления 
провал в импульсе тока возрастает, что может привести к «расщеплению» импульса.
Определим параметры ВЧ генератора в граничном режиме
Из рисунка, следует 
,
где 
- крутизна линии граничного режима;
- коэффициент использования анодного напряжения в граничном режиме работы.
Мощность 1-й гармоники сигнала в граничном режиме
Или 
, где 
.
Решив квадратное уравнение 
, для коэффициента использования анодного напряжения в граничном режиме работы получим
.
При 
режим работы ГВВ недонапряженный, при 
- перенапряженный. Наиболее часто генератор работает в граничном режиме с максимальным КПД. В особых случаях, например при амплитудной модуляции, выбираются другие режимы работы.
