Исследование двухконтурной цепи связи генератора с нагрузкой

Методы расчета двухконтурной цепи связи генератора с нагрузкой. Нагрузочные характеристики лампового генератора с внешним возбуждением. Расчет значений максимальной мощности и оптимального сопротивления связи XсвОПТ для двух режимов работы генератора.

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



хх = Rак хх = 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
ЭФ , мА 612 350 250 190 175 120
ЭФ , 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
ЭФ , мА 375 310 200 50 20
ЭФ , В 0 2,7 3 2,6 2,1
ХСВ , Ом 0 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 = IкЭФ 2 ×rК

РАН = UнЭФ 2 /RН – мощность в антенном контуре

Р1АК – колебательная мощность на выходе генератора

hКН1

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.


хх = 4Rак
хх = Rак
Хсв , Ом

График 2.

хх = Rак
хх = 4Rак
Iк эф ,мА
Хсв , Ом

График 3.


хх = 4Rак
хх = Rак
Хсв , Ом

P1 ,
График 4.

Pa
Pк
P1
Хсв , Ом

График 5.


Pк
Pa
P1
Хсв , Ом

График 6.


хх = 4Rак
хх = Rак
Хсв , Ом

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

ОТКРЫТЬ САМ ДОКУМЕНТ В НОВОМ ОКНЕ