![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Определение недонапряженной, критической и перенапряженной области статической характеристики ГВВ. Определение граничного режима в электровакуумных приборах и транзисторах
1 – недонапряженная область, хар-ся линейной зависимостью Ia и Уа 2 – перенапряженная – область насыщения, в которой не соблюдается линейность 1 и 2 области между собой разделены граничной линией. Она определяется крутизной Sгр. Точки, хар-ные для «-» и относительно малых «+» значений Uс по сравнению с Uа, т.е. когда ед< < еа входят в 1 область. Точки хар-к при «+» Uс ед > > 0 и напряжениях, превосходящий Uа ед > еа соответствуют 2 области. Режимы работы Г, когда I и U не выходят за пределы 1 области получили условное название недонапряженных. Граничная область, при которой I, U достигают мгновенных значений, соответствующих границе между 1 и 2 областями хар-к, получили название граничного режима. ГР определяется соотношением еамин/едмакс =1, 5..2(для ламп). Когда соотношение больше, то считается что режим 2, меньше – 1. При эксплуатации РПдУ о напряженности режима судят по соотношению постоянных составляющих токов сетки и анода. Iдо/Iао=0, 1..0, 2 (соотношение > - режим 2, меньше - 1). При амплитудах напряжения на контуре близких к напряжению питания Еа (мин Uа) становиться малым и происходит резкий рост Iс. При макс Uс и малых Uа в вершинах импульсов Iа появляется впадина, длительность которой хар-ся углом верхней отсечки θ в (тета верхнее). Такие режимы называются 2, в отличии от режимов работы с малыми Iс и остроконечными импульсами Iа – 1 режим. Переход от 1 ко 2 режиму происходит, когда Iс возрастет до 10-15% Iа. При этом вершина импульса Iа становиться более поской. Такой режим называют граничным или периодическим. При этом динамич. хар-ка касается линии спада Iа, которую называют линией граничного режима(ГР)
Напряженность режима генератора Напряженность определяется той областью ВАХ, в которой формируется вершина импульса I электрода. Область определяет перераспределение I исходного электрода между токами выходного и управляющего электродов. От напряженности режима во многом зависят энергетические хар-ки вых.цепи. напряж-ть режима зависит Ипит, амплитуды возбуж-го U, сопротивления нагрузочной системы. Если в работе ГВВ Ипит и амплитуда Uвозб поддерживается постоянной, то Н-ть режима меняться не будет. При перестройке резонансной нагрузочной системы изменяется ее сопротивление => Н-ть режима. Динамические хар-ки изобразимпри переменном сопротивлении нагрузки, при условии Rэкв 1 режима < Rэкв критического режима < Rэкв 2 режима
Нагруз. хар-ми ГВВ наз-ся зав-ти I, P и КПД от сопр-я нагр. сист. Рассм- м Iк1m=f(Rн). Амплитуда 1-ой гармоники Iк1m и постоян. сост-щей Iк0 по мере увелич. сопр-я нагруз.сист. сначала падет медленно до критич.реж., что объясн-ся незначит. изменением размаха имп-са Iк с увелич. Rнс(Rое). В области недонапряженного реж. с переходом в перенапряжен.реж. оба тока нач-т падать быстрее, т.к. в этой области статич.хар-к не только уменьш-ся размах имп-са Iк, но и появл-ся провал в его верх. части, глубина кот. увелич. по мере возростания напряжен.реж. ген-ра. Величина Um= Iк1m *Rнс.
Рассмотрим графики изменения Pо, Pколеб, КПД, Pколлектора. График подводимой Pо повторяет форму кривой Iко, что следует из выражения, что Pо= Iко * Uпит. Колебат. Pколеб =0, 5* (Iк1m)2* Rнс. При Rнс=0 Pколеб тоже равна 0 следов-но вся потребляемая P рассеивается на коллекторе. По мере увелич. Rнс до критич.реж. Pколеб увелич., а затем падает, что объясн-ся преоблад-ем множителя Um в недонапряж.реж. и уменьш. ампл-ды Iк1m при относит. постоянстве Um в перенапряж.реж. Pрассеив на коллекторе уменьш. по мере увелич. Rнс ее гр-к построен на разности ординат Pрассеив = Pо - Pколеб. Кривая для КПД (КПД= Pколеб / Pо ) опред-ся из анализа этого сопротивления. С увелич. Rнс до знач-я Rнс.кр. Pколеб увелич., а Pо уменьш., поэтому КПД растет. В пернапряж.реж.обе P уменьш., но Pколеб уменьш. несколько быстрее. Исслед-е реальных режимов работы показ-т, что мах КПД лежит в области слабонапряжен.реж.(после критического). Анализ нагр.хар-к ГВВ позвол-т сделать ряд выводов: работа ГВВ в недонапряж.реж. сопровожд-ся больш. тепловыми потерями на коллекторе, что может послужить причиной его разрушения. В этом реж. низкие знач-я Pколеб, а от ист-ка коллект.пит-я потребляется больш. P. В сильноперенапряж.реж.невелики знач-я осн. показателей ГВВ. Для исп-я наиб. приемлемого критич.реж., кот. хар-ся мах Pколеб, большим КПД, и сравн-но малыми потерямина коллекторе. Слабонапряжен.реж. имеет мах КПД, но Pколеб меньше, чем при критич.реж. Для ламповых ген-ров нагр.хар-ки имеют такой же вид и приведенные выводы остаются справедливы. Но сильноперенапряж.реж. для ламп опасен из-за больших токов управл.сетки, что может вывести лампу из строя. У VT ген-ров с увелич. напряж-ти увелич. Pрассеив на базе, но уменьш. Pрассеив на коллекторе следов-но тепловой режим для п/п ген-ров сохраняется.
Нагрузочная хар-ка – зависимость токов, мощностей и КПД от сопротивления нагрузочной системы.
Динамич. хар-ки всегда располагаются на поле статических и именуются в соотв-ии с названием сист.коорд-т: проходные, выходные и входные. Задается Uсм, при кот. нач.раб.точка нах-ся у основания статич.проходной хар-ки, снятой при напряжении на коллекторе, при Uк=Uпит. Ампл-ду Uвозб примем такою, чтобы полностью использ-ть статич.хар-ку. При отриц.полуволне Uвозб транзистор закрыт и Iк отсутствует, динамич.хар-ка располаг-ся горизонтально, совпадая с осью абсцисс (отрезок 1-2). В положит.полупериод транзистор открыв-ся, Iк увелич-ся по мере увелич.мгновенного напряжения Uвозб =Uсм +Uвх.м.. В динамич реж.увелич Iк, что приводит к увелич.падения напряжения на нагрузке в следствие чего мгновенное напряжение на коллекторе уменьш-ся и Uк =Uпит +Uм*sin wt. Iк нарастает до мах значения, а динамич.хар-ка достигает наивысшей точки 3. Можно построить динамич.хар-ки в вых.системе. В положит.полупериод Uб увелич., транзистор откр-ся, Iк увелич-ся, Uк уменьш-ся, раб.точка перемещается вверх, при наибольшем значении Uвозб раб.точка нах-ся в т.3’. В отриц.полупериод транз-р закр-ся Uн изменяет полярность, следовательно анод складывается с Uпит, а результирующее напряжение на коллекторе увелич-ся. Раб.точка перемещ-ся по оси абсцисс до т1’. В момент мах значения ампл-ды, Uк будет мах и равно Uмах =Uпит +Uм*sin wt. В классе С при Ө н> 90° раб.точка распол-ся левее т.2 на проходной хар-ке и правее т.2’ на вых.хар-ке. В классе АВ при 90°< Ө н< 180° раб.точка смещ-ся в противоположнуу сторону, т.о.при работе транзистора с отсечкой динамич.хар-ка имеет 2 участка: наклонный и горизонтальный (активный и пассивный). Импульс Iк, образующая кот. имеет форму усеченной синусоиды. С увелич.нелинейности статич.хар-к наклонный участок динамич.хар-ки приобретает кривизну, а образующая коллекторного тока – колоколообразную форму. Этот эффект проявл-ся тем заметнее, чем больше Iб и хар-но для более мощных транзисторов. Такое же искажение формы в большей степени усиливается по мере приближения раб.частоты ГВВ к граничной частоте транзистора.
|