УГТУ-УПИ
Министерство образования РФ
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
,
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
rK=7,5 Ом - сопротивление потерь промежуточного контура
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
nСВ=p21×nå =0,033×60=2 витка
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
IкЭФ, мА
612
350
250
190
175
120
UнЭФ, В
1,7
1,3
1,0
0,8
ХСВ, Ом
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
0,4
0,29
0,17
0,1
0,06
Р1, Вт
1,32
0,76
0,44
0,33
0,18
hК
0,3
0,38
0,39
0,37
Таблица 2: Для случая RаХХ=4×RаК
12
23
375
310
200
50
20
2,7
2,6
2,1
1,05
0,72
0,02
0,003
0,73
0,9
0,68
1,45
1,2
0,7
0,443
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.
Rахх = 4Rак
Rахх = Rак
Хсв, Ом
График 2.
Iк эф, мА
График 3.
P1,
Pa
Pк
P1
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.
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
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