Курсовая работа: 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 | 190 | 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 |
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= 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 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