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

Целью данной Курсовой работы является исследование двухконтурной цепи связи генератора с нагрузкой, ознакомление с методами расчета такого типа генераторов, изучение их нагрузочных характеристик.

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=4ЧRаК 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=p21Чnе =0,019Ч60=1,15 витков

Максимальная мощность в нагрузке (при Р1=2 Вт)

Вт

Для случая RаХХ=4ЧRаК 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=p21Чnе =0,033Ч60=2 витка

Максимальная мощность в нагрузке (при Р1=2 Вт)

Вт

Ожидаемый вид нагрузочных характеристик генератора при Rахх = Rак и Rахх = 4Rак

Rахх = Rак Rахх = 4Rак

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=4ЧRаК

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=nСВЧr/nе

РК= IкЭФ2ЧrК

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 1ё6.

График 1.

График 2.

График 3.

График 4.

График 5.

График 6.

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=4ЧRаК.

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=4ЧRаК.

Для случая RаХХ=4ЧRаК 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