конденсатора С, где она локализуется в электрическом поле, к индуктивности L, сосредоточиваясь в ее магнитном поле. В следующий полупериод энергия вновь возвращается от L к С.

Круговая частота со0 совершаемых при этом колебаний (собственная частота колебаний контура) при пренебрежении активными сопротивлениями контура выражается равенством:

**=vm- <ЗЛ)

Параметры выбираются такими, чтобы частота собственных колебаний была бы равна частоте вынужденных колебаний, создаваемых источником сеточного управления ес. Это характеризует резонансный режим работы генератора.

КриВая отсечка

Рис. 3.1. Электронный генератор с независимым возбуждением:

электрическая схема; б - диаграммы анодного а и сеточного пс напряжений и анодного

Если бы контур не имел собственного сопротивления (идеальный контур) и через него не передавалась бы энергия в цепь нагрузки, то один раз введенная в контур порция электромагнитной энергии вызывала бы в нем незатухающие собственные колебания. Через контур проходил бы при этом синусоидальный ток, амплитуда 1кт которого и напряжение UKm на контуре зависели бы от введенной порции энергии:

В реальном контуре, характеризуемом наличием в нем внутренних потерь мощности, сохранение незатухающих колебаний с неизменной амплитудой требует периодического пополнения контура энергией.

Значение мощности, вводимой в контур, должно быть равно сумме мощностей, передаваемой генератором нагрузке и теряемой внутри контура. Необходимую мощность колебательный' контур получает от источника питания через электронную лампу, с помощью которой регулируется величина вводимой мощности.

При пополнении контура энергией не обязательно, чтобы ток проходил через лампу непрерывно в течение всего периода колебаний Достаточно, если он проходит от источника питания в течение некоторой доли в пределах каждого периода переменного напряжения.

Эта доля периода регулируется подбором напряжения смещения £со и амплитуды сигнала управления Ест (рис. 3.1, б).

Лампа открывается, как показывают диаграммы, только тогда, когда результирующее напряжение в цепи сетки ис =- Ес0 + ес становится больше (по абсолютному значению) напряжения сеточного запирания (напряжения отсечки), характеризуемого кривой исз (пунктир с точкой на рис. 3.1, б).

Непостоянство исз объясняется тем, что анодное напряжение на лампе иа = Еа -f ик также изменяется в пределах каждого периода.

Моменты открытия и закрытия лампы, соответствующие точкам пересечения кривой исз и ис =- Ес0 + ес, определяют углы отсечки - б и +6, отсчитываемые от максимума синусоиды Ест.

Значение угла отсечки б может быть найдено из равенства

COS 6 = I gco I - I Исз I (3 2)

*-cm

За время прохождения тока ia, определяемого углом 2 6, и происходит пополнение энергией колебательного контура в пределах каждого периода переменного напряжения. Признаком того, что контур принимает в течение этого времени мощность от источника питания, является противоположное направление тока ia в контуре и напряжения ик на нем.

Количество энергии, передаваемой источником питания контуру, зависит при выбранном угле отсечки 6 от максимума анодного тока /а тах, который может быть найден из равенства

а max = SmUc max = Sm [Ecm (Ec0 - Uz3)\, (3.3)

где Sm - средняя крутизна лампы.

Постоянство максимума анодного тока /а тах лампы при заданных значениях Ес0 и Ест позволяет рассматривать источник питания и лампу как источник тока.

Среднее значение анодного тока /а связано с максимальным его значением коэффициентом усреднения а0:

la. ~ а0а max- (3.4)

По среднему значению тока при заданном Еа может быть найдена мощность, отдаваемая генератору источником питания:

Ре ~ Еа1а = £аа0/а щах. (3.5)

Амплитуда первой гармонической анодного тока 1а1т связана с максимальным значением полного тока коэффициентом ах:

lalm = а1а max- (3-6)

Амплитуда первой гармонической напряжения на контуре связана с первой гармонической анодного тока равенством

к1т ~ I aim Rut

(3.7)

где R

нагрузочное сопротивление генератора, включающее приведенное к первичной обмотке трансформатора сопротивление Rnt а также сопротивление R, с помощью которого учитываются внутренние потери мощности в контуре [см. формулу (3.12)]. Наряду с этим UKlm связано и с первой гармонической составляющей тока, циркулирующего внутри контура, ,

= Г. (3.8)

Мощность, передаваемая контуром в цепь нагрузки,

Ри - ~2 Uцлт1в\т ~ ~2~ к1та1а max. (3.9)

0,3 0,2 0,1 О

Коэффициенты а0 и аг могут быть найдены как коэффициенты тригонометрического ряда. Их значения в функции от угла отсечки 6 дают кривые, приведенные на рис. 3.2 [19]. На этом же рисунке построена также кривая %, ординаты которой определяют отношение

коэффициентов -, и следовательно, от-ношение токов ~L. Это отношение, названное в § 2.9 коэффици-

а

ентом использования тока, входит в качестве множителя в выражение, определяющее коэффициент полезного действия генератора:

Ч = JT чтр = 4- % чтр = y ХЧхр. (3. Ю)

30 60 SO 120 150В,град

Рис. 3.2. Кривые зависимости коэффициентов а0 и а и их отношения X от угла отсечки 6

Здесь = -Л^1, так же как и в (2.128), - коэффициент исполь-

зования напряжения питания £а.

Из сопоставления хода кривых аг и X можно видеть, что получение большой выходной мощности и одновременно достаточно высокого коэффициента полезного действия возможно тогда, когда Диапазон значений углов отсечки 6 лежит в пределах 70-90°. На такие значения углов отсечки и настраивается обычно с помощью цепи смещения режим работы генератора.

Дальнейшее повышение к. п. д. генератора может быть достигнуто увеличением коэффициента использования напряжения . Но