Ламповый генератор, работающий с самовозбуждением

Ламповый генератор, работающий с самовозбуждением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

21 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ламповый генератор, работающий с самовозбуждением.

Заявлено 18 декабря 1937 года в НКАП за M 3433.

Опубликовано 31 декабря 1939 года.

3600 2,5 1800 30

li 4OO0

3600 r ри.

Изобретение касается лампового ге-нератора ультракоротких волн, работающего на самовозбуждении.

При работе ламповых генераторов с самовозбуждением, имеющих обычную схему, на ультракоротких волнах, получаются коэфициенты полезного действия, значительно более низкие, чем при работе на более длинных волнах.

Причина этого явления заключается в том, что вследствие инерции электронов появляется сдвиг фаз между управляющим напряжением и первой гармоникой анодного тока лампы, т. е.

-анодный ток запаздывает по сравнению с управляющим напряжением.

Угол сдвига фаз растет пропорционально укорочению длины волны. Его величина приближенно может быть определена по формуле

Здесь U„— напряжение на аноде в вольтах, г — радиус анода в сантиметрах, Х вЂ” длина волны в метрах.

Легко видеть, что уже при волнах длиной в 5 — 10 л этот угол достигает значительной величины. Так, например, для лампы ГУО-500 при U, = 4000 вольт, г = 2,5 см, Х = — 5 м, имеем

Фактически в генераторном режиме этот угол еще больше, так как анодный ток при работе с небольшой отсечкой имеет место в ту часть периода высокой частоты, когда анод находится под пониженным напряжением, что необходимо для получения удовлетворительного коэфициента полезного действия.

Наличие внутрилампового сдвига ! фаз не уменьшает, как показывают соответствующие вычисления, коэфипиента полезного действия генераторов, работающих с независимым возбуждением. В генераторах же с самовозбуждением этот сдвиг фаз должен резко отражаться на коэфициенте по-! лезного действия. Действительно, ламповый автогенератор генерирует ту частоту, при которой имеет место баланс фаз в цепи самовозбуждения. Поэтому при наличии внутрилампового сдвига при обычных схемах будет генерирогаться та частота, при которой будет иметь место равный и обратный по величине сдвиг фаз анодного контура.

Другими словами, при самовозбуждении анодная цепь будет расстроена по отношению к генерируемой частоте.

При расстройке же анодного контура снижается коэфициент полезного действия.

Предлагаемое изобретение имеет целью устранение указанного вредного влияния внутрилампового сдвига фаз, вызванного инерцией электронов, а также в некоторых случаях и другими причинами (например, наличием гармоник в составе управляющего напряжения).

Сущность изобретения состоит в том, что цепь самовозбуждения составляют по такой схеме, чтобы фаза обратной связи, точнее, сдвиг фаз между управляющим напряжением и напряжением на аноде лампы, был равен и противоположен по знаку внутриламповому сдвигу фаз (точнее, сдвигу фаз между анодным током и управляющим напряжением). В этом случае, очевидно, генерироваться будет та частота, на которую настроена анодная цепь.

Это может быть достигнуто, например, при помощи выполнения автогенератора по схеме, изображенной на чертеже. В этой схеме обратная связь через емкость анод-сетка лампы устранена тем или иным образом, например, при помощи нейтродинных схем и ламп с экранированным анодом. Обратная связь осуществляется через четырехполюсник 1, поворачивающий фазу на нужный угол. Четырехполюсник 2 представляет собой трансформатор высокой частоты, повышающий или по- нижающий напряжение до нужной ве-, личины. Практически четырехполюеник 1 может быть осуществлен либо в виде линии с распределенными постоянными нужной длины либо в виде фильтра того или иного типа.

Если внутриламповый сдвиг фаз, есть и трансформатор 2 не вносит заметного сдвига фаз, то, в случае применения линии с распределенными постоянными, сдвиг фаз в ней должен быть равен минус e -+ 2к--, где к— любое целое число. Если, кроме того, трансформатор 2 и связь его с линией выполнены так, что в линии имеется чистая бегущая волна, то сдвиг фаз, 2iil даваемый линией, будет равен где l — длина линии. Приравнивая ну, лю сумму сдвигов фаз, имеем

2-..1 — -2Й-.=О, ; откуда

1

l= 21 — " 1,.

2к

При k = — 1

Если р = 30О, то

11.

l. = — i.

Таким образом, длина линии должна быть несколько короче длины волны.

Если длину линии желательно сделать меньшей, то можно применить перекрещивание концов линии, что даст дополнительный сдвиг фаз на 180О и позволит таким образом взять длину короче на полуволну. При внутриламповом сдвиге фаз в 30 длина линии

5 будет — длины волны.

12

Трансформатор 2 может быть выполнен многими способами, например, в виде колебательного контура, в виде резонансной линии, в виде мостика из самоиндукций и емкостей и т. д.

В линии 1 может иметь место и смешанная волна. В этом случае ее оптимальная длина будет другой.

Предмет изобретения.

1. Ламповый генератор, работающий с самовозбуждением, отличающийся тем, что в качестве элемента обратной связи между цепью анода и сеткой применено устройство, создающее сдвиг фаз между управляющим напряжением сетки и анодным напряжением, приблизительно равный и противоположный сдвигу фаз, возникающему внутри лампы между основной составляющей анодного тока и управляющим напряжением.

2. Форма выполнения генератора по п. 1 с ослабленной или устраненной обратной связью через емкость анодсетка лампы, отличающаяся тем, что I в качестве устройства, создающего сдвиг фаз, применены линия с распространенными постоянными или фильтр, связанные своим началом с анодной цепью и своим концом с цепью сетки.

Госилаииздат

Леноблгорлит Ле 19Я

Отв. редактор П. B. Никитин. Техред А. If. Хрош

Тип. «Печатный Двор», зак. _#_o 151 б- — 551