Основные режимы работы ламповых генераторов

Для возбуждения колебаний в ламповом генераторе на сетку лампы необходимо подать переменное напряжение. Обычно в промышленных ламповых генераторах напряжение на сетке формируется либо специальным задающим генератором синусоидальных напряжений (как это обычно и делается во всех радиопередающих устройствах), либо передачей части напряжения от колебательного контура с помощью обратной связи. В первом случае имеем генератор с независимым возбуждением, во втором – с самовозбуждением. И в том и в другом случаях переменное напряжение на сетке будет синусоидальным.

Для нормальной работы на сетку лампы необходимо подать отрицательное напряжение относительно катода. Для этого между катодом и сеткой всегда имеется источник постоянного напряжения .

Если к сетке приложить оба напряжения, то результирующее напряжение

,

где – амплитуда синусоидального напряжения на сетке;

– напряжение смещения.

Имея анодно-сеточную характеристику лампы путем несложных графических построений можно получить временную зависимость анодного тока лампы (рис.44.10).

Рассматривая зависимость видно, что ток через лампу может проходить все время и имеет форму однополярного тока с синусоидальной огибающей. Такой ток имеет две составляющие: постоянную составляющую и переменную с частотой ω и амплитудой .

При увеличении напряжения смещения или амплитуды переменного напряжения на сетке через лампу будут проходить импульсы тока, представляющие по форме часть синусоиды (если характеристика лампы близка к линейной) (рис.44.11).

Половину времени прохождения тока через лампу называют углом отсечки . Увеличение сеточного смещения приводит к уменьшению угла отсечки .

Рис.44.10. Форма анодного тока в статическом режиме

при непрерывном его протекании

Рис.44.11. Форма анодного тока в статическом режиме

с углом отсечки

Режим работы лампы с нагрузкой называется динамическим. Нагрузкой лампы служит колебательный контур, включенный в анодную цепь. Динамическая анодно-сеточная характеристика будет отличаться от статической, так как напряжение на аноде непрерывно меняется. В значительной степени она перестает быть прямой и будет искривляться (рис.44.12, а).

а б

Рис.44.12. Временные диаграммы токов и напряжений

в ламповом генераторе в перенапряженном режиме

В динамическом режиме при больших напряжениях на сетке в кривой анодного тока появляется провал (рис.44.11, б).

Таким образом, в зависимости от амплитуды входного сигнала и положения точки покоя на динамической анодно-сеточной характеристике, определяемой величиной постоянного смещения в цепи сетки возможны два рода генерируемых колебаний.

Колебания первого рода (рис.44.9) имеют место тогда, когда мгновенные значения напряжения на сетке не выходят за пределы прямолинейного участка анодно-сеточной характеристики, форма кривой анодного тока, являющегося в данном случае непрерывным, совпадает с формой кривой напряжения . КПД лампового генератора при этом низок, так как велики потери мощности на аноде лампы, обусловленные протеканием большой постоянной составляющей анодного тока.

Колебания второго рода (рис.44.10, 44.11) имеют место тогда, когда мгновенные значения напряжения на управляющей сетке выходят за пределы прямолинейной части анодно-сеточной характеристики. Кривая анодного тока по своей форме отличается от кривой входного напряжения и может быть прерывистой.

Работа лампового генератора в этом режиме более экономична, проходит при более высоком КПД.