Что такое ”сопротивление эквивалентного
генератора” при расчёте L1?
В процессе расчёта выходного трансформатора
требуется определить минимально допустимое значение индуктивности первичной
обмотки L1 для
обеспечения нижней граничной частоты воспроизводимого сигнала.
При этом в литературе [1] говорится о сопротивлении эквивалентного генератора Rэн, к сожалению, без
пояснения, что такое этот самый эквивалентный генератор, что может вызвать
затруднения в понимании процесса расчёта.
Для анализа работы лампового каскада и вывода расчётных
формул, применяют так называемые "эквивалентные схемы”.
Например, для диапазона СЧ, когда реактивные элементы цепи
не оказывают своего влияния на работу, схема трансформаторного каскада содержит
только активные элементы (Рис.1).
На таких схемах лампу
представляют в виде источника напряжения, имеющего внутреннее сопротивление Ri, а остальные элементы
схемы:
r1
– активное сопротивление первичной обмотки;
r’2
= r2*(Ктр^2) - активное сопротивление вторичной обмотки,
приведённое к первичной цепи;
R’2
= R2*(Ктр^2) –
сопротивление нагрузки, приведённое к первичной цепи.
Схема достаточно простая, одноконтурная, через все элементы цепи протекает один и тот же ток и расчёт этого тока, а также падения напряжений на всех сопротивлениях,
несложен.
В диапазоне НЧ оказывает своё влияние индуктивность
первичной обмотки L1, и чем ниже частота, тем это
влияние сильнее. Поэтому, эквивалентная схема для НЧ имеет другой вид. (Рис.2).
Мы видим, что схема
усложнилась, стала двухконтурной.
Для расчёта сложных схем в ТОЭ, как один из методов,
применяют метод эквивалентного
генератора [2].
Суть метода в том, что генератор напряжения, имеющийся в
исходной схеме, замыкают накоротко, и вместо него включают в цепь, ток в
которой нужно определить, другой генератор, создающий в этой цепи точно такой
же ток, как и в исходной схеме.
Если применить метод эквивалентного генератора в нашем
случае, то схема примет вид, показанный на рис.3.
Перенесём все сопротивления в левую часть схемы (Рис.4), и
заменив все сопротивления одним, получим простую одноконтурную схему, в которой
имеется генератор с внутренним сопротивлением
Rэн , и индуктивность L1.
При этом, как видно из схем Рис.4,5:
Индекс "н”
показывает, что такое сопротивление генератор имеет на низких частотах.
На Рис.5 видно, что напряжение, выработанное
генератором, делится между Rэн и L1 пропорционально их сопротивлениям, отсюда значение
индуктивности L1:
где Мн – коэффициент допустимого снижения уровня сигнала на
нижней граничной частоте.
Если допускается снижение на 3дБ, то Мн=1,41,
выражение под корнем становится равным единице, и формула (2) упрощается:
Литература и источник:
1. Цыкин
Г.С. Электронные усилители. 1965.
2. Лекция,
ТОЭ http://www.toehelp.ru/theory/toe/lecture13/lecture13.html
Леонид Пермяк
Октябрь 2011 г.
(Дополнено 10.04.2012)
