Главная » Мануалы

1 ... 7 8 9 10 11

,= ,04]/ i5Ef = 3200. Г 1,26-Ос-и.

да- - Г 1,26-Qe-li 5. Диаметр провода

L d = 0,55 ] раб = 0,25 мм.

6. Проверка на размещение обмотки:

100СоК„>0,8ШдрСг2; 100 6,4 .0,36 > 0,8 3200 0,25*

или 214 > 160, т. е. обмотка размещается (величина Qo = 6,4 сл? определена по табл. 16).

7. Активное сопротивление дросселя и падение напряжения на нем:

/?jjp = 146 ом\ А/Удр = 29,2 е.

Сопоставляя результаты расчета дросселей с одинаковыми параметрами, выполненных на магнитопроводах из обычной транС()орма-ториои стали и с ленточным магнитопроводом, можно сделать следующие заключения:

а) хотя лепточные магиитопроводы делаются из материала с большой начальной проницаемостью, при изготовлении защитных дросселей с такими сердечниками нет большой экономии в весе и значительного уменьшения габаритов по сравнению с дросселями на обычных штампованных магнитопроводах из трансформаторной стали;

б) в варианте расчета дросселя с ленточным магнитопроводом увеличение объема и веса проводов (по сравнению с дросселями на обычных магнитопроводах) создается за счет уменьшения объема и веса магнитопровода.

В общем случае конструирования защитных дросселей можно показать, что применение ленточных магнитопроводов следует предпочесть при повышенных частотах помех и необходимости уменьшения индуктивности рассеяния.

t прокладки для создания и фиксации воздушного промежутка 0,51 = t;= 0,5 мм.

Что касается определения магнитной проницаемости, то, учитывая сравнительно небольшое отлнчие ее от проницаемости трансформаторной стали и стали ленточных магнитопроводов (холоднокатаная сталь высокой проницаемости ХВП), можно пользоваться графиком рис. 42, б. Практически же более точно получается, если увеличить значение \Xg, определенное по этому графику на 15-20%. В данном случае по графику найдем fx = 78. Примем р, - 78Х : X 1,2 =94.

j 4. Число витков дросселя



Б. Защитные дроссели высокой частоты

При использовании защитных дросселей высокой частоты без магнитопроводов требуемое число витков обмотки получается большим. Вследствие этого возрастает падение напряжения на дросселе, так как по дросселю протекает весь рабочий ток. В таких случаях дроссель должен быть с обмоткой из толстого провода, а индуктивность его - сравнительно небольшой. Нельзя при этом не считаться с собственной емкостью дросселя как между его выводами, так и относительно заземленного провода схемы.

Для уменьшения собственной емкости дросселей ВЧ их приходится делать с малым диаметром, большим шагом намотки и насколько это возможно уменьшать диаметр провода. Однако даже при этих мерах предосторожности и малой индуктивности дроссели оказываются достаточно громоздкими, а необходимые к ним экраны еще больше увеличивают их габариты. Поэтому однослойные обмотки защитных дросселей ВЧ применяются лишь при малых необходимых индуктивностях, порядка сотен микрогенри.

Индуктивность однослойных обмоток дросселей ВЧ можно определить по упрощенной формуле

12,56 -m-s-k

/..др --J мкгн,

о

где n - число витков обмотки; S - сечение катушки, см; Iq - длина катушки, см; k - поправочный коэ(х|)ициент, зависящий от отношения Dq , а Do - диаметр катушки (величина k определяется по графикам рис. 31, б).

При изготовлении защитных дросселей ВЧ со сравнительно большими индуктивностями (до десятка тысяч мкгн) однослойные намотки себя не оправдывают. Значительно целесообразнее применять многослойные намотки и магнитопроводы из высокочастотных магнитных материалов (альсифер, карбонильное железо, ферриты и др.). При этом предпочтение должно быть отдано тороидальным магни-топроводам, у которых наименьшее магнитное поле рассеяния и поэтому они не требуют эффективного экранирования.

Индуктивность дросселей ВЧ q магнитопроводом может быть приближенно определена по тем же расчетным соотношениям, что и без магнитопровода, но при умножении полученного результата иа магнитную проницаемость магнитопровода.

Индуктивность многослойной обмотки дросселя может быть определена по формуле

~ M+lJ+Wc

где D - средний диаметр катушки с намоткой; с - толщина намотки; Iq - длина намотки; а - расстояние между слоями.

С целью уменьшения собственной емкости дросселя Cq производится секционирование намотки. Такие намотки характеризуются достаточно высокой добротностью, мальм наружным диаметром катушки и допускают в небольших пределах регулирование индуктивности путем смешения секций относительно друг друга. Каждая секция представляет собой по существу многослойную намотку.



Расчет секционированных дросселей сводится к расчету инпукт-ип ности одной секции, а суммарная индуктивность дросселя onlZ ляется в виде и.еде-

др = с[ + 2/Ссв { -!)],

где - индуктивность одной секции; п - число секций; к; - коэффициент связи между секциями (08= 0,250,4).

Расчет коэффициента связи может быть сделан при известных соотношениях основных размеров катушки. Эскиз одной из секцио-


0,2 0,4 0,6 ае 1,0

Рис. 45. К расчету индуктивности высокочастотных дросселей.

нированных катушек показан на рис. 45, а. Обычно выбирают следующие соотношения размеров:

б = 21; б/Dcp = 0,5 ~ 0,4; Dep = 15 -Ь 25 мм.

При этих соотношениях основных размеров катушки получаются коэффициенты связи /Qb = 0,25 0,4, как это можно определить по графику рис. 45, б.

Тороидальные дроссели высокой частоты обычно применяются в случае наличия ферритовых тороидов. Индуктивность таких дросселей можно определить по приближенной формуле

Lдp = 6,28 -N-ix (D ~./D2 - 10-s м/сгн,

где D - средний диаметр тороида (см. рис. 45, е); d - диаметр витка; N - число витков; \х - магнитная проницаемость тороида.

Высокочастотные тороидальные дроссели обязательно экранировать. Величину индуктивности такого дросселя, помещенного в экране, можно определить одним из способов, описанных выше.

В. Конденсаторы защитных фильтров

Конденсаторы, применяемые в защитных фильтрах, имеют свои специфические особенности. Из приведенных выше расчетных соотношений для фильтров ясно, что полное сопротивление конденсаторов Zc желательно иметь наименьшим. С другой стороны, при достаточно высоких частотах помех конденсатор может быть рассмотрен как последовательный резонансный контур, составленный из ем-косги, индуктивности и активного сопротивления, как показано на рис. 46, а.




Рис. 46. Эквивалентная схема конденсатора иа высоких частотах (а); внешний вид и устройство проходных конденсаторов (б); электрическая схема включения конденсатора {в) и зависимость полного сопротивления конденсаторов от частоты помех (/ - обычная конструкция, 2 - проходной конденсатор).



Ковденсаторы защитных фильтров должны представлять мало : сопротивление токам высокой частоты со всем заданном диапазоне I частот помех. Практически осуществить это требование ие удается ггак как соединительные провода внутреннего и внешнего молтажа в сочетании с обкладками конденсатора действуют как индуктивность Активное сопротивление R в эквивалентной схеме (рис. .46, а) определяется потерями в диэлектрике конденсатора и сопротивлением соединительно монтажных проводов.

На основании анализа эквивалентной схемы конденсатора можгю убедиться, что его полное сопротивление по-разному сказывается на различных частотах радиопомех. Только на частотах, близких к резонансной частоте конденсатора, емкостный фильтр обеспечивает максимальное подавление помех.

Уменьшение индуктивности Lq в конденсаторах защитных фильтров достигается уменьшением длины выводов и их утолщением. Для повышения электрической прочности и обеспечения необходимой влагостойкости конденсаторы пропитываются жидкими диэлектриками и герметизируются в металлические корпуса. Эти меры намного уменьшают величину потерь в конденсаторах.

Специально разработанные для защитных фильтров конденсаторы проходного типа показаны на рис. 46, б. Эти конденсаторы отличаются тем, что сквозь конденсаторную секцию пропускается и спаивается с одним из ее торцов токонесущий стержень, рассчитанный на весь рабочий ток; другой конец секции соединяется с металлическим корпусом конденсатора. Электрическая схема такого конденсатора показана на рис. 46, в.

Характер зависимости величины полного сопротивления Z от частоты тока резко отличается от аналогичной зависимости в конденсаторах обычной конструкции, как это видно из рис. 46, г. При частотах около 10 Мгц полное сопротивление проходного конденсатора минимальное (кривая 2), в то время как полное сопротивление конденсатора обычной конструкции, начиная с частот около 1 Мгц, неуклонно yBejHi4HBaeTCH из-за индуктивности (кривая /).

При не очень высокой частоте радиопомех могут применяться конденсаторы любого типа, если они удовлетворяют требованиям по емкости, допустимому рабочему напряжению и климатическим условиям, а также удобны по своей конструкции.

.Чонтаж конденсаторов защитных фильтров должен быть выполнен с на:2меньшей длиной соединительных проводов, хорошо заземленных и правильно размещенных по отношению к остальным элементам электрических цепей и узлов радиоустройства.

Разумеется, что конструктивный расчет конденсаторов здесь не приводится по тем соображениям, что во вне заводских уоювий конденсаторы практически ие производятся.

§ 12. МЕТОДЫ ПОДАВЛЕНИЯ И ЛОКАЛИЗАЦИИ ПОМЕХ

Как указывалось выше, основными методами защиты от помех и их локализации являются экранирование и защитные фильтры. К ним примыкают также методы, основанные на подавление помех в месте их возникновения и локализация помех при помощи развязывающих фильтров путем симметрирования цепей, а также применением отрицательной обратной связи. Последний метод, широко -



распространенный, описан подробно в радиотехнической литературе.

В зависимости от конкретных условий работы радиоустройства, вида и уровня радиопомех применяются те или иные методы подавления и локализации. Наряду с -акими частными методами могут быть рассмотрены также и комплексные методы подавления и локализации помех.

Под комплексным методом подавления помех принято понимать экранирование всего объема, в котором располагаются радиоустройства и другие источники помех, с целью уменьшения возможности их дальнейшего распространения. Такие экраны служат также н защитой от проникновения помех извне. В аппаратуре с этой целью в качестве экрана используют цельнометаллические или металлизированные кожухи. Подобно им находят применение целиком экранированные комнаты и большие помещения цехов, телестудии, измерительные камеры и т. д.

При экранировании всего помещения может отпасть надобность в экранировании отдельных приборов и узлов радиустройств с точки зрения защиты от внешних помех. Как правило, имеющуюся индивидуальную экранировку отдельных узлов и блоков радиоустройств сохраняют с целью исключения взаимных помех между этими приборами и блоками радиоустройства.

Экранирование относительно небольших помещений (до нескольких сот кубических метров), например, измерительных камер, телевизионных студий и других подобных помещ ний, осуществляется путем тщательного покрытия стен листовой сталью и латунными решетками в окнах. Часто такая экранировка скрывается под толщей штукатурки или другой внутренней отделкой помещения. Двери строятся с пружинящими металлическими контактами, которые при закрытых дверях обеспечивают хороший электрический контакт экрана всего помещения. Все провода, входящие в экранированную комнату, тщательно экранируются и снабжаются защитными фильтрами.

А. Развязывающие фильтры (цели)

Развязывающие цепи применяются для уменьшения связи между отдельными каскадами радиоустройства, питающимися от одного и того же источника тока. Схема одной из широко распространенных развязывающих цепей в многокаскадном .радиоустройстве приведена на рис. 47, а. Здесь показаны незаконченные схемы первого и последнего каскадов усилителя низкой частоты, поскольку остальные части схем не отличаются от обычных их продолжений. Развязывающая цепь (фильтр) ЯфСф включен в цепь питания 1-го каскада усиления. При этом решаются одновременно следующие задачи:

а) осуществляется дополнительное сглаживание пульсаций питающего напряжения для 1-го каскада усиления, имеющего вместе с остальными каскадами самое большое усиление и поэтому весьма чувствительного к пульсациям напряжения fi;

б) устраняется возможность возникновения положительной обратной связи, которая, как правило, приводит к нежелательному эффекту шумов и свистов в выходной цепи усилителя;



в) устраняется возможность попадания переменной составляющей тока анодной цепи 1-го каскада в последующие каскады усиления;

г) снижается питающее напряжение для 1-го каскада усилителя. Каждая из этих задач и методы их решений могут быть объяс-

. пены следующим образом.


Рис. 47. Схемы включения ;?фСф-фильтров: с - в схемах с электронными лампами; б - в транзисторных схемах.

Из схемы рис. 47, а видно, что RC является дополнительным сглаживающим фильтром с коэф(шциентом сглаживания

/Ссг.= = 6,28.е- -Сф/?ф,

где и /Сп - коэффициенты пульсации питающего напряжения до и после /?фСф-фильтра; - частота тока в сети, от которой питается выпрямитель с выходным напряжением Е^; т - число фаз выпрямления.

Если рассчитывать RC лишь с точки зрения необходимого коэффициента сглаживания /Ссгл> то его следует выбирать приблизительно равным коэффициенту усиления 1-го каскада усилителя. Это вытекает из того, что сглаживающий фильтр выпрямителя обычно рассчитывается исходя из величины- допустимой пульсации для нормальной работы оконечного каскада усилителя.



Возникновение положительной обратной связи в многокаскадных усилителях, питающихся от общего источника тока с напряжением Е^, сводится- к тому, что часть выходного напряжения усилителя попадает на вход усилителя без сдвига фазы. В даииол случае это происходит следующим образом.

При отсутствии цепи С^Яф и протекании тока последней шнпы через источник питающего напряжения с внутренним сопротивлением R.-g создается падение напряжения усиливаемого мгнала hU = fasRiu! причем это напряжение может попасть на вход 2-го каскада усиления через R, Cg и усиливаться снова в этом каскаде, попадая затем на вход 3-го каскада усилителя. Обычно такая связь приводит к самовозбуждению усилителя и возникновению на его выходе нежелательных шумов.

Избежать возникновения положительной обратной связи помогает конденсатор Сф, если его емкость такова, что

6,28/ Сф<

где / - наиболее низкая частота усиливаемых сигналов.

Устранение попадания переменной составляющей анодного тока 1-го каскада в цепи последующих каскадов достигается тем, что выбирают соотношение величин

672 8ТЩ<Ф-

В этом случае цепь аиодного тока лампы 1-го каскада усиления окажется замкнутой по переменному току через конденсатор Сф.

Снижение анодного напряжения лампы 1-го каскада усиления обычно считается желательным с точки зрения снижения уровня собственных шумов этой лампы. При этом падение напряжения иа фильтрующем сопротивлении Rф составляет

А^ф = Rфfao.

где - постоянная составляющая анодного тока лампы этого каскада.

Если почему-либо падение напряжения постоянного тока нежелательно или эту. величину надо резко уменьшить, не снижая сглаживающего действия цепи, то активное сопротивлеиие Rф заменяют дросселем низкой частоты, у которого активное сопротивление Rp намного меньше Rф. Практически этот прием используется сравнительно редко.

Величину допустимого падения напряжения на сопротивлении

Rф ограничивают в пределах Д<Уф= (10-20)%, т. е. -*-100 =

= (10-5- 20)%. Этим самым предопределяется выбор величины Rф.

В усилителях низкой частоты с электронными лампами в зависимости от частоты /(, выбирают емкость Сф = 0,5 -н 2,0 мкф, а в усилителях высокой частоты (/ = 100 кгц) берут Сф = 0,05 -н -г- 0,1 мкф. При этом конденсатор должен быть рассчитан иа рабочее напряжение t/раб = 1>5 Е^.

Резистор обычно выбирается в пределах Rф = (0,1 0,2) R, причем он должен обладать допустимой мощностью рассеяния



Действие развязывающих фильтров Сф/?ф в транзисторных схемах такое же, как и в ламповых. Различие заключается лишь в том, что при больших токах коллектора и низких значениях получаются малые значения сопротивления Яф и большие емкости конденсатора Сф. В таких случаях может оказаться целесообразным наличие двух звеньев С^Еф, как это показано на схеме рис. 47, б. Последнее звено СфЯф в цепи делителя.на (ряж ния Ri - R может также рассматриваться и как сглаживающее звено фильтра. При этом коэффициент сглаживания Сф/?ф-цепочки должен быть примерно равен коэффициенту усиления этого каскада усилителя.

Практически и транзисторных схемах, подобных схеме рис. 47, б, величина Rфl = (0,1 0,2) R, падение напряжения постоянного тока па этом сопротивлении А^ф! = ф1/кО где / о - постоянная составляющая тока коллектора транзистора Т^; величина емкости

Сл. определяется из соотношения , < R,! (практически

Ь,гЬ ГцСф!

Сф1 = 100-Ь200 мкф).

Б. Подавление и локализация помех различных источников

1. Поглехи, создаваамые телавизорами

Эти помехи существенно влияют на нормальную работу чувствительных радиоприемников и измерительной аппаратуры. Учет этих помех и борьба с ними приобретают большое значение в связи с их широким распространением. В частности, весьма большой уровень помех имеется при работе телевизоров устаревших типов, о чем можно судить по данным табл. 18.

Таблица 18

Максимальный уро-

Уровень помех в

Тип телевизора

вень помех, созда-

направлении макси-

ваемых в сети пи-

мального из з 1енвя

тания, мко

антенны телевизора, мкв/м

КВН-49Б........

5000-6000

5000-:-8000

Т-2, Ленинград , экра-

3500

нированный ......

2000

Север , Т-1.......

Север, М Т-2, М . . .

3200

1000

3000

Фирмы GEC......

1300

4500

Как показали исследования, основные помехи радиовещательному приему создаются не вследствие электромагнитного излучения помех телевизора, а наличием электрической индукции телевизионной антенны. Первостепенную роль в возникновении помех играют вторичные источники, в которых помеха появляется вследствие паразитной наводкн напряжения от первичных источников.




в>

--I-

10 0,0001

6,001

L-T X

48. Схемы защиты от помех графитового покрытия трубок (а, б); зависимость напряжения помех от емкости Сф (е) и схема симметрирования помех отклоняющих катушек (г).



1 ... 7 8 9 10 11

Яндекс.Метрика