Leistungsstufen im KW Bereich - HAM-On-Air

Leistungsendstufen mit Röhren
Der Arbeitspunkt im Ausgangskennlinienfeld der Röhre wird durch die Anodengleichspannung Uao und der
negativen Gittervorspannung Ugo bestimmt. Für den Anodengleichstrom ist der ausgangsseitige Parallelkreis ein
Kurzschluss. Ein Gleichspannungsabfall entsteht nicht.
Für die Betriebsfrequenz sei der Parallelkreis auf Resonanz, er stellt damit einen endlichen reellen
Widerstand nur für diese einzige Frequenz dar. Dieser Widerstand Ra setzt sich aus dem Verlustwiderstand des
Kreises und eines transformierten Widerstandes der Last zusammen.
Die Verhältnisse sind die gleichen wie beim Endverstärker nach Bild 4. Der Anodengleichstrom Iao ist gleich
dem halben Anodenspitzenstrom Iasp, da die Aussteuerung so gewählt wurde, dass der Kennlinienknick gerade
erreicht wird. Der Außenwiderstand Ra ist so gewählt, dass die Anodenspannung bis zur Grenze der Kennlinie
ausgesteuert wird, es verbleibt die Restspannung ur.
Zur Berechnung der Aussteuerung des Kennlinienfeldes des Sender-Verstärkers ist die Kenntnis der im
Anodenstrom enthaltenen Amplitude ia1 der Grundfrequenz und bei Vervielfachung auch die Amplituden der
Oberschwingungen ia2 ..............ia,n erforderlich.
Für die wichtigsten Formen der dynamischen Ia/Ug Kennlinien kann der Wert durch Fourier-Analyse
analytisch berechnet werden.
6.2 Dynamische Kennlinien
Der Zusammenhang zwischen Gitterwechselspannung und Anodenwechselstrom ist allgemein ia = c * ug n
und für den Exponenten n bei einer
1. geradlinigen, dynamischen Kennlinie n = 1
2. Raumlade-Kennlinie n = 3/2
3. quadratischen Kennlinie n = 2
4. rechteckigen Kennlinie n = 0.
Fast alle praktisch vorkommenden dynamischen Kennlinien passen in diese 4 Gruppen. Die Amplituden der
Grund- und Oberschwingungen lassen sich durch die Beziehungen
ia 1 = Iasp * f 1 ( ) (Gl 6.1)
ia 2 = Iasp * f 2 ( )
ia 3 = Iasp * f 3 ( )
ausdrücken, dabei ist Iasp der Anoden-Spitzenstrom.
Die Stromfluss-Winkel-Funktionen f 1 ( ), f 2 ( ) und f 3 ( ) werden durch Fourier-Analyse berechnet. Der
Stromflusswinkel ist dabei das Verhältnis der halben Zeit des Stromflusses zur gesamten Periodendauer von
2 .
Für A-Betrieb ist der Stromflusswinkel = 180 o oder , denn der Anodenstrom fließt während beider
Halbperioden der steuernden Gitterwechselspannung.
Bei B-Betrieb ist = 90 grad, der Anodenstrom fließt nur während einer Halbschwingung. Bei C-Betrieb ist
< 90 Grad d.h. der Anodenstrom fließt nur kurzzeitig und weniger lang als eine Halbschwingungsdauer.
Die Stromanteile ia1, ia2 ........... ian können in bekannter Weise aus den Integralen
T
ia 1 = 2/T ia (t) sin ( t) dt (Gl 6.2)
0
T
ia 2 = 2/T ia (t) sin 2 ( t) dt
o
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