c. Stan krytyczny
Jest to stan rozgraniczający oba poprzednie stany i odznaczający się optymalnym wykorzystaniem napięcia anodowego (dla nowoczesnych triod 0,8 -f- 0,9), przy czym oporność dynamiczna obwodu rezonansowego osiąga swą optymalną wartość Rd 0Pt. Impuls prądu anodowego ma plaski wierzchołek lub niewielki dołek.
Dla wzmacniacza klasy C z triodą (tetrody i pentody można rozpatrywać w stanie krytycznym z dostatecznym przybliżeniem jako triody) ustala się w praktyce punkt pracy w stanie krytycznym lub lekko prze-wzbudzonym, a więc w pobliżu największej sprawności układu i największej osiągalnej mocy użytecznej. Zwykle właściwy impuls prądu anodowego jest określony-kątami przepływu 9 = 8Ó°oraz0i = 15-^ 20**.
Dla umożliwienia dokładnego obliczenia stopnia wzmacniacza mocy pracującego w klasie C wprowadza się pomocniczo tzw. współczynniki rozkładu impulsu anodowego a i 0. Współczynnik składowej stałej
_ IsO
«0 ~r
*a m
gdzie:
I0o — składowa stała prądu anodowego,
In /n — wartość szczytowa impulsu prądu anodowego.
Współczynnik częstotliwości podstawowej
«i = T
* o m
gdzie
h,i — amplituda prądu częstotliwości podstawowej.
Współczynnik drugiej harmonicznej
_
“ T *a m
gdzie
Ia2 — amplituda prądu drugiej harmonicznej. Grupę współczynników /? stanowią: Współczynnik składowej stałej
Współczynnik częstotliwości podstawowej
Współczynnik drugiej harmonicznej
przy czym gdzie
Ik - Se(Usl — DU„i)
D =-f!n (przechwyt).
Jest to amplituda kosinusoidy stanowiącej najczęściej rozpatrywany impuls prądu anodowego.
Można jeszcze określić wzajemną zależność między współczynnikami a i p (są one bowiem tylko funkcjami kąta przepływu prądu anodowego):
fin - (1 — cos 6>) — dla impulsu prądu anodowego zakończonego
jednym wierzchołkiem
/?„ on (cos ®j — cos ćż) — dla impulsu prądu anodowego z zagłębieniem lub płaskim wierzchołkiem.
Wartości współczynników dla różnych kątów przepływu prądu anodowego można określić z tablicy 2-3, przy czym przeciętnie dolny kąt przepływu wybiera się w przedziale & - 70° -i- 110°, natomiast górny kąt przepływu w przedziale = 0 -5- 20°.
W układach wzmacniaczy mocy amatorskich nadajników krótkofalowych wykorzystuje się przede wszystkim pentody i tetrody, rzadziej triody. Wzmacniacz w.cz. z triodą wymaga stosowania układu neutralizującego, a to w związku z łatwością powstawania sprzężeń wskutek znacznej pojemności anoda—siatka wewnątrz lampy. W lampach wielosiatko-wych pojemności te są bardzo małe i konieczność neutralizacji odpada. Także moc potrzebna do wysterowania obwodu siatkowego w pentodzie jest znacznie mniejsza, niż w triodzie. Z tych więc względów triody mają w układach amatorskich nadajników (przeciętnej mocy)' raczej znaczenie historyczne. Na rynku mamy duży wybór lamp nadawczych, które mogą być zastosowane w nadajniku w granicach dowolnej kategorii. Lampy do wzmacniacza mocy dobiera się według ich użytecznej maksymalnej mocy uwarunkowanej dopuszczalną mocą strat w anodzie. Przy wyborze lampy decydujące znaczenie ma także wartość napięć zasilających, wydajność katody i inne pozostałe parametry.
Tablica 2-4 podaje parametry powszechnie stosowanych w praktyce amatorskiej lamp do wzmacniaczy mocy. Ze względu na pracę tych lamp w zakresie fal krótkich nie do pominięcia są właściwości wynikające z samej ich konstrukcji, a więc pojemności wewnątrzelektrodowe oraz indukcyjności doprowadzeń. Wielkości te powinny być jak najmniejsze, bowiem wówczas podatność lampy na sprzężenia i szkodliwe oscylacje pasożytnicze jest mniejsza. Np. znana tetroda strumieniowa typu 807, łatwo wzbudzająca się już na częstotliwościach rzędu 20 MHz, przekonstruowana na podwójną tetrodę 829 pracuje poprawnie do 200 MHz wyłącznie dzięki skróceniu doprowadzeń do elektrod i zmianie cokołu. Dlatego też zaleca się stosować w stopniach nadajników lampy specjalne przeznaczone do pracy w zakresie w.cz.
Ponieważ lampa wzmacniacza mocy pracuje przy znacznych impulsach prądu anodowego, to wydajność katody odgrywa poważną rolę. Należy dobierać lampy o dużym prądzie I* np. typu EL 36, EL 81 (lampy wykorzystywane w układach impulsowych).
Prąd maksymalny katody można w przybliżeniu określić z mocy żarzenia według wzoru
40-f-60)N,
w którym
Nt [W] — moc obwodu żarzenia lampy.
Dla małych lamp nadawczych wykorzystywanych przez amatorów przyjmuje się w praktyce 40 -r- 60 mA prądu katodowego na 1 W mocy żarzenia.
51