Визначимо анодний і сітковий струми в лампі графічним методом по апроксимувати характеристикам. При виконанні побудов взято до уваги, що анодний струм протікає тільки при миттєвому значенні напруги на керуючій сітці а сітковий - при. При інших значеннях напруги ці струми рівні нулю. В результаті анодний і сітковий струми набувають форму імпульсів косинусоидальной форми.
Ці імпульси характеризуються амплітудою і тривалістю біля основи, половина якої називається кутом відсічення. Імпульси анодного струму мають амплітуду і кут відсічення, імпульси сіткового струму -,. Такі імпульси періодично повторюються через. Таким чином, в анодному ланцюзі лампи протікає струм імпульсної форми. а в гратчастої - струм.
Проведемо вісь ординат посередині першого косинусоїдального імпульсу. Тоді для анодного струму при запишемо:
де S - крутизна анодно-сіткової характеристики; - амплітуда вхідного сигналу.
З при отримаємо для амплітуди анодного струму
Косинус кута відсічення анодного струму
Аналогічно для сіткового струму при запишемо:
З при отримаємо для амплітуди сіткового струму
Косинус кута відсічення сіткового струму
Розкладемо періодичну функцію в ряд Фур'є
- n-я гармоніка анодного струму, де n = 0,1, 2, 3.
Обчисливши інтеграл, одержимо для постійної складової анодного струму з урахуванням
Для n-ої гармоніки анодного струму з урахуванням
Для 1-ї гармоніки (n = 1) маємо
Коефіцієнт форми косинусоїдального імпульсу:
Залежності,, називаються коефіцієнтами розкладання в ряд Фур'є косинусоидальной імпульсів.
Аналогічно проводиться розкладання в ряд імпульсів сіткового струму:
Визначимо напругу на анодном контурі.
При налаштуванні контуру в резонанс () він має великий опір на частоті 1-й гармоніки:
де - хвильовий опір контуру і мале, близьке до нуля, на всіх інших гармониках - 2, 3-й і т.д. Така властивість контуру дозволяє вважати напругу на ньому синусоїдальним
де - амплітуда напруги 1-й гармоніки на контурі.
Для напруги між електродами лампи анод-катод маємо
Згідно з отриманими виразами для напруг на сітці і аноді і для анодного і сіткового струмів побудуємо відповідні діаграми, що відображають форми сигналу на виході і вході електронного приладу ВЧ генератора.
Отримані вирази дозволяють скласти рівняння балансу потужностей в генераторі.
Рівняння балансу потужностей в анодному ланцюзі генератора набуде вигляду,
потужність 1-й гармоніки сигналу в анодному ланцюзі або вихідна потужність ВЧ генератора;
потужність, споживана від джерела постійного струму по ланцюзі анода; - потужність, що розсіюється у вигляді тепла анодом лампи.
Для ККД генератора отримаємо
де - коефіцієнт використання анодної напруги.
Рівняння балансу потужностей в гратчастої ланцюга ВЧ генератора набуде вигляду,
потужність 1-й гармоніки сигналу в гратчастої ланцюга або вхідна потужність ВЧ генератора;
потужність, що розсіюється в джерелі напруги зсуву; - потужність, що розсіюється у вигляді тепла керуючої сіткою лампи. Значення і не повинні перевищувати граничних значень даних параметрів в використовуваному електровакуумному приладі.