<Управление радиочастотными колебаниями генераторов> уч.пособие - под редакцией проф. Грановской Р.А. («Управление радиочастотными колебаниями генераторов» уч.пособие - под редакцией проф. Грановской Р.А.)

УПРАЗЛВНИК РЯИОЧАСТОТЙИИ ЮЛЕЬАНИФИ ГЕИЖРАТОРОВ Учебное пособие йод редакцией проФ. Р.А. Греконсиой (Ддж дневной и вечерней Форм обучении) отсканиронал: Кулагин Артем алма,ОЗ,соо!аупхц Уинерждвно не заседении редсонете ГР иня 1986 г+ 621.37 ~0'?5) У 6"?'? УЛК 621 .3'?"3.52.029.64+621.3'?5.4,029.643 (О'?5.8 ) Р.А. Грановская, Н.С. Давыдова, А.К. Ельцов, Г.П.

Земцев, Г.В. Ванегин, Н.П. Михайлов, Б.Н. Икаликсв управление радиочастотными колебаниями генераторов: Учебное по- собмцТрановокая Р.А. „Лавндова Н.С., Ельцов Ь.К. я др.", Под ред. Р.А. Грановской. - М.: ИАИ, 1987. - 66 с., ял Лаются основные сведения о раднопередающих устройствах о чеототной модуляцией. Рассматризаютсн вопросы осуществления частотной ыодуляцин в генераторных каскадах на транзнстсрах. Излагаются методы словения мощностей генераторов для получения достаточно высокого уровня выходной моцнсстн полупроводниковых редиопередающих устройств. Приводится расчет зарактсрного умно- кителя частоты на ЭВИ. В приложении дается порядок расчета ренина транзиотора гекератора высокой частоты, Пособие предназяачено для теореткческс: подготовки студентов к лабораторным работам по курсу "Радиопередаюкие устройства".

Рецензенты: Э.А. Лутин, 0.А. Роман С Московский авиационный институт, 198? г. Настоящая работм является учебным пособием, предназначенным для теоретической подготовки студентов к лабораторным работам по курсу "Радиопередающие устройства". Поообие слукит для подготовки к лабораторным работам: "Исследование транзисторного генератора с частотной модуляцией" и "Исследование выходного каскада транзисторного усилителя выоокой частоты со слокеннем мощности". Приводимый материал включает практические вопросы реализации полупроводниковых радиоустройств с частотной модуляцией и со словакием мощности. Кроме того, рассмотрены порядок н пример расчета варакторного умнокктеля частоты ка ЭВИ.

В прилокении приведек порядок расчета реквма транзистора и генераторкого злектровакуумного триода генератора высокой частоты, необходимый при выполнении лабораторных работ, в которых иоследуются ренины работы геиераторных каскадов. Таким образом, пособие не только поможет студентам подготовитьси к лабораторным занятиям, но и будет полезным при изучении соответствующих разделов курса "Радиопередамщие устройства", а такие прк курсовом проектировании полупроводниковых радиопередающкх устройств. Первая глава пособия написака Н.С. Давыдовой и З.Н.

Икали- новым, вторая - А.К. Ельцовым, Н.П. Михайловны и В.Н. Икаликовым, третья - Р.А. Грановской и Г.В. Ванегиным, прилокение- Р.А. Грановской и Г.П. Земцами. Авторы вырелавт благодарность канд.техк.наук Ю.В. Кузнецову за рекомендации по улучшении рукописи пособия. Анализ выракениВ (1.12), (1.13) показывает, что частотно-модулированные и Фазоыодулироваяные колебания имеют идентичную СТРУКтУРУа Спектр этих колебаний находим разложением внлракений (1.12), (1.13) в ряд Фурье . Преобразовывая, например (1 ° 12) к виду бпла (~)=~суру ~~»3(ур~ийут ойле л а" »т Жуй' ~~ут~ур» пи ус аблр ) ~»п лл4~~ лл и учитывая известные в теории фуккций Бесселя соотноаения ХОу ~М.аул Я~):.Г.l;(щи Я6 ~"3 л Ревел.ХУАН '2~~ !'м)3у,~г 3'»ууг р...

со.!(МаутЯ'О»' М,),27~(Рксм.2Я~ + !-у ~Щ.)д~з ФЯ!й где'~ ~,'ууу, 7 !М)- функции Бесселя первого рода нулевого и ут. -го порядка, получим выражение для частотно-модулированного колебания в виде и М=Е4 Р' (М)~й'»тЫ,~ + Я ~„~МЫ ('у». ~гЮ~+ уулу -.'Е " (м)~-~)~мат(' - т»,»М1. (1.1Ф) Раасу Выражение для фазомодулмрованкых колебаний отличается от (1.1!р) аргументом $ункции Бесселя,У„(69 н 4азами некоторых спектральных составляющих Как следует кз выражения (1.14), спектр частотно-модулированного колебания состоит из несущего колебания частоты ы„ с амплкеулой, проворциопалввой й ~ос», в раскрасило болавово каисеасева КОЛабеакй, ОВОЕОЩИЛ ЛРУВ ОК ЛРУСВ Ва ЕаСКОИУ И у боКОЗЫ Осотавляющих с амплйтудзмк, пропорциональными значениям. фуккции Бесселя.~' ~М), в которйх ~~юр колебания»т определяется порядком функции Бесселя.

Зависимость значений Функции Бесселя от индекса мддуляцищ Ж:показана на ркс. 1.2. Из графиков следует, что йри малых индексах модуляции ( м ~ Ц амплитуды боковых составляющих существенно меиьие амплитуды несущего колебания и быстро уменьщаитоя о ростом и . Типичный вкд спектра частотно-модулированного колебания для м ' 1 показан на рис. 1.3. Так как при М ~ 1 с~»в(ЮФ»т Й~ ) = у' рл»~~Мир'»тЙ'8 ) =Им»~ Р~ то выражение (1.12) мокко представить в виде и„„(е)-Е/ ~япю,г иву»чЫгювы,~)= (УУ?т йй»о ~ ' — Яйь(й$+$ф — У РУ'»т !' бй» -Р)1~ .

,й~ Отоюда следует, что при гармоническом модулирующем напряжении и малых индексах модуляции (щ ~ 1) спектр частотно-модулированно- 6 „ колебания, так ке, как и спектр амплитудно-модулированного колебания, состоит иэ несущей и двух боковых ссставляющихэ и нири- -1, ка спектра:ф~ = 2Е ° пй(м! ~1и) э,М ) (и) уйй ~ (и) !.о ав о.ь о уй 0.2 О -ов -ф~ ' о Рис. 1а3 'Рис.

1а2 П и „ „ичении индакса модуляпии (М 3' 1) амплитуда несущего колебания начинает уменьматься а амплитуды колебаниИ боковых — составляющих возрастать. Прк значениях индекса модуляции М = 2,4-; 5,52; 8,65 и т.д. (Сы.рис. 1,2) аилитуда несущего колебания ста- новитоя равной нулю. Спектр колебаний для !4 = 5 приведен яа. рис. 1.Ф, где показаны только амплитудные соотяоиеник. Из рисунка видно, что спектр содеркит большое количество боковых составляющих и существенно отличается от спектра аилитудно-модулированного колебания как по амплитудныи соотношениям составляющих, так и по полоое частот.

йирина спектра в этом случае определяется как полоса частот„ в котороМ сосредоточена основная 'энергия излучения, и приближенно рассчитывается по Формуле " лУ~р' ~с.2~ (,»'к'М ~-'/Й ).; Прк изменении б! энергия колебаний перераспределяется между несущей и боковыии составляющими. Представим мощность уодулированных колебаний /» как ~~у ~~~ 8 уй~ ° где ~„' у ~ 4 ~м)- у У, г мощность несущих колебаниИ;,(у — сопротивление коллекторной ка- ' 'уЫ' грузии генератора с ЧМ; Р = — †'-~ 2," ' !'ч) - мощность боковых спектральных составляющих. П соответствии сс свойством -~ункций в сеа БеосеЛЯ У,' ~Уч,» г,2.Г ~„' (Ж) = К р позтомУ й» =~„' /,' (М) р ЮР; =Р ~~-,7 ~ж)1.

Эти соотношения определяют закон перераспределения мощности иоиду спектральными составляющими частотно-модулированного колебания при изменения индекса модуляции Ы. Зависимость Р и 2 ~'- от !!нтекса модуляции Ы показана на рис 1 5 (1.17) йз .линейном участке стзтическа". модуляционной характеристики Йл=йл= ...

жй«,= Ои К.=О. зля характеристики частотных искажений передаваемых чзстотномадулированных и Фззомадулираванных колебаний исцальзуются динамические и амплитудно-частотные иадуляцканные ха «актеристики. Л11памической мо ля аннан хз акте истиной называется зависимость девиации частоты м От амплитуды малулирующего сигнала Ур при татРО''«' ИО ля Синай хз акте истикай называется зависимость девиации частоты ю~ от частоты иадулирующего напряжения при постоянной ега амплитудеЫ~=сажая~«рис.

1.6,в). Неискаженчзя передача макет Осуществляться в полосе частот «Я';„... Ы,„„.„), соответствующей ™оризантальноиу участку крива1 . "чзвзл" частотно; харак«еристики Б Области высоких (Р>Р „) '; низких «У~Я~«««,„~) частот Объясняется падением ка,",.:.КЦ11ЕКта ПервдаЧИ нзпрЯХВНИЯ в мадулятаре из этих частотах, з такие влиякпек высокадабратнога резонансного контура мадулируемаго генератора чз высоких частотах. 1.~, ~ ИЗВОДЫ Ч СПОСОБЫ ОСУ1.3СТНлЕНИЯ ЧАСТО~НО .:.1С::УЧЯ4йй П р я м ы е и е т о д ы Чй основаны на непосредственна.:.

воздействии моррлирующего напряжения нз частоту задающего звтсге:1сретора «ЗР) (см. рис. 1,1,а). ~-Звестко, что частота автагепсрзторз Определяется уравнением баланса ..!аз . ~Р ~Р. ф. =.Г~РЕ, Рх = О, 1, Я„ г„-е ы - базовый сдвиг при движении зарядов внутри активного прибора «ух'Ол пролета) «т е, сдвиг фазы между выходным такам и напряжением нз входном электроде активнога прибора ~п -;:азавый 5 сдвиг в выходной колебательной цепи автагенерзтора, т.е. Сдвп ::;.азы мелду напряжением на этой цепи и выходным токам активного прибора; у,«, — Фазовый сдвиг в цеяк Обратной связи, т.е.

сдвиг ьззы мазду напряжениями на выходе и входе цепи обратной связи, йринцдпиальяо управление частотой автагенерзтара вазиовно при измечении любого из трех слагаемых этого уравнения, 3 соответствии с этим различают следующие способы реализации прямой Ч11. Пеа ыи сгоссб применяется главным образом в СЗЧ-диапазоне в ззтагеяерата1рзх чз активных приборах с большим углом пролета: в '. ЛУИБОЬОДИИКОаых автаГЕКВРаторах на трзкзистаРах, работающих па б ких к граничной, диодах Ганка и лавинна-пролетных частотах«лиз диодах ( ) е дПД) 3 этом случае Чм' реализуется абычко изменением напряжения питания актщаого прибора. управляем ' ре ой еактизкости специзлъно введенной в колебательный « контур автогеиератора.