Белов Л.А., Благовещенский М.В., Богачев В.М. и др. Радиопередающие устройства. Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина (1982), страница 14

В НР ! Ун! ) 1ь')7з ар и лющность в нагрузке удобно выразить через тои (3.36) Р,=9,5(кл!«р((е (1(У«ь) =0 5)кл! би((бел+ Вй). Это выражение о учетом нормировок(3 40) н нормировки мощноати Рт = РьlРнр, где в соответствии а (3.36) Рл = Оьб(дь «р)таня = 0,5У««рьь(нар, можно зал писать в виде Р, =бььl(бьй+ Вй). (3. 42) Иэ (3 42) следует„что (би — 1(2Рь)з+ Ва — — 1!(2Рь)з для линий постоянной нормированаой мощности Р, = сопл!. Они представляют собой семейство ок.

ружностей е радиусами 1/(2Рл) и центрами„расположенными в точке (ба = = 17(2Рл), Ви = О) (рис, 3.11, а). В ПР ! ун) ( 1!)7ьь и и мощност Рл удобно выр«знгь через Уи = бн„ (3. 36): откуда Рь=баь (3 43) 3 а««лзе т. е. линии равной мощности в области ПР ивляютея прямыми, параллельными оси Ва, соединяющими точки пересечения линий равной мощности в НР о ок- ружностью критических режимов (риа.

3.11, а). Для сравнения рассмотрим линии равной нормированной мощности линей ного генератора с внутренним сопротивлением дявя при комплексной про. водпмости нагрузки У„ (рис. 3.11, б). Очевидно, что для етого генератора 1 Р, = — (/Я Гсе Уя — — — 1 1 он. з " 3 1й„+У,'1 е китовая что рмлг (/я/3/гвп / нлг=~ плг/рмлг оп=он)яяню ля= пи Л „, аналогично 13,42) получаем выражевпе Рв лг=40я/((Ск+!) + В~) которое прв рп ля = сопя! также приводит к уравнению семейства окружностей. Сопоставляя рис. 311, о и б, можно заметить, что максимум мощности в рассматриваемом нелинейном гегетаторе при вариации нагрузки в комплексной плоскости также оказывается более критичным, чем в линейном, т.

е. неточности настройки сказываются на его работе сильнее, З.а. Влияние Амплитуды ВОВБуждения питАющих нАпРяжений И ТЕМПЕРАТУРЬ) НА РЕЖИМ УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ Изучение влияния амплитуды (/ек и напряжения смешения Е, на режим усилителя мощности представляет интерес по ряду причин. Во-первых, их приходится регулировать при настройке усилителя. Во-вторых, на практике широко применяются как амплитудная модуляция за счет изменения Е„так и усиление модулированных колебаний, т. е. колебаний с изменяющейся амплитудой (/„, Наконец, возможны случайные изменения (/,„и Е, в процессе эксплуатации усилителя.

Поэтому необходимо понимать, к каким последствиям могут привести эти изменения. Рассмотрим сначала, как зависят характеристики усилителя мощности от амплитуды возбуждения (/„. Предятоложим, что Е, Е„и сопротивление нагрузки выходной цепи (с„заданы, а (/„„возрастаег, начиная с нуля. Будем пока считать АЭ безынерционным, а напряжение смещения выбранным так, что Е, = Е'. В этом случае соз 0 =— — (Е, — Е')/(/„=- О, т.

е. угол отсечки 0:=90' и не зависит от (/,к (рис. 3.12), Поскольку при небольших (/вк ток /,ы„мал и (/„( ( (/„)„р, АЭ будет работать в НР, а ток иметь форму косинусоидального импульса (при линейной аппроксимации характеристики). Поэтому (3г44) /ь ыля ~(/якут (0) и при 0 = 90' /„„, = 0,5 Я(/„„. Следовательно, при 0 = 90' в НР, пока (/„( (/„яр, ток /„„т увеличивается пропорционально (/,„.

Дальнейший рост (/и > (/нпо приводит к появлению провала в импульсе тока и переходу АЭ в ПР. При этом амплитуда 1-й гармоники тока в ПР почти не изменяется, несмотря на возрастание (/„. Постоянная составляющая (,„в ПР растет несколько быстрее, чем /„, из -за уменьшения коэффипнента формы импульса тока (рис.

3,13, а), В ПР зависимости /, ты /вике от (/, „рассчитываются с помощью формул (2.34), (2.16). Ряж 332. Изменения нмнульса тока прн разных значениях напрюхсння возбуж. кения я угле отсечки 9=90' 1ан зз РП НВ а) (гзз составляюшеа Рнс. 313. Завяснмостп анплятуды 1-й гармоники н постоянной выходного тока от амплитуды возбуждения Если Е, ~ Е', то при малых амплитудах (/, с Е, — Е' отсечки тока нет и 1„,„, = Е(/„; после появления отсечки угол О -« Ю' при 1/, .

-« оо, В соответствии о (3.44) в НР уменьшение О приведет к уменьшению крутизны зависимости 1, ,з ((/„), но зта крутизна всегда больше, чем 0,5 5 (рио. 3.13, б). Поскольку при Е, р Е' каждому значению (/, соответствует больший импульс тока, чем при Е, =Е', АЭ переходит в ПР при меньшем значении (/„. Значение 1,ыхтяв остается почти таким же, поскольку высота импульса в КР при О ~ ~ ЯО' слабо зависит от О.

При Е, с Е' и (/вх ". Е' — Е, ток 1„„„ отсутствует; после открывания АЭ в соответствии с (3.38) 1,„, нарастает из-за одновременного увеличения (/, и О и остается почти постоянным в ПР (рис. 3,)3. б). Критический режим достигается при большей величине (/,я, а критическое значение /,„„нр незначительно меньше, чем при Е, = В усилителе мощности, работающем на частотах, где нужно учитывать инерционность биполярного транзистора, при аппроксимации, принятой в й 2.5, и активной нагрузке характер зависимостей 1,„„ ((/„) остается таким же, но при их расчете придется принимать во внимание более сложную деформацию импульса тока в повышением частоты, Учет реакции коллекторного напряжения на ток 1,„ как в лампах, так и в транзисторах также не меняет вида зависимостей.

Например, при Е, = Е' в НР (/„ пропорционально (/„, а следовательно, управляющее напряжение (/ также меняется линейно от (/„. При других значениях Е, зависимость (/ от 1/„сложнее, но по-прежнему характер зависимости 1,„„((/,„) определяется выбором Е,. Перейдем к изучению влияния напряжения смещения Е, на режим усилителя мощности. Предположим, что (/,„, Е„и 1(„постоянны. Тогда в НР влияние Е, на 1„„„. Ыак (1 — соз О), 1,„„= 5(/„„ух(0) и 1„,„, =- 5(/„у, (О) отображается лишь изменением угла отсечки О. Поскольку — соз0 == (Е, — Е')/(/„линейно зависит от Е„характеристики 1, „(Е,) и 1,„„(Е,) (рис.

3.)4) в НР будут повторять в ином масштабе функции у,( — сов О) и у, ( — соз О) (рис. 2.8) соответственно. При некотором значении /„г„ и О амплитуда (/и достигает критического значения, и при дальнейшем увеличении Е, в импульсе тока коллектора появится провел. При этом с ростом Е, величины 1, и 1, „„ будут возрастать весьма медленно и, в первом приближении, могут считаться постоянными.

Очевидно, что значение Е„при котором наступает КР, зависит от напряжении (/„„, Ев и сопротивления нагрузки /с„. Рассмотрим теперь влияние напряжения Е„питания выходной цепи на режим усилителя мощности на безынерционном АЭ. Анализ зависимостей 1,„„„1„к,„, 1,„, от Е, при фиксированных (/,„, Е„ Л„удобно начать со значения Е„яр, при котором АЭ находится в КР, т.е. 1/=(/„„р.

Если Е„увеличить, 1 то остаточное напряжение и„„„мя„ возрастет, и режим станет недонаг пряженным. Поэтому высота и форе ма импульса будут определяться практически только значением (/„. Следовательно, при увеличении Е„ в области Е, ° Е, „р токи 1, „„, 1 *е 1,е будут почти постоянными Ес//и // Е Егр Е+//и Ег (рис. 3.)б,а). Небольшой рост 1,„„,, 1, „,„, моРнс. 3.14. Завнснмостн амплнту- жег наблюдаться из-за сдвига станы 1-й гаРмоники н постоЯнной тнческой характеристики 1 (и ) составляющей выходного гока от напряягення смещення бе нерп влево, вызванного не равной нулю онного АЗ проницаемостью.

мг )рчл зар Еп Ер рр Рис. 3.15. Зависимости амплвтуды 1-й гармоники и постоянной составляющей выходного тока, а также постоянной составляющей вкодного тока от напряжения питания Е, коллектора (з) и )ааа (т) (б) при значениях Еа, соответствующих точкам, показанным на рис. и При уменьшении Е, в области Е, «Е, „р остаточное напряжение на коллекторе становится меньше критического, в импульсе тока появляется провал и амплитуда 1-й гармоники тока 1„„„вместе а 1„„„убывает. При Е, = О ток, протекающий в цепи коллектора, обращается практически в нуль (рис. 3.15, б).

Зависимости 1,„, от Е рассчитываются при помощи семейства графиков 1, „„(Уя) на рис. 3.1$в, построенных при нескольких значениях Е„. Зля приближенных оценок можно считать, что в области ПР 1„„„„ меняется пропорционально Е . Аналогично ведет себя зависимость (,ы,„(Е,). Входной ток 1„, в схеме с общим эмиттером несколько возрастает с уменьшением Е, в ПР во всех АЭ, в которых он существует (рис. 3. 1 5, а). Б биполярных транзисторах на частотах ы ~ 0,5юз может наблюдаться значительно более медленное, чем для 1к1, отиосительноЕ убывание 1кз о уменьшением Е, в области Еп < Еп яр ° Это можно объяанить тем, что при открывании коллекторного перехода одна часть носителей уходит в змиттер и рекомбинирует, а другая накапливается в базе и затем возвращается на коллектор.