Лекция 27 (лекции по УГФС), страница 4

На рис.27.11 приведены некоторые из многих возможных схем осуществления амплитудной манипуляции в радиопередатчиках.

В схеме (рис.27.11,а) в качестве ключа используется электромагнитное реле. При подаче импульса положительной полярности на вход лампы V2 (лампа манипулятора) реле Р срабатывает, в цепи смещения лампы V1 высокочастотного генератора включается делитель напряжения и на сетку лампы поступает напряжение смещения необходимой величины. В итоге на выходе генератора, соответственно и передатчика, появляется сигнал. При отсутствии положительного импульса контакты реле разомкнуты, на сетку лампы V1 напряжение от источника смещения –Е_С подаётся полностью, лампа оказывается запертой и, следовательно, сигнала на выходе нет (передатчик заперт). Использование такой схемы возможно только при небольшой скорости передачи.

В схеме (рис.27.11,б) используется электронный ключ, выполненный на транзисторе VT p-n-p проводимости. Транзистор закрыт положительным напряжением от источника Е_Б. При подаче отрицательного импульса на базу транзистора транзистор переходит в режим насыщения, на сетке лампы V высокочастотного генератора оказывается рабочее смещение и на выходе появляется высокочастотный сигнал. Данная схема позволяет осуществлять быстродействующий режим работы.

В схеме (рис.27.11,в) на транзисторе VT1 выполнен высокочастотный генератор, в котором должна осуществляться амплитудная манипуляция. На транзисторе VT2 выполнен электронный ключ, управляющий смещением транзистора высокочастотного генератора. При подаче на вход транзистора VT2 импульса отрицательной полярности транзистор из закрытого состояния переходит в режим насыщения и шунтирует резистор R₂. В результате у транзистора VT1 высокочастотного генератора смещение приближается к нулю и он переходит в нормальный режим работы с нижним углом отсечки коллекторного тока θ ≤ 90⁰. При отсутствии на входе транзистора манипулятора VT2 импульса отрицательной полярности транзистор надёжно закрыт напряжением источника +Е_Б, а транзистор высокочастотного генератора закрыт напряжением, снимаемым с резистора R₂ делителя напряжения источника –Е_И. На выходе генератора не будет высокочастотного сигнала. Для нейтрализации прямого прохождения высокочастотного сигнала со входа на выход и наоборот между коллектором и базой транзистора VT1 может быть включена индуктивность нейтрализации L_Н.

Схема (рис.27.11,г) отличается от схемы (рис.27.11,в) только тем, что при отсутствии отрицательного импульса на входе транзистора VT2 транзистор имеет нулевое смещение, которого, в общем-то, достаточно, чтобы он был закрыт. При поступлении отрицательного импульса транзистор переходит в режим насыщения, смещение у транзистора VT1 высокочастотного генератора в результате шунтирования резистора R₂ сопротивлением насыщения r_НАС открытого транзистора VT2 уменьшается почти до нуля и у генератора устанавливается нормальный режим работы.

В заключение обратим внимание, что источники питания и все цепи с реактивными элементами каскадов, работающих с импульсами рис.27.9 и рис.27.10, должны иметь малые постоянные времени фильтров и других цепей, чтобы переходные процессы в цепях заканчивались как можно быстрее. В противном случае могут быть значительные искажения формы импульсов, «наползание» импульсов друг на друга и др., что делает связь с использованием амплитудного телеграфирования (АТ) непригодной. Следовательно параметры цепей, фильтров источников питания и т.п. должны учитывать наличие в передатчике режима амплитудного телеграфирования (амплитудной манипуляции).

Вопросы для самоконтроля знаний по теме лекции 27:

1. Поясните целесообразность использования генераторов с анодно-экранной модуляцией в радиопередаю-
щих устройствах.

2. Каким значениям нижнего угла отсечки анодного тока соответствуют ДХ, представленные на рис.27.1,а
при разных значениях Е_С2? Поясните.

3. Покажите пути протекания составляющих токов всех электродов в схемах рис.27.3. Дайте пояснения.

4. Представьте схему генератора с анодно-экранной модуляцией при использовании модулятора по схеме
рис.26.10. Поясните назначение элементов в схеме и покажите пути протекания токов.

5. Поясните, почему использование модулятора по схеме рис.26.7,а для анодной модуляции и по схеме
рис.26.10 для комбинированной анодной модуляции и для анодно-экранной модуляции позволяет
уменьшить нелинейные искажения в модуляторе за счёт устранения подмагничивания магнитопровода
(сердечника) модуляционного трансформатора.

6. Запишите выражения для определения потребляемой цепью второй сетки мощности в режиме несущей
частоты Р_С20Н для каждой из схем рис.27.3. Поясните.

7. Считая СМХ линейной, получите выражение для средней мощности, потребляемой цепью второй сетки в
схеме рис.27.4.

8. Используя статические ВАХ анодного тока рис.27.6, оцените характер изменения коэффициента усиле-
ния по пентодной сетке μ₃? Дайте пояснения.

9. Насколько, по вашему мнению, расширится спектр высокочастотного сигнала при использовании то-
нально манипулированных посылок рис.27.9,б по сравнению с посылками незатухающих колебаний
рис.27.9,а?

10. Как изменится форма прямоугольных импульсов на сетке, базе при увеличении (уменьшении) ёмкости
разделительных конденсаторов, через которые импульсы поступают от управляющего устройства в схе-
мах рис.27.11? Поясните.

1 Эти лампы носят также название экранированных ламп. У тетродов и пентодов имеется экранная или экранирующая (она же вторая) сетка, у пентодов дополнительно имеется антидинатронная (третья, она же пентодная или защитная) сетка.

2 См. лекцию 4.

3 В то же время при экранной модуляции линейность СМХ в её нижней части при 100% модуляции может быть обеспечена лучше. При осуществлении модуляции смещением сопротивление блокировочного конденсатора в цепи второй сетки должно быть малым (близким к нулю) на частотах модулирующего сигнала.

4 Некоторые авторы считают, что в перенапряжённом режиме анодно-экранная АМ осуществляется в основном за счёт анодного напряжения, а изменения экранного напряжения играют вспомогательную роль, защищая вторую сетку от перегрузок и поддерживая заданную напряжённость режима. Однако такое утверждение, по мнению автора, не представляется корректным. Изменение экранного напряжения действительно защищает вторую сетку от перегрузок и поддерживает заданную напряжённость режима. Но именно изменение этого напряжения приводит к соответствующим изменениям амплитуды импульсов и нижнего угла отсечки анодного тока, обусловливая его эффективную АМ.

5 Введено может быть аналогично анодному напряжению приведения Е_А0, рассматривая статические ВАХ анодного тока в основной области (см. лекцию 4).

6 Сказанное относится и к случаю анодной модуляции с использованием схем модуляторов рис.26.7,б и рис.27.10.

7 См. лекцию 7, а также лекцию 4, рис.4.4 и пояснение к нему.

8 Обратим внимание, что подача положительного напряжения на третью сетку для обеспечения работы лампы как пентода не требуется. В подавляющем большинстве ламп для этого достаточно иметь нулевой потенциал третьей сетки относительно катода. Поэтому у отдельных пентодов внутри (в баллоне лампы) уже выполнено гальваническое соединение катода и третьей сетки. Очевидно, осуществить пентодную модуляцию на таких лампах принципиально невозможно. Следует также отметить, что номенклатура генераторных пентодов на текущий момент весьма ограничена, что ограничивает применение пентодной модуляции.

9 Пунктиром показана СМХ I_С20(Е_С3).

10 Выбор слегка перенапряжённого режима при максимальной мощности обусловливает большее значение КПД анодной цепи в максимальном режиме, соответственно и большие значения КПД анодной цепи в режиме несущей частоты и среднего КПД за период модулирующего сигнала.

11 Первая публичная передача осмысленного текста по сути дела с использованием АТ была проведена
24 марта 1896 года Александром Степановичем Поповым, одним из изобретателей радио, нашим соотечественником.

12 Один Бод – одна элементарная посылка в секунду, при этом наличие сигнала – посылка, отсутствие сигнала – также посылка. Бод = бит/с. Понятие вошло в технику в связи с внедрением цифровых устройств на основе двоичной системы счисления.

13 Очевидно, принять на слух можно сигналы, передаваемые с относительно низкой скоростью, характерной для ручной работы (до 20 слов в минуту, примерно 15…20В). При скоростной передаче на слух можно только судить, что идёт процесс передачи, а регистрация сигналов осуществляется специальной аппаратурой.

452