Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

,

где – коэффициент усиления по пентодной (третьей) сетке.

Анодный ток становится равным нулю при Е_{ЭКВ А} = 0. Соответственно, напряжение на третьей сетке, при котором лампа запирается по анодному току,

.

При положительных напряжениях на третьей сетке значение близко к нулю и возрастает при отрицательных напряжениях, достигая практически постоянного значения на довольно коротком интервале напряжений от нуля в отрицательную сторону.

П роцесс модуляции анодного тока при модуляции на пентодную сетку поясняется рис.27.7. Уменьшение напряжения Е_С3 обусловливает смещение линии критических режимов вправо, что вызывает деформацию импульсов анодного тока. Уменьшение напряжения на пентодной сетке приводит также к уменьшению нижнего угла отсечки анодного тока и углублению провала на вершине импульса. При этом изменение формы импульсов анодного тока примерно такое же, как при анодной модуляции в перенапряжённом режиме.

С МХ при пентодной модуляции I_А1(Е_С3) представлена на рис.27.8.⁹ На практике обычно принимают Е_С3МАКС = 0. Это означает, что результирующее напряжение на третьей сетке в процессе модуляции не заходит в область положительных значений. Соответственно лампа работает без тока третьей сетки, и по цепи третьей сетки мощность не потребляется. Напряжение на третьей сетке в режиме молчания (несущей частоты) принимается

и подаётся от отдельного источника. Для получения 100% модуляции амплитуда модулирующего напряжения U_{С3 Ω} = |Е_С3Н|. В общем случае U_{С3 Ω} = m|Е_С3Н|, где m – необходимый коэффициент модуляции анодного тока, соответственно и напряжения третьей сетки.

Пентодная модуляция в чистом виде, когда напряжение возбуждения U_МС = const, напряжение смещения E_C = const, напряжение на второй сетке E_C2 = const практически не применяется, так как вблизи напряжения Е_С3МИН очень велики сеточные токи, особенно у второй сетки (рис.27.8). Чтобы уменьшить напряжённость режима по первой и второй сеткам, в их цепи включают сопротивления R_C и R_C2 соответственно (см. рис.27.5), выбор величин которых некритичен. Сопротивления ёмкостей С_С и С_С2 соответственно в цепи управляющей и второй сеток должны быть малы по высокой частоте и больше соответствующих сопротивлений R_C и R_C2 на частотах модуляции.

Опыт показывает, что при правильном режиме работы во многих случаях оказывается возможным получить глубокую (до 80…90%) модуляцию на пентодную сетку без значительных нелинейных искажений. Использование сеточного автосмещения (или комбинированного смещения, когда часть напряжения подаётся от отдельного источника) и включение гасящего резистора с достаточно большим сопротивлением в цепь второй сетки R_C2, строго говоря, обусловливают не просто пентодную, а комбинированную пентодную модуляцию.

Так как лампа работает без тока третьей сетки, то для пентодной модуляции требуется очень маломощный модулятор. Мощность модулятора для пентодной модуляции меньше, чем для модуляции смещением. В этом преимущество пентодной модуляции перед сеточной. Для пентодной модуляции применяют те же схемы модуляторов, что и для сеточной модуляции.

В заключение отметим, что несмотря на то обстоятельство, что пентодная модуляция, как и анодная, осуществляется в перенапряжённом режиме, в энергетическом отношении она эквивалентна сеточной модуляции. При этом в режиме несущей частоты КПД анодной цепи

,

где η_{А МАКС} – КПД анодной цепи в максимальном режиме.

Низкое значение η_АН объясняется низким значением коэффициента использования напряжения анодного питания в режиме несущей частоты. Однако, несмотря на сходство, КПД анодной цепи в режиме несущей частоты, соответственно и средний КПД за период модулирующей частоты, при пентодной модуляции получается немного больше. При сеточной модуляции нижний угол отсечки анодного тока в максимальном режиме выбирается не менее θ_МАКС ≈ (90…100)⁰ (предельное значение 120⁰), тогда как при пентодной модуляции можно выбрать θ_МАКС ≤ 90⁰. Соответственно при пентодной модуляции можно получить несколько большее значение η_{А МАКС}.

Лампа для генератора с пентодной модуляцией выбирается как и для генератора с сеточной модуляцией на колебательную мощность

.

Источник возбуждения генератора с пентодной модуляцией рассчитывается на требуемую мощность возбуждения в максимальном режиме (очевидно, для максимального режима может быть принят критический или слегка перенапряжённый режим лампы).¹⁰ Соответственно при перемещении от максимального режима к минимальному амплитуда возбуждения будет понижаться за счёт большей нагрузки на источник возбуждения. Уменьшение амплитуды возбуждения соответственно и мощности возбуждения облегчает режим управляющей сетки. В этом отношении пентодная и анодная модуляции сходны. В частности, в обоих случаях при 100% модуляции мощность возбуждения в минимальном режиме принципиально не нужна. Однако по факту в минимальном режиме имеет место потребление мощности от источника возбуждения, значительная часть которой рассеивается на сетке.

Амплитудное телеграфирование

Амплитудное телеграфирование (АТ), или амплитудная манипуляция, является частным случаем амплитудной модуляции и осуществляется путём дискретного управления амплитудой высокочастотного колебания, а именно чередованием посылок на пиковом уровне мощности и пауз между ними. АТ, являясь старейшим способом передачи осмысленных сообщений по радио,¹¹ за последние годы значительно уступило свои позиции в системах профессиональной связи более помехозащищённым системам с частотным (ЧТ) и фазовым (ФТ) телеграфированием. Тем не менее, и сегодня АТ нередко используется при ручном радиообмене в таких системах связи, как аварийные (при передаче сигналов бедствия), радиолюбительские и радионавигационные.

При АТ формируется один из двух видов (телеграфных) посылок: незатухающие (рис.27.9,а) и тонально манипулированные (рис.27.9,б).

Обычно для АТ используется та же телеграфная аппаратура, что и в проводной связи. Скорость передачи телеграфных сигналов принято характеризовать числом Бод В, то есть числом элементарных посылок в секунду.¹² Если обратиться к телеграфному сигналу, представляющему непрерывную последовательность чередующихся посылок и пауз одинаковой длительности τ секунд (рис.27.10), то частота следования комбинаций посылка –

– пауза, период повторения которых Т = 2τ,

F = 1/Т = 1/2τ [Гц],

а число Бод

В = 1/τ.

Соответственно, частота следования импульсов и скорость передачи в бодах оказываются связанными соотношением

F = 0,5В.

Чем короче длительность импульса, тем больше частота их следования, соответственно шире спектр.

Диапазон скоростей передачи сигналов при АТ широк: от 20 Бод при ручной работе с помощью телеграфного ключа (ключа Морзе) до 300 Бод при использовании автоматической скоростной аппаратуры. Используются и более высокие скорости передачи, например, фотоизображений: до 1000 Бод и выше.

Незатухающие посылки высокочастотных колебаний (рис.27.9,а) можно рассматривать как частный случай 100% амплитудной модуляции с прямоугольной огибающей. Работа такими импульсами позволяет хорошо использовать генераторный прибор по мощности, обеспечивая во время передачи посылки максимум колебательной мощности, в общем случае равный номинальной колебательной мощности прибора. Очевидно, нелинейность ВАХ генераторного прибора не сказывается при такой работе.

В спектре импульсной последовательности рис.27.10, помимо постоянной составляющей, оказываются только нечётные составляющие, кратные частоте следования комбинаций посылка – пауза, а именно частоты F, 3F, 5F, 7F,… . Коэффициенты разложения в гармонический ряд (ряд Фурье) импульсной последовательности рис.27.10 , где n = 1, 3, 5, 7, … Спектральные составляющие по амплитуде убывают медленно. Так при n = 31 . В спектре радиочастотного колебания, промодулированного импульсной последовательностью рис.27.10, будут несущее колебание с частотой f и боковые колебания с частотами (f ± nF), где n = 1, 3, 5, 7, … со своим коэффициентом модуляции, прямо-пропорциональном . Если ограничиться n = 31, то занимаемая полоса частот радиочастотным колебанием при скорости передачи 20В составит

.

При скорости передачи 200В полоса частот составит 6,2 кГц. Как видим, полоса частот, занимаемая сигналом при АТ, довольно узкая. Соответственно входные цепи приёмного устройства могут быть сделаны узкополосными и, следовательно, довольно чувствительными к слабым сигналам, что позволяет увеличить дальность и надёжность связи. Именно это обусловливает применение АТ для некоторых видов специальной связи, в том числе и для передачи сигналов бедствия на морских и океанских судах. Практически спектр излучаемого радиоколебания получается уже, чем определено выше, из-за нестрогой прямоугольности импульсных посылок (рис.27.10). Иногда ставят специальные цепи, искажающие форму импульсов относительно прямоугольной, что позволяет сократить ширину занимаемого спектра частот и этим повысить чувствительность радиоприёмного устройства.

Если представленную на рис.27.10 последовательность импульсов рассматривать как состоящую из элементарных посылок, то комбинации таких импульсов, соответствующие определённым символам, например, буквам, будут шире, соответственно спектр их будет уже, чем определено выше, и такие символы будут приняты более надёжно.

Очевидно, чтобы создать телеграфные посылки вида рис.27.9,а, достаточно управлять открыванием и закрыванием генераторного прибора в одном из каскадов высокочастотного тракта передатчика. Наиболее рационально осуществлять такую манипуляцию на низком уровне мощности. Существует множество модификаций схем амплитудной манипуляции, основанных на подаче запирающего напряжения на управляющий электрод генераторного прибора. В генераторах на экранированных лампах используют манипуляцию (управление) по двум сеткам. Очевидно, при АТ важно, чтобы при запирании генераторного прибора не было просачивания (прохождения) сигнала со входа на выход. В противном случае не будет чёткого разграничения между посылками и паузами, что нарушит режим работы линии радиосвязи. Просачивание сигнала возможно как по причине неполного запирания генераторного прибора в моменты пауз, так и из-за наличия достаточно сильной паразитной связи между входом и выходом манипулируемого генератора. С целью устранения просачивания сигналов за счёт паразитной связи, например, через межэлектродную ёмкость анод-сетка или ёмкость между коллектором-базой применяют схемы нейтрализации, аналогичные используемым для повышения устойчивости ГВВ – усилителей. С этой же целью амплитудную манипуляцию целесообразно осуществлять в каскаде – умножителе частоты, например, в удвоителе частоты. В этом случае частоты сигналов на входе и выходе существенно различаются и прошедший со входа сигнал надёжно отфильтровывается избирательными цепями последующих каскадов. Так же применяют одновременную манипуляцию двух последовательных каскадов, что позволяет обеспечить более надёжное запирание, практически исключающее прохождение сигнала в периоды пауз на выход передатчика. Для приёма незатухающих колебаний при АТ используются специальные приёмники. При этом для приёма на слух радиоприёмное устройство должно содержать дополнительный (второй) гетеродин. Промежуточная частота после первого гетеродина и частота второго гетеродина определяют частоту биений принимаемых колебаний, хорошо воспринимаемую на слух. Приём на слух является самым чувствительным методом приёма телеграфных сигналов.¹³

Тонально манипулированные посылки (рис.27.9,б) получаются путём дополнительной амплитудной модуляции высокочастотного колебания с коэффициентом модуляции не более 20…30% одно-тональным сигналом с частотой F_Т = 400…1000 Гц, что делает возможным приём таких колебаний на слух на любой приёмник АМ колебаний. Однако это приводит к расширению спектра высокочастотного сигнала и к снижению энергетических характеристик передатчика.

Характеристики

Список файлов лекций