Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 100
Текст из файла (страница 100)
Среднее значение КПД получается примерно таким, как и в режиме несущей частоты (молчания).Необходимое напряжение смещения в режиме несущей частоты (в режиме молчания) может быть найдено следующим образом. Из (24.14) известны значения IA1 Н и UMA Н.С другой стороны,I A1 Н S (U MC DU MA Н )(1 cos Н ) 1 ( Н ) S (U MC DU MA Н ) 1 ( Н ),откудаI A1 НI A1 МАКС 1 ( Н ) .S (U MC DU MA Н ) (1 m) S (U MC DU MA Н )PA СР P0 СР P~СР P0 Н P~ Н (1 По значению 1 ( Н ) определяется (по таблицам) значение нижнего угла отсечки анодного(коллекторного) тока θН в режиме несущей частоты (молчания) и значение cos θН . ТогдаEC Н EC/ (U MC DU MA Н ) cos Н .Напряжение смещения ЕС Н определяет рабочую точку модулируемого генератора врежиме молчания у микрофона (режим несущей частоты) и должно подаваться от внешнего источника, так как при автоматическом смещении рабочая точка будет перемещатьсяза счёт изменения постоянных составляющих токов сетки (базы) и анода (коллектора), чтоприведёт к нелинейным искажениям.Зная напряжения смещения в максимальном режиме ЕС МАКС и в режиме несущей частоты ЕС Н, можно определить необходимую амплитуду модулирующего сигнала UΩ, которая равна интервалу (размаху) между этими напряжениями.
Определение амплитудымодулирующего сигнала поясняется рис.24.11.UΩ = ЕС Н – ЕС МАКСUΩ = ЕС МАКС + ЕС Н–ЕС Н0 ЕС МАКСЕС–ЕС Н–ЕС МАКС 0 ЕСUΩ = ЕБ МАКС + ЕБ Н–ЕБ Н0 ЕБ МАКСЕБРис.24.11При расчёте транзисторного генератора необходимо проверить условиеЕ Б Н U МБ U | еБ ДОП | ,в котором напряжение смещения в режиме несущей частоты должно учитываться со своим знаком.404В заключение скажем несколько слов о настройке генератора с модуляцией смещением.Вначале производится настройка генератора в режиме максимальной мощности безподачи модулирующего сигнала. Устанавливаются найденные при расчёте напряжения:смещения ЕС МАКС, возбуждения UМС, анодного питания ЕА.
Настройкой контура (цепи согласования) и регулировкой связи с полезной нагрузкой выставляется ток (постоянныйанодный или переменный контурный) и выходное колебательное напряжение близкими красчётным значениям максимального режима. После этого снимается СМХ.20 Обычно этоIКОНТ (ЕС) или IА0(ЕС). Удовлетворительное совпадение снятой СМХ с ожидаемой (расчётной) свидетельствует о правильности настройки генератора на режим максимальной мощности. По снятой СМХ устанавливается режим несущей частоты (молчания), соответствующий точке СМХI КОНТ МАКСI КОНТ Н 2илиI А0 МАКСI А0 Н .2Более полное представление о качестве модуляции может быть получено путём снятия ряда динамических модуляционных характеристик. Простейшим средством контролякачества модуляции является визуальное наблюдение с помощью осциллографа формымодулированного колебания при модуляции гармоническим колебанием низкой частоты.Что касается объективной и качественной оценки качества модуляции, то она производится с помощью соответствующих измерительных приборов, определяющих, в частности, коэффициент модуляции и коэффициент нелинейных искажений (гармоник) огибающей полученного АМ колебания.В силу низкой энергетической эффективности модуляция смещением в настоящеевремя имеет весьма ограниченное применение в радиопередатчиках.
Такой способ модуляции используется в некоторых телевизионных передатчиках сигналов изображения,имеющих широкую полосу частот (до 6 МГц). Поскольку требуемая мощность модулятора при модуляции смещением оказывается небольшой (мощность модулятора определяется током сетки или базы и размахом смещения), то широкополосный модулятор (своегорода УНЧ) легче выполнить маломощным и этим обеспечить необходимые качественныепоказатели модуляции. Очевидно, если использовать лампы, то предпочтительнее тетродыи пентоды (у них меньше токи управляющих сеток).
В мощных телевизионных передатчиках приходится использовать и триоды, мирясь с низким КПД генератора с модуляциейсмещением.Мы уделили внимание модуляции смещением в основном по той причине, что полученные при этом знания необходимы и весьма полезны для понимания вопросов усиленияАМ колебаний. Режимы усиления АМ колебания, как увидим, имеют тесное родство смодуляцией смещением и сегодня широко применяются, например, в мощных каскадахтелевизионных передатчиков сигналов изображения и в связных коротковолновых передатчиках для усиления однополосных колебаний. Кроме того, сегодня широко применяются комбинированные способы АМ, одним из элементов которых является, в том числе,и модуляция смещением. Поэтому без определённого чёткого представления о сути модуляции смещением сложнее понять другие виды модуляции и их особенности.Несколько слов об особенностях модуляторов для генераторов с АМ смещением.Так как частотные и нелинейные искажения при осуществлении АМ, как уже отмечалось, возникают не только в тракте высокой (несущей) частоты, но и в тракте низкой20Для снятия СМХ нужен регулируемый источник смещения.
Обычно нет проблем наличия или изготовления подходящего источника. Настройка лампового и транзисторного генератора осуществляется одинаково.405(модулирующей) частоты, то качество модуляции в сильной мере зависит и от схемы модулятора.Модулятор, как уже отмечалось, представляет усилитель низких частот (УНЧ),нагруженный на входную цепь АЭ модулируемого генератора (на цепь сетки или базы соответственно, см. рис.24.5). Назначение модулятора состоит в том, чтобы создать на входных электродах лампы или транзистора необходимую величину модулирующего напряжения (см.
рис.24.11) при малых нелинейных искажениях. В ламповых генераторах приработе с сеточными токами входная цепь представляет для модулятора сугубо нелинейную нагрузку, так как сеточный ток лампы, в отличие от анодного, изменяется при модуляции несимметрично относительно рабочей точки, соответствующей режиму несущейчастоты (режиму молчания).Дело в том, что статические ВАХ анодного и сеточноготоков смещены относительно друг друга на величину напряжения запирания Е /С, соответственно сеточный ток появляется только при заходе мгновенного напряжения на сетке в поUMCложительную область и СМХ анодного и сеточного токов/Е Стакже оказываются сдвинутыми относительно друг друга наIA0величину напряжения Е /С, как показано на рис.24.12. ПриIC0модуляции вверх изменение сеточного тока IC0, нагружающеемодулятор, практически равно его значению в максимальномЕСрежиме, а при модуляции вниз изменение тока IC0, нагружа–ЕС Н ЕС МАКСющее модулятор, равно значению тока в режиме несущей частоты IC0 Н и практически близко к нулю.
Очевидно, что мо–ЕС ЗАПИРАНИЯдулятор по-разному нагружается во время положительной иРис.24.12отрицательной полуволн модулирующего напряжения.В транзисторном генераторе входной (базовый) и выходной (коллекторный) токиначинаются и заканчиваются при одинаковых напряжениях на базе ЕБ и изменения токаIБ0, определяющие нагрузку модулятора, оказываются более равномерными при модуляции вверх и при модуляции вниз. Соответственно нагрузка модулятора оказывается почтипостоянной, что облегчает построение качественного модулятора.Модуляторы для АМ смещеМодулируемый генераторнием строят по схеме УНЧ сСБЛтрансформаторным выходом (выL ССВLБЛ+ЕКходные трансформаторы такихВыходС1 С2схем представлены на рис.24.5).UМБПри этом в ламповом вариантеСРвторичная обмотка трансформатоLБЛра обязательно шунтируется резистором, что позволяет выровнятьнагрузку модулятора и этимулучшить его качественные покаСРМодуляторзатели.
Очевидно, подключениешунтирующего резистора RШ приСΩLДР Ωводит к необходимости увеличеRния мощности модулятора на веСБЛличинуR2СБЛ Ω1 U 2PМОД ДОП .–ЕБ Н2 RШR1Рис.24.13+ЕКТрансформаторная схема модулятора обычно применяется в передатчиках служебной связи с полосой звуковых частот порядка (200…3000) Гц. При необходимости передачи более широкой полосы частот применяется реостатно-дроссельная406схема, обладающая лучшей частотной характеристикой.
Пример такой схемы в транзисторном варианте показан на рис.24.13.Следует отметить, что в профессиональных радиопередатчиках базовая модуляция, вотличие от сеточной, в чистом виде никогда не применялась, так как, помимо общих недостатков модуляции смещением, ей присущи и свои, обусловленные спецификой транзисторов. В частности, с повышением рабочей частоты в транзисторных генераторах за счётвнутренней обратной связи возрастает реакция выходной цепи на входную, что в принципе делает невозможным получение 100% модуляции. Нелинейные искажения при базовоймодуляции получаются больше, чем при сеточной.
Применяется базовая модуляция всравнительно маломощных передатчиках служебной связи при большом допустимом коэффициенте нелинейных искажений (до 15 – 20%).Вопросы для самоконтроля знаний по теме лекции 24:1. Как будет выглядеть векторная диаграмма, подобная показанной на рис.24.2,а в момент пика модуляции?А как в момент минимального режима? Поясните.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
