Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 101

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

Текст из файла (страница 101)

Почему, по вашему мнению, колебания частот (ω ± Ω) носят название боковых? Поясните.3. Что можете сказать о модуляции смещением при заходе в перенапряжённый режим генератора?4. Как будет выглядеть СМХ (24.10/ ), если в качестве обобщённого параметра х принятьE  EC/cos C,RoeU MC1 1 ( )Riчто представляется как бы более логичным при рассмотрении (24.11)? Почему, по вашему мнению, выбрано именно такое определение параметра х (24.11/ )?5. На основании (24.12/ ), используя (24.11/ ), запишите уравнение вида y0(x) при θ = const. Чему оно соответствует? В чём отличие его от y(x) (24.12)?6. Запишите все приведенные по тексту лекции формулы и выражения в терминах транзисторного генератора. Какие и где возможны отличия?7.

Запишите полное выражение для максимального обратного напряжения на переходе база-эмиттер принапряжениях смещения согласно рис.24.11.8. Дайте сравнение СМХ рис.24.9 и рис.24.12. Как связаны СМХ IA1(EC) и IA0(EC)?9. Дополните схемы рис.24.5 модуляторами с показом всех цепей питания и подачи модулирующего сигнала.10. Покажите пути протекания всех составляющих токов во входной цепи модулируемого генератора и ввыходной цепи модулятора.

Поясните назначения элементов в схеме.407Лекция 25Генераторы – усилители АМ колебаний: возможные режимы усиления АМ колебаний, их сравнение. Основы инженерного расчёта усилителя АМ колебаний.При усилении амплитудно-модулированных (АМ) колебаний на управляющий электрод АЭ ГВВ поступает напряжение возбуждения с переменной амплитудойU M ВХ  U M ВХ Н (1  m ВХ cos t ) ,(25.1)где mВХ – коэффициент модуляции входного (подлежащего усилению) АМ колебания.Напряжение смещения при усилении АМ колебания остаётся неизменным.Очевидно, результирующее мгновенное напряжение на входе АЭ усилителя АМ колебания имеет вид:eC  U MCН (1  mC cos t ) cos t  EC ;eБ  U МБН (1  mБ cos t ) cos t  E Б .Как и при модуляции смещением, результирующее входное напряжение усилителяАМ колебания изменяется в соответствии с модулирующим сигналом.

Но если при модуляции смещением это изменение происходит за счёт изменения смещения, то в усилителеизменение входного напряжения происходит за счёт изменения амплитуды высокочастотного сигнала возбуждения. В силу отмеченного сходства в изменении результирующеговходного напряжения усилители АМ колебаний относятся к системам с модуляцией в цепи входного электрода (сетки, базы) и имеют много общих черт с амплитудномодулируемыми генераторами смещением.В процессе усиления АМ колебания огибающая амплитуды первой гармоники анодного (коллекторного) тока должна в точности совпадать с огибающей напряжения возбуждения, то есть АЭ ГВВ должен работать в таком режиме, чтобы существовала линейная зависимостьI А1, K 1  A  kU M ВХ ,где А, k – постоянные величины.Используя последнее выражение, нетрудно показать, что при A > 0 коэффициент модуляции тока m будет меньше коэффициента модуляции входного напряжения mВХ, а приA < 0, напротив, m будет больше mВХ.

При A = 0 коэффициент модуляции выходного токаоказывается равным коэффициенту модуляции входного напряжения, то есть m = mВХ.Зависимости IA1(UMC) рассматривались в лекции 8 (см. рис.8.6) для трёх случаев:11 – когда напряжение смещения более отрицательное, нежели напряжение отсечки, соответственно нижний угол отсечки анодного (коллекторного) тока θ < 90°; 2 – когда напряжение смещения равно напряжению отсечки и в этом случае нижний угол отсечки анодного (коллекторного) тока θ = 90°; 3 – когда напряжение смещения менее отрицательное,чем напряжение отсечки. В последнем случае нижний угол отсечки 90° < θ ≤ 180°. Этизависимости показаны на рис.25.1.

Так как рассматриваемые зависимости снимаются илирассчитываются при пошаговом изменении амплитуды напряжения возбуждения, то ониназываются статическими модуляционными характеристиками (СМХ) режима усиленияАМ колебаний.2 Из представленных зависимостей видно, что усиление АМ колебанияпринципиально возможно только в области недонапряжённого режима, когда анодный(коллекторный) ток растёт с ростом напряжения возбуждения.Очевидно, при рассмотрении вопросов усиления АМ колебаний необходимо рассмотреть условия линейности СМХ при различных значениях нижнего угла отсечки анодного (коллекторного) тока и связь между коэффициентами модуляции выходного тока m икоэффициентом модуляции напряжения возбуждения mВХ.1Напомним, что у транзисторного ГВВ зависимости IК1(UМБ) подобны зависимостям IA1(UMC).Зависимости постоянной составляющей выходного тока от амплитуды напряжения возбуждения, как илюбого другого параметра генератора, также являются СМХ режима усиления АМ колебаний.2408Так как усиление АМ колебаний, как и модуляция смещением, возможно в недонапряжённом режиме, то аналитическое выражение СМХ при усилении АМ колебаний совпадает с выражением (24.10) СМХ модуляции смещением.

Причём, если при модуляциисмещением выражение (24.10) в неявном виде описывает СМХ, то при усилении АМ колебаний оно описывает СМХ режима усиления в явном виде.I A1ПеренапряжённыйрежимНедонапряжённыйрежим32110 UMC 3 UMC 1 UМСКР 3 UMCКР2UMCКР 1 U MCРис.25.1Таким образом, при кусочно-линейной аппроксимации статических ВАХ анодного(коллекторного) тока уравнение СМХ для первой гармоники при усилении АМ колебанийимеет вид: 1 ( )I A1, К 1  SU M ВХ.(25.2)Roe1 1 ( )RiiАВид СМХ зависит от выбранного угла отсечки анодного(коллекторного) тока в режиме максимальной мощностиD=0θМАКС.Рассмотрим следующие случаи.1.

Нижний угол отсечки анодного (коллекторного) тока─E /Св режиме максимальной мощности θМАКС = 180°.─EСПоложение рабочей точки на статической ВАХ, соот0 еСветствующей такому режиму усиления АМ колебания, показано на рис.25.2.3В этом случае нижний угол отсечки тока не изменяетсяпри изменении амплитуды входного колебания, соответАМ КОЛЕБАНИЕственно  1 ( )   1 (180 0 )  1  const . Уравнение СМХ (25.2)принимает вид (в обозначениях лампового генератора)1I A1  SU MC S MX U MC .(25.3)Roe1tRiи, как видим, соответствует прямой линии, выходящей изРис.25.23Вообще при работе генератора ток изменяется по закону динамической ВАХ (динамической характеристики – ДХ).

ДХ проходит через рабочую точку на статической ВАХ при отсутствии входного колебания (сигнала). Если D = 0, то в области недонапряжённого режима ДХ совпадает со статической ВАХ. Поэтому дляупрощения рис.25.2 и большей наглядности принято D = 0. В общем случае крутизна ДХ при кусочнолинейной аппроксимации статических ВАХ определяется (5.2) (см. лекцию 5).409начала координат.

Крутизна модуляционной характеристики (тангенс угла наклона прямой линии)S.(25.4)S MX Roe1RiНа рис.25.3 представлено семейство СМХ для рассматриваемого режима.Очевидно, глубина модуляции анодноIA1Roe/Ri = 0го тока m равна глубине модуляции колебания во входной (сеточной) цепи mС, в чёмRoe/Ri = 0,5легко убедиться, используя (25.3) и учитыRoe/Ri = 1вая, чтоU MC МАКС  U MC МИНmВХ  mC ;U MC МАКС  U MC МИН0UMCРис.25.3mI A1 МАКС  I A1 МИНI A1 МАКС  I A1 МИН.Аналогично для транзисторного усилителя: коэффициент модуляции коллекторного тока m равен коэффициенту модуляциивходного (базового) напряжения: m = mВХ = mБ. Так как у транзистора с большим основаниемможносчитатьD=0,соответственноRi = ∞, то вместо семейства СМХ получаем одну характеристику, соответствующую представленной на рис.25.3 для Roe/Ri = 0.Линейность модуляционных характеристик и их большая крутизна SMX являются достоинствами режима усиления АМ колебаний при θМАКС = 180°.

Однако эти достоинстване могут быть использованы в мощных каскадах вследствие низкого значения КПД анодной (коллекторной) цепи в таком режиме. Этот режим успешно применяется в маломощных усилителях, в которых предъявляются особенно жёсткие требования к нелинейнымискажениям, например, в маломощных ступенях многоканальных однополосных передатчиков.2. Нижний угол отсечки анодного (коллекторного) тока в режиме максимальноймощности θМАКС = 90°.Положение рабочей точки на статической ВАХ, соответствующей такому режимуусиления АМ колебания, показано на рис.25.4. Как и в предыiАдущем режиме, в этом случае нижней угол отсечки (анодного)коллекторного тока остаётся неизменным при изменении амD=0плитуды входного колебания, соответственно 1 ( )   1 (90 0 )  0,5  const.Уравнение СМХ (25.2) принимает вид:─E /С0,5I A1  SU MC S MX U MC .(25.5)Roe1  0,50 еСRiКак видим, СМХ по прежнему представляют прямые линии, выходящие из начала координат (рис.25.5).

Характеристики

Список файлов книги