Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 44
Текст из файла (страница 44)
В случае связи с помощью короткого витка (рис.12.23,в) симметрия схемынарушается из-за наличия паразитной ёмкостной связи ССВ П между витком и проводамиконтура вследствие того, что один конец витка присоединяется непосредственно к земле(корпусу) через внешнюю оболочку кабеля, а второй – к центральному проводнику кабеля. При этом, чем выше частота, тем более асимметричным будет режим работы каждогоиз проводов контура (рис.12.23,г).С02ССВС02ССВКоаксиальныйфидерКоаксиальныйфидербаС0ССВ ПССВ ПС0Коаксиальный фидерССВ ПССВ ПZ0ФвгРис.12.23Нарушение симметрии схемы приводит к нарушению нормального режима работыгенератора и увеличению потерь на излучение.Поэтому в конструкциях генераторов с контурами из отрезков двухпроводных линийпри связи с нагрузкой коаксиальным фидером необходимо предусматривать использование симметрирующих устройств.193В качестве симметрирующего устройства может быть использован четвертьволновый короткозамкнутый на одном конце отрезок коаксиальной линии, расположенный поверх внешней оболочки коаксиального фидера вблизи присоединения его к контуру.Входное сопротивление такого отрезка стремится к бесконечности, преграждая путь токам высокой частоты на внешнюю оболочку фидера и, соответственно, на корпус (землю).Указанное симметрирующее устройство известно в радиотехнике как четвертьволновыйстакан.На рис.12.24,а в качестве примера показана схема связи с помощью короткого виткас использованием в качестве симметрирующего устройства четвертьвонового стакана.
Нарис.12.24,б показана эквивалентная схема, поясняющая принцип симметрирования. Нацентральной частоте оба провода контура из отрезка двухпроводной линии оказываютсяпрактически изолированными от корпуса (земли) благодаря наличию четвертьволновогокороткозамкнутого отрезка линии. Сказанное очевидно из сравнения схем (рис.12.23,г) и(рис.12.24,б).
Аналогично осуществляется симметрирование с использованием четвертьволнового стакана при кондуктивной и ёмкостной связях с нагрузкой.ССВ ПС0λ/4ССВ ПКоаксиальный фидераС0ССВ ПССВ Пλ/4Z0ФбРис.12.24Главный недостаток рассмотренного симметрирующего устройства – четвертьволнового стакана – узкополосность. Как только геометрическая длина четвертьволнового стакана начинает отклоняться от / 4 , изолирующие свойства устройства ухудшаются.Существуют и другие симметрирующие устройства, в том числе и широкополосныес использованием ферритов и связанных линий.Вопросы для самоконтроля знаний по теме лекции 12:1.2.3.4.194Назовите и поясните причины, затрудняющие применение контуров из элементов с сосредоточеннымипараметрами с повышением рабочей частоты и мощности генератора.Чему равно входное сопротивление короткозамкнутого отрезка линии длиной / 2 / 4 ? Каковхарактер этого сопротивления? Как изменится входное сопротивление отрезка, если сделать его разомкнутым?Сосредоточенная ёмкость С0 = 0.
Можно ли реализовать в этом случае колебательный контур из отрезкалинии? Если можно, то какой длины потребуется отрезок линии: а) короткозамкнутый, б) разомкнутый?Представьте распределения токов и напряжений вдоль проводов колебательной системы при работе на2-м обертоне.5.Поясните суть эквивалентных и действующих параметров контуров из отрезков длинных линий.
Получите соотношение, устанавливающее связь между эквивалентной LЭКВ и действующей L ДЕЙСТВ ин-6.дуктивностями контура.Определите действующее характеристическое сопротивление контура на основе короткозамкнутого иразомкнутого отрезков линии при отсутствии сосредоточенной ёмкости на входе отрезка С 0 0 . По-7.8.лучите выражение для определения действующей ёмкости таких контуров.Получите условия резонанса контуров по схеме рис.12.12.Используя соответствующие выражения, преобразуйте (12.41) к виду, показывающему явную зависимость ССВ от СВ , а также от P~Ф .
Получите выражение для определения сопротивления фидера(нагрузки), отнесённого к точкам подключения АЭ (ёмкостиС0 ).9.Поясните необходимость симметрирования при осуществлении связи между цепями на основе двухпроводной и коаксиальной линий.10. Представьте эквивалентные схемы, соответствующие использованию четвертьволнового стакана в качестве симметрирующего устройства при кондуктивной и ёмкостной связи с нагрузкой.195Лекция 13Общие принципы составления схем ГВВ. Схемы последовательного и параллельного питания входных и выходных электродов АЭ ГВВ. Применение разделительных иблокировочных конденсаторов, блокировочных дросселей для разделения постоянных и переменных составляющих токов входных и выходных электродов АЭ.
Схемыподачи смещения в ГВВ. Схемы питания накала ламп. Определение номиналов разделительных и блокировочных элементов в цепях питания ГВВ. Включение измерительных приборов для контроля режима и настройки ГВВ. Схемы питания второй(экранной) сетки тетродов и пентодов в ГВВ.
Межкаскадные цепи связи ГВВ.Основные принципы, которыми следует руководствоваться при составлении схемгенераторов, сводятся к следующему:1. Необходимо, чтобы полезная гармоника выходного тока АЭ: лампы или транзистора создавала падение напряжения только на цепи согласования (ЦС), то есть на цепи,предназначенной для выделения полезной гармоники выходного тока АЭ. Всякие побочные пути для полезной гармоники являются нежелательными, так как могут привести кненужным потерям колебательной мощности.
В частности, нежелательно прохождениеполезной гармоники через источник питания анода Е А , коллектора Е К .2. Сопротивление внешней цепи, образованной всеми элементами, присоединеннымик выходным электродам АЭ, для побочных гармоник выходного тока должно быть близкок короткому замыканию. Это важно, прежде всего, потому, что появление в составе выходного напряжения ненужных гармоник, наряду с напряжением полезной гармоники,может привести к нежелательному изменению режима АЭ и к уменьшению полезноймощности.
Исключение составляет случай, когда высшие гармоники используются дляповышения КПД усилителя.Чтобы выполнить эти два требования, все источники питания и измерительные приборы постоянного тока и напряжения, включенные в схему генератора, шунтируют (блокируют) конденсаторами, представляющими весьма малые сопротивления для токов высокой частоты.3. Постоянная составляющая выходного тока АЭ должна создавать падение напряжения только на АЭ.
Внешняя цепь, по которой проходит постоянная составляющая выходного тока от источника питания анода Е А или коллектора Е К к АЭ, должна быть длянеё коротким замыканием. Исключение составляет случай, когда напряжение источникаанодного, коллекторного питания больше требуемого для работы генератора и приходитсявключать последовательно с генераторным прибором и источником питания гасящий резистор.
Исключением является также использование катодного, в случае ламп, и эмиттерного, в случае транзисторов, автосмещения, схемная реализация которых рассматриваетсяниже.4. Схемы цепей питания генераторов должны быть выполнены таким образом, чтобыисточники питания и измерительные приборы не влияли на настройку выходной ЦС.Последнее требование удовлетворяется заземлением одного из полюсов источникапитания и одного из электродов АЭ (в обоих случаях имеется в виду, в первую очередь,заземление по высокой частоте), и включением измерительных приборов постоянного тока и напряжения в точки схемы с нулевым потенциалом по высокой частоте.Перечисленными выше принципами следует руководствоваться не только при составлении схем выходных цепей АЭ, но и входных.Схемы последовательного и параллельного питания входных и выходных цепей АЭРазличают две основные схемы питания входных и выходных цепей АЭ: последовательную и параллельную.196Рассмотрим особенности этих схем на примере лампового генератора.
В транзисторном генераторе коллекторная цепь питания выполняется аналогично анодной цепи лампового генератора, а цепь питания базы часто оказывается проще сеточной цепи питания изза отсутствия смещения на базе.На рис.13.1 показаны схемы триодных генераторов с общим катодом при последовательном (рис.13.1,а) и параллельном (рис.13.1,б) питании анодной и сеточной цепей.При составлении схем учтены основные принципы, перечисленные выше.В последовательной схеме питания (рис.13.1,а) в анодной цепи источник питанияанода Е А , согласующая цепь – колебательный контур С К , LК и лампа соединены последовательно. В сеточной цепи источник смещения ЕС , источник возбуждения, представляемый трансформатором Тр, и вход лампы соединены последовательно. Следует отметить,что последовательная схема питания сеточной цепи возможна только при трансформаторной связи с источником возбуждения.В параллельной схеме питания (рис.13.1,б) в анодной цепи контур С К , LК , лампа иисточник питания анода Е А вместе с блокировочным дросселем LБЛ А включены параллельно.
В сеточной цепи вход лампы, источник возбуждения и источник смещения ЕСвместе с блокировочным дросселем LБЛ С также соединены параллельно. Блокировочныедроссели LБЛ А и LБЛ С замыкают цепи питания по постоянному току и преграждают путитокам высоких частот. Конденсаторы С Р А , С Р С разделяют пути постоянных токов и токоввысоких частот в цепи анода и сетки, соответственно.Пути протекания составляющих анодного и сеточного токов лампы обозначены насхемах (рис.13.1).У всех источников питания, как правило, заземляют тот полюс, который присоединяется к общему электроду входной и выходной цепей АЭ, то есть общий электрод АЭобычно заземляется.
Но это необязательно. Заземлён может быть другой электрод, удобный для заземления по конструктивным соображениям. При выборе электрода для заземления исходят часто из соображения: ёмкость какого электрода на корпус оказываетсямаксимальной. Этот электрод и заземляют. При выборе электрода для заземления учитывают также удобство охлаждения АЭ.Монтажные ёмкости источников питания анода С Е А , смещения С Е С и монтажныеёмкости приборов С П не влияют на настройку цепей, так как все источники и приборы повысокой частоте заземлены соответственно через блокировочные С БЛ и шунтирующиеС Ш конденсаторы.
Монтажная ёмкость, которую необходимо учитывать в составе ёмкости контура С К , образуется в основном ёмкостью анода на корпус, куда входит и междуэлектродная ёмкость анод – катод.Недостатком последовательной схемы питания выходной цепи АЭ является то обстоятельство, что контур относительно земли (корпуса) находится под высоким постоянным напряжением питания анода Е А . Это представляет неудобство на практике, так кактребуется хорошая изоляция контура от земли (корпуса). Отмеченный недостаток особенно существенно сказывается в мощных ламповых генераторах километровых, гектометровых и дециметровых волн, когда контуры громоздки, а питающие напряжения велики ( Е Адо 10 кВ и выше).Схема параллельного питания лишена указанного недостатка. В ней не требуетсяизоляция контура от земли (корпуса) по постоянному току.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
