Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Однако в схеме параллельногопитания требуется больше элементов: в анодной цепи разделительный конденсатор С Р А иблокировочный дроссель LБЛ А . Подобные элементы требуются и во входной цепи: С Р С ,LБЛ С . На разделительном конденсаторе происходит некоторое падение напряжения токов197высокой частоты, а блокировочный дроссель шунтирует контур, влияя на его настройку,так как по высокой частоте дроссель оказывается включенным параллельно контуру.iAI A0ТрiAiCК источникувозбужденияСКLKI I Cn iC1Аn1IC0IC0СШI A0С БЛ СС БЛ АI A0С БЛI A0СШС БЛЕАЕССПI A0СПIC0СЕ С+СЕ А+аI A0СР АЕА +II A01СЕ АICniALБЛ АСС РАС Ш С П С БЛ АК источникувозбужденияСР ССКiCLK1LБЛ СIC0СШiAiCС БЛ СIC0I A0IС БЛ1СПЕССЕ СбРис.13.1198IC0+АnАnКроме влияния на настройку контура, наличие блокировочного дросселя LБЛ А приводит к дополнительным потерям полезной мощности.
Вследствие прохождения некоторого тока высокой частоты через блокировочный дроссель LБЛ А необходимо шунтировать источник питания Е А конденсатором С Ш . Шунтирование источников постоянногонапряжения необходимо делать в любой схеме не только с точки зрения потерь на внутреннем сопротивлении источника, но и с точки зрения уменьшения нежелательных (паразитных) связей между каскадами через общий источник питания. Кроме того, выделяемаяна внутреннем сопротивлении источника питания мощность токов высокой частоты будетдополнительно разогревать изоляцию кабелей, трансформаторов, на что они не рассчитывались.Применение схемы параллельного питания в диапазоне декаметровых волн встречает трудность, так как здесь длина провода дросселя LБЛ А становится сравнимой с длинойрабочей волны генератора, и дроссель может оказаться короткозамкнутой на одном конце(через конденсатор С БЛ А ) полуволновой линией, шунтирующей контур.Схема параллельного питания анода является основной в мощных ламповых генераторах километровых и гектометровых волн.
В маломощных генераторах этих диапазоновприменяется схема последовательного питания анода, так как она требует меньшего числаэлементов. Последовательная схема питания анода из-за трудностей создания блокировочного дросселя LБЛ А является также основной в ламповых генераторах декаметровых иболее коротких волн.В транзисторных генераторах параллельная схема питания коллектора широко применяется во всех диапазонах частот, независимо от мощности, что обусловливается чистоконструктивными соображениями из-за использования в качестве согласующей цепи Пконтура (контур 3-го вида с неполным подключением со стороны ёмкостной ветви, чтоулучшает фильтрацию высших гармоник коллекторного тока и ослабляет влияние выходной ёмкости транзистора, которая может существенно изменяться с режимом работы, нанастройку согласующей цепи).1Необходимо отметить, что у генератора схемы питания входной и выходной цепеймогут быть разными: одна параллельная, другая – последовательная.
Во входной цепинаиболее часто встречается параллельная схема питания, так как последовательная схемапитания, как уже отмечалось, может быть реализована только при трансформаторной связи с источником возбуждения, что не всегда является целесообразным и возможным.Схемы смещенияСхемы возможной подачи смещения на сетку лампы показаны на рис.13.2.IC0LI C 0 С БЛ СRIC0IC0LLI КАТ 0- Источник +а1RССКRКI0IС0ССRCбРис.13.2вСм. лекцию 11.199Напряжение смещения может подаваться от отдельного источника: химическогоэлемента (батареи, аккумулятора) или выпрямителя, а также за счёт собственных токовэлектродов лампы (автоматическое смещение).
При всех способах подачи напряжениясмещения важно, чтобы величина его поддерживалась в нужных пределах.При использовании отдельного источника смещения необходимо, чтобы его внутреннее сопротивление по постоянному току было малым. С этой целью параллельно выходу источника включают резистор R (рис.13.2,а). Полная величина напряжения смещения в такой схеме определяется падением напряжения на части RC резистора R: EC RC I 0 I C 0 ,где I 0 Е ИСТ / R - ток источника напряжения смещения Е ИСТ через резистор R .Точная формула для напряжения смещения в рассматриваемой схеме:R R RC rИСТ RC ,(13.1) EC I 0 RC I C 0 C RC I 0 I C 0 1 R rИСТRrИСТ где rИСТ - внутреннее сопротивление источника смещения по постоянному току.Чтобы напряжение смещения практически не зависело от режима сетки, необходимовыполнить условие I 0 I C 0 .
На практике обычно выбирают I 0 3...5 I C 0 . Чем большеток I 0 , тем меньше величина R и больше требуемая мощность источника смещения. Данная схема подачи напряжения смещения применяется:- когда важно, чтобы напряжение смещения не зависело от режима;- в мощных генераторах, так как при такой схеме смещения при отсутствии напряжения возбуждения U MC 0 лампа оказывается закрытой (или почти закрытой)и на электродах лампы практически не рассеивается мощность;- в генераторах на тетродах и пентодах, у которых I C 0 0 (в этом случае при выборе I 0 приходится учитывать величину термотока сетки).При катодном автосмещении (рис.13.2,б) величина напряжения смещения EC I КАТ 0 RK ,где постоянная составляющая тока катодаI КАТ 0 I A0 I C 0 - для триода,I КАТ 0 I A0 I C 0 I С 2 0 - для тетрода, пентода;I C 2 0 - постоянная составляющая тока второй (экранной) сетки; RK - сопротивление катодного автосмещения.Такой способ смещения широко применяется в маломощных генераторах на триодахи в генераторах на тетродах и пентодах, где ток управляющей сетки практически отсутствует.
В мощных генераторах катодное автосмещение находит ограниченное применение, так как на сопротивлении RK выделяется значительная мощность, что ухудшает температурный режим работы генератора. Кроме того, при реализации такой схемы частотребуется изоляция источника питания накала от земли (корпуса), поскольку этот источник находится под потенциалом ЕС по отношению к земле (корпусу). При этом требуетсяболее высоковольтный источник анодного напряжения Е А , так как часть напряжения этого источника теряется на сопротивлении RK .
Но катодное автосмещение хорошо тем, чтоограничивает величину мощности, рассеиваемой на аноде в аварийном режиме, когда неподаётся возбуждение U MC 0 .Схема подачи смещения за счёт тока управляющей сетки I C 0 (сеточное автосмещение) показана на рис.13.2,в. Величина напряжения смещения EC I C 0 RC .200В мощных генераторах нельзя применять сеточное автосмещение, так как при исчезновении возбуждения (обрыв цепи и др.) смещение становится равным нулю. При этом ванодной цепи протекает большой ток, и вся потребляемая от источника анодного питаниямощность рассеивается на аноде. В то же время, сеточное автосмещение способствуетстабилизации режима АЭ и генератора, так как увеличение сеточного тока приводит кувеличению отрицательного напряжения смещения, которое, в свою очередь, уменьшаетсеточный ток.
Поэтому в мощных генераторах часто применяют комбинированное смещение, когда часть напряжения смещения подаётся от отдельного источника, как в схеме(рис.13.2,а), или за счёт катодного автосмещения (рис.13.2,б), а остальная часть за счётсеточного автосмещения.В схемах (рис.13.2) под индуктивностью L следует понимать индуктивность катушкивысокочастотного трансформатора Тр в случае последовательного питания сетки и индуктивность блокировочного дросселя LБЛ С при параллельном питании сетки.В генераторах на биполярных транзисторах схемы подачи напряжения смещения реализуются аналогично ламповым, показанным на рис.13.2.
При этом использование отдельного источника для подачи запирающего напряжения смещения практически не применяется. Аналогом катодного автосмещения в транзисторном генераторе является эмиттерное автосмещение, а аналогом сеточного автосмещения является базовое автосмещение. При эмиттерном и базовом автосмещении напряжение смещения является запирающим, что обеспечивает режимы работы транзистора с нижним углом отсечки коллекторного тока 90°. Подобные режимы работы нехарактерны для транзисторных генераторов.У биполярных транзисторов есть ряд особенностей, которые существенно упрощаютсхемы смещения и схемы транзисторных генераторов в целом.Так как статические вольт-амперные характеристики биполярных транзисторов, вотличие от электронных ламп, «правые», то напряжение смещения может подаваться спомощью делителя напряжения за счёт источника коллекторного питания Е К , как показано на рис.13.3.Напряжение смещения в такой схемеE Б I ДЕЛ R1 I Б 0LI Б0R1LБЛ КС БЛ БI ДЕЛR2Рис.13.3С БЛ К+ EKR1 ( R2 rИСТ )R1 R2 rИСТR (R r )E K R1 I Б 0 1 2 ИСТ ,R1 R2R1 R2 rИСТ(13.2)где I ДЕЛ Е К / R1 R2 - ток делителянапряжения источника коллекторногопитания Е К ; rИСТ - внутреннее сопротивление источника Е К по постоянному току.Схема применяется в маломощных генераторах, как правило, для обеспечения недонапряжённого режима с углом отсечки коллекторного тока θ = 180° (класс А).