Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Поэтому его может не6Аналогично в схеме параллельного питания коллектора индуктивность206LБЛ К .быть в схеме, что накладывает ряд особенностей, обусловливаемых появляющейся отрицательной обратной связью по току.Ёмкости конденсаторов, шунтирующих измерительные приборы, выбираются примерно такими же, как у блокировочных конденсаторов в соответствующих цепях питания.В мощных ламповых генераторах вместо прибора для измерения постоянной составляющей анодного тока I A0 включают прибор для измерения постоянной составляющейкатодного тока I КАТ 0 .
Прибор для измерения тока I A0 в любой схеме питания оказываетсяпод напряжением анодного источника Е А по отношению к земле (корпусу) и должен бытьхорошо изолирован от земли (корпуса). Прибор для измерения I КАТ 0 присоединяется одной клеммой к земле (корпусу), и на нём практически отсутствует постоянное напряжение.Величина ёмкости блокировочных конденсаторов С Н в цепях питания накала(рис.13.6) должна быть такой же, как ёмкость блокировочных конденсаторов в последовательной схеме питания анода С БЛ А (рис.13.1,а). Очевидно, для тока частоты 50 Гц сопротивление этих конденсаторов должно быть большим.Схемы питания второй (экранной) сеткиВозможные схемы питания второй (экранной) сетки показаны на рис.13.7.СКLКСКI C 20С БЛ С 2LКI C 20I C 20 С БЛ АС БЛ С 2I C 20 С БЛ АЕС 2RC 2ЕС 2 R1 I ДЕЛ R2 I ДЕЛ ЕА ЕАабrОГР ЕС 2С БЛ С 2вРис.13.7Достоинством схемы (рис.13.7,а) является простота: питание второй сетки осуществляется от источника анодного напряжения Е А через гасящий резистор RC 2 .
Недостатоксхемы – зависимость напряжения питания второй сетки ЕС 2 от режима работы лампы:ЕС 2 Е А I C 20 RC 2 ,где I C 20 - постоянная составляющая тока второй сетки.Элементы цепи питания данной схемы должны удовлетворять условиям:207RC 2 E A EC 2;I C 201C БЛ С 2RC 2;nC БЛ С 2 nC AC 2 nC ВЫХ ,где С ВЫХ - выходная ёмкость тетрода (пентода), примерно равная междуэлектродной ёмкости анод-вторая сетка С АС 2 ; n = (50…100).В схеме (рис.13.7,б) напряжение на второй сетке ЕС 2 мало зависит от режима, есливыполняется соотношение: I ДЕЛ I C 20 , где I ДЕЛ - ток от источника Е А через делительнапряжения R1 , R2 .Элементы схемы выбираются из следующих соотношений:EI ДЕЛ C 2 3...5 I C 20 ;R1R1 I ДЕЛEC 2R1;E A R1 I ДЕЛ R2 ( I ДЕЛ I C 20 ) R1 R2R1 R2;C БЛ С 2 nC AC 2 nC ВЫХ ;C БЛ С 2 ( R1 R2 ) nn = (50…100).Отметим, что резисторы R1 , R2 по высокой частоте включены параллельно.Недостатком схемы (рис.13.7,б) является большая мощность, рассеиваемая на резисторах R1 , R2 .Схемы (рис.13.7,а, б) в мощных генераторах находят ограниченное применение.
Припостроении многокаскадных устройств в качестве источника напряжения Е А используется источник анодного питания предыдущего, менее мощного, каскада.В мощных генераторах используется схема (рис.13.7,в), где питание второй сеткиосуществляется от отдельного источника ЕС 2 . Резистор rОГР служит для ограничения величины тока второй сетки в моменты минимального напряжения на аноде. Величина сопротивления rОГР составляет единицы-десятки Ом.
Ёмкость блокировочного конденсаторав схеме С БЛ С 2 nС АС 2 nС ВЫХ , где n = (50…100).В заключение обратим внимание, что на схемах (рис.13.7,а, б) изображено последовательное питание анода. Для рассмотрения вопросов питания второй (экранной) сеткиэто непринципиально.
Аналогично реализуется питание второй сетки при параллельномпитании анода.1Межкаскадные связи ГВВВ подавляющем большинстве устройства генерирования и формирования сигналов(УГФС) являются многокаскадными устройствами. Выходной каскад УГФС нагружаетсяна полезную нагрузку. Полезной нагрузкой в случае радиопередатчика (радиопередающего устройства), напомним, является антенна. Выходному каскаду предшествуют несколько промежуточных каскадов, устанавливаемых между ним и генератором-источникомпервичных колебаний, обычно называемым, в случае радиопередатчика, возбудителем.Промежуточные каскады могут работать в режиме усиления или умножения частоты.Строятся промежуточные каскады по тем же схемам, что и выходные. Однако требования,предъявляемые к промежуточным каскадам, проще, чем к выходным.208Основное назначение промежуточных каскадов – обеспечить требуемый режим работы выходного каскада. К промежуточному каскаду обычно не предъявляется требование высокой фильтрации побочных компонент выходного тока АЭ.
Поэтому выходныеЦС промежуточных каскадов много проще и, как правило, представляют одиночные колебательные контуры. При низком уровне мощности промежуточные каскады в качественагрузки в анодной цепи лампы (в коллекторной цепи транзистора) могут иметь резистор,что существенно упрощает схему каскада и его настройку.Цепь между двумя каскадами, по которой сигнал передаётся от одного каскада кдругому, носит название цепи межкаскадной связи.Наиболее часто применяемые схемы межкаскадных цепей связи ламповых ГВВпредставлены на рис.13.8. С помощью межкаскадной цепи должен быть обеспечен необходимый сигнал возбуждения последующего каскада.СРМLСВ ЕА ЕСLБЛ ЕС ЕАбаССВС1ССВLБЛLБЛ ЕС ЕА ЕС ЕАгвРис.13.8В схеме индуктивной связи (рис.13.8,а) регулировка напряжения возбуждения насетке лампы последующего каскада осуществляется изменением взаимной индуктивностиМ между катушками вариометра7 межкаскадной связи.
Из-за сложности вариометра связи,представляющего две катушки с изменяющимся взаимным положением, схема не находитширокого применения в диапазоне длинных и средних волн. На более высоких частотахсхема вообще не находит применения из-за наличия сильной ёмкостной связи между катушками вариометра.7Высокочастотный трансформатор с регулируемой связью между обмотками. См. лекцию 10.209В схеме автотрансформаторной связи (рис.13.8,б) регулировка напряжения возбуждения производится изменением индуктивности LСВ путём перемещения подвижногоконтакта по виткам катушки контура предшествующего каскада. Такую регулировкутрудно, а в ряде случаев и невозможно, производить при включенном устройстве. Однаково многих случаях это не является крупным недостатком, так как регулировку связи частопроизводить не приходится. Достоинством схемы является её простота.
Схема можетприменяться на всех частотах.Ёмкостная связь по схеме (рис.13.8,в) широко применяется в диапазонах длинных исредних волн. Недостатком схемы является трудность регулировки связи. Однако эта регулировка обычно требуется один раз – при настройке устройства. Схема обеспечиваетхорошую устойчивость работы последующего каскада против возникновения паразитныхколебаний.В коротковолновом диапазоне применяется ёмкостная связь по схеме (рис.13.8,г).Максимальная величина ёмкости переменного конденсатора связи ССВ должна быть порядка входной ёмкости лампы С ВХ , с которой конденсатор связи образует ёмкостный делитель напряжения. Схема позволяет производить плавную регулировку величины связипри включенном устройстве.
Недостаток схемы – влияние ёмкости связи на настройкуконтура.В маломощных промежуточных каскадах многокаскадных устройств, как отмечалось, контур в выходной цепи АЭ часто заменяется резистором. При этом энергетическиепоказатели каскада снижаются, однако это практически не отражается на КПД всегоустройства, например, радиопередатчика, а обслуживание последнего значительно упрощается.
Резистор может быть выполнен в виде регулируемого потенциометра или последовательного соединения двух (или более) резисторов соответствующего номинала. Возможные схемы связи с последующим каскадом показаны на рис.13.9.СРСРRR1LБЛ ЕС ЕА ЕС ЕАабССВRLБЛ ЕС ЕА210LБЛR2вРис.13.9По аналогичным схемам (рис.13.8 и рис.13.9) реализуются межкаскадные цепи связив транзисторных генераторах. Причём наиболее часто используется ёмкостная связь.В транзисторных генераторах для выравнивания сопротивления нагрузки предыдущего каскада на входе последующего каскада, как правило, включается дополнительноесопротивление.
Дело в том, что при работе с отсечкой коллекторного тока, как на низких,так и на высоких частотах, входное сопротивление транзистора изменяется в очень широких пределах при переходе из открытого в закрытое состояние (сопротивление может изменяться в 1 000 и более раз). При этом напряжение на входе каскада в открытом и закрытом состояниях транзистора может различаться в несколько раз. Если в ламповых генераторах подобный режим практически не обусловливает никаких последствий, то в транзисторном генераторе может произойти пробой за счёт превышения допустимого обратногонапряжения на входном переходе транзистора.
Чтобы исключить такую опасность, навходе транзистора включают дополнительный резистор R ДОП.Некоторые возможные схемы межкаскадных цепей связи транзисторных генераторовпредставлены на рис.13.10. На всех схемах отражено нулевое смещение у последующегокаскада. Отличное от нулевого смещение может быть добавлено любым из рассмотренных ранее способов.
При этом функции дополнительного резистора R ДОП и резистора вцепи смещения могут быть полностью или частично совмещены.СР С2LLБЛС1RДОПаСРLС2С1LБЛRДОПбРис.13.10Первые каскады многокаскадных УГФС, в том числе, например, радиопередатчиков,в большинстве случаев однотактные. Однако выходной каскад, а иногда и несколькопредшествующих ему, могут выполняться по двухтактной схеме, которая требует для возбуждения двух одинаковых по величине, но противофазных, напряжений. В этом случае в211одном из промежуточных каскадов осуществляется переход от однотактной схемы надвухтактную.8Наиболее простой схемой перехода от однотактного генератора к двухтактномупредставляется схема с трансформаторным выходом (рис.13.11),9 когда у вторичной обмотки высокочастотного трансформатора заземляется средняя точка, а с противоположных концов снимаются противофазные по отношению к земле (корпусу) напряжения.LСКLКLСКк двухтактному генераторуС БЛ АLКк двухтактному генераторуС БЛ К ЕА ЕКРис.13.11Однако, несмотря на кажущуюся простоту схемы (рис.13.11), получить симметричные сигналы в ней оказывается достаточно сложно, особенно на частотах выше 1МГц.
Вопервых, с ростом частоты появляются трудности в построении высокочастотного трансформатора, образуемого катушкой контура LК и связанной с нею выходной катушкой L,так как уменьшается требуемая индуктивность контура LК , соответственно уменьшаетсячисло витков у катушки L и трудно установить и заземлить у этой катушки среднюю точку. В отдельных случаях при небольшом уровне мощности и относительно невысоких рабочих частотах катушки LК , L могут быть размещены на ферритовом сердечнике кольцевой или цилиндрической формы.