Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Во-вторых, концы катушки L асимметрично располагаются по отношению к земле (общей шине генератора), что нарушает симметричное возбуждение плеч двухтактного генератора. В частности, нижний (на схеме) конец катушки Lиз-за наличия паразитной ёмкостной связи между катушками LK , L приобретает утечку наземлю (общую шину) через узел подключения блокировочного конденсатора СБЛ А илиСБЛ К. С повышением частоты связь нижнего конца катушки L с землёю усиливается, чтоухудшает симметрию возбуждающих двухтактный генератор сигналов.Для перехода от однотактного генератора к двухтактному часто применяют схему(рис.13.12), у которой по высокой частоте заземляется средняя точка ёмкостной ветвиконтура, образуемой последовательным соединением двух конденсаторов ёмкостью Скаждый.Заземление средней точки у ёмкостной ветви контура позволяет обеспечить симметрию сигналов для возбуждения двухтактного генератора, а также создать путь для переменных составляющих анодного (коллекторного) тока.
Напряжение питания анода ЕА(коллектора ЕК) подаётся через блокировочный дроссель LБЛ, чтобы предотвратить замыкание средней точки у катушки контура LК на землю (общую шину) по высокой частотечерез ёмкость СБЛ. Обратим внимание, что отыскать у катушки контура среднюю точку иприсоединиться к ней практически невозможно. Очевидно, для подачи напряжения пита8Двухтактные схемы ГВВ рассматриваются в лекции 15. В то же время студент знаком на настоящий момент с двухтактным усилителем мощности звуковых (низких) частот.9Подобная схема широко применяется в усилителях низких частот, когда трансформатор изготавливается ссердечником из электротехнической стали или феррита.212ния анода, равно как и напряжения питания коллектора, может быть использована схемапараллельного питания (рис.13.1,б).
Однако при этом блокировочная индуктивность в цепи питания анода будет подключаться по высокой частоте параллельно одному из конденсаторов ёмкостью С и этим нарушать симметрию выходных напряжений. Наличие у АЭвыходной ёмкости СВЫХ также нарушает симметрию схемы. Для обеспечения симметриивыходных напряжений в схему вводится симметрирующий конденсатор, ёмкость которогоССИМ СВЫХ (в схеме к СВЫХ добавляется ещё ёмкость монтажа). Именно наличие у АЭвыходной ёмкости и, соответственно, введение в схему симметрирующего конденсатора,заставляют избегать одновременного заземления средней точки у катушки контура в силуотмеченной выше трудности в её отыскании.СРк двухтактномугенераторуLБЛ+ЕАLКСБЛСРIКОНТСВЫХСССИМСIСаСРк двухтактномугенераторуLБЛ+ЕКLКСБЛСРIКОНТСВЫХСIССССИМбРис.13.12Если выходная ёмкость АЭ СВЫХ (с учётом ёмкости монтажа) составляет заметнуючасть от требуемой ёмкости контура С К 1 2 LК , то заземление средней точки у ёмкостной ветви контура, образуемой ёмкостями С, равно как и сами эти ёмкости, может отсутствовать.
Подобные схемы представлены на рис.13.13. В схемах (рис.13.13) заземлённойоказывается средняя точка у ветви, образуемой последовательным соединением ёмкостейСВЫХ, ССИМ.В схемах (рис.13.12 и рис.13.13) коэффициент включения контура р = 0,5. В ламповом генераторе при таком коэффициенте включения контура может оказаться невозможной реализация требуемого режима работы, особенно на высоких частотах, из-за низкого1сопротивления нагрузки в анодной цепи лампы: Roe p 2 QН QН LK C K , где QН 4213нагруженная добротность контура (с учётом нагрузки со стороны двухтактного генератора).Коэффициент включения контура p > 0,5 и соответственно большее значение сопротивления нагрузки в анодной цепи обеспечивается в схемах (рис.13.14).
В схеме(рис.13.14,б) представлена классическая схема параллельного питания анода. Индуктивность LБЛ в схеме (рис.13.14,б) требуется больше, чем в схеме (рис.13.14,а), и усиливаетсяеё влияние на получение симметричных сигналов для возбуждения двухтактного генератора.СРк двухтактномугенераторуLБЛ+ЕАLКСРСБЛСВЫХСК С ССИМСССИМ2аСРк двухтактномугенераторуLБЛ+ЕКLКСБЛСРССИМСВЫХСК ССИМ2бРис.13.13Противофазные напряжения в схемах (рис.13.14) снимаются с конденсаторов С1, С2.При наличии выходной ёмкости лампы СВЫХ через ёмкость С1 протекает часть контурного тока IКОНТ, тогда как через ёмкость С2 протекает весь контурный ток.
Для полученияодинаковых по величине напряжений на С1, С2 необходимо иметь ёмкость С1 меньше ёмкости С2. Соответственно сопротивление ёмкости С1 будет больше сопротивления ёмкости С2. Очевидно, если в схемах (рис.13.14) принять С3 = , то схемы переходят в схему(рис.13.12,а), когда напряжения возбуждения плеч двухтактного генератора снимаются сконцов катушки контура LК.214+ЕА+ЕАLБЛСРLБЛLК LКССР РСБЛСБЛС3ССВЫХСВЫХ3IКОНТIКОНТСС22к двухтактномук двухтактномугенераторугенераторуС1С1СРСРРис.13.14,бРис.13.14,аПри построении двухтактных генераторов на транзисторах вместо колебательныхконтуров широко используются трансформаторы на линиях (ТЛ).
При использовании ТЛпереход от однотактного генератора к двухтактному осуществляется с помощью симметрирующего ТЛ. Как правило, ТЛ используются при построении широкополосных генераторов. Подробное рассмотрение ТЛ выходит за рамки настоящих лекций.Вопросы для самоконтроля знаний по теме лекции 13:1.
Представьте схемы генераторов: а) с последовательным питанием входной цепи и параллельным питанием выходной цепи; б) с параллельным питанием входной цепи и последовательным питанием выходнойцепи.2. Получите соотношение (13.1). Поясните его.3. Представьте схему лампового генератора с комбинированным смещением: а) часть смещения от независимого источника, часть за счёт сеточного тока лампы; б) часть смещения за счёт катодного тока лампы,а часть за счёт сеточного тока.4. Почему не применяется подача отрицательного смещения в генераторе на биполярном транзисторе ототдельного источника? Поясните.5. Приведите соотношение для определения мощности, потребляемой делителем R1 , R2 в схеме (рис.13.3),отличное от соотношения, представленного в лекции.6. Уясните пути протекания токов на схемах рис.13.6.7. Изобразите графически зависимость мощности (13.3) на потенциометре R в схеме (рис.13.6,б).
Чему равно значение каждой составляющей мощности в точке минимума результирующей мощности?8. Почему применение ламп с трёхфазным катодом-накалом позволяет уменьшить уровень фона за счётмагнетронного эффекта?9. Представьте схемы питания второй сетки (рис.13.7,а, б) при параллельном питании анода.10. Установите соответствие элементов контуров в схемах (рис.13.12,а) и (рис.13.14) при С3 = .215Лекция 14ГВВ с общей сеткой и с общей базой. Частотные свойства ГВВ с общим катодом (ОК)и с общей сеткой (ОС). Принцип работы, энергетические соотношения и основныепоказатели ГВВ с ОС.
Сравнение ГВВ с ОС и ОК. Расчёт ГВВ с ОС. Практическиесхемы ГВВ с ОС. Особенности ГВВ с общей базой (ОБ) и его применение.В предыдущих лекциях мы рассматривали ГВВ на электронных лампах и биполярных транзисторах, в которых источник носителей тока – катод в лампе, эмиттер в транзисторе является общим электродом для входной и выходной цепей генератора. Схемы таких генераторов носят название соответственно с общим катодом (ОК) и общим эмиттером (ОЭ).Ламповый ГВВ по схеме с ОК широко применяется при использовании тетродов ипентодов вплоть до метровых волн (частоты до 100 МГц, в отдельных случаях и выше), апри использовании триодов до частот обычно не выше 10 МГц.
При применении триодного генератора по схеме с ОК в диапазоне декаметровых волн (частоты 3…30 МГц) проявляется такой его недостаток, как наличие сильной связи между цепями возбуждения инагрузки, то есть между входом и выходом генератора, через межэлектродную ёмкостьлампы анод-управляющая сетка (ёмкость САС). В метровом диапазоне волн (частоты30…300 МГц) к этой связи добавляется ещё связь через индуктивность ввода катода LКАТ.На рис.14.1 представлена схема генератора с ОК,Ана которой отражены отмеченные выше связимежду входной и выходной цепями генератора.САСiАБуквами обозначены внешние выводы соответiCствующих электродов лампы: катода (К), сеткиССКuC(С), анода (А).
Наличие указанных связей междуuКLКuВХвходной и выходной цепями генератора, которыеuКАТявляются нежелательными и которые при расLКАТсмотрении ГВВ с общим катодом полагались отКсутствующими, может существенно изменитьСБЛ АСБЛ Срежим работы генератора и привести его к самовозбуждению. При самовозбуждении на выходе- ЕС+ ЕАгенератора появляются высокочастотные элекРис.14.1трические колебания при отсутствии внешнегосигнала возбуждения.
Основной причиной самовозбуждения триодного генератора по схеме с ОК с повышением рабочей частоты является усиление связи между выходной цепью генератора (контур СК, LК) и входом через межэлектродную ёмкость САС, сопротивление которой уменьшается с ростом частоты, в итогебольшего уровня сигнал поступает с выхода генератора на его вход. Через ёмкость САСосуществляется также прямая передача высокочастотного сигнала с входа на выход генератора, что является нежелательным в подавляющем большинстве случаев. При прямойпередаче в нагрузке генератора появляется высокочастотный сигнал при обесточеннойлампе.
У тетродов и пентодов межэлектродная ёмкость САС за счёт экранирующего действия второй (экранной) сетки (у пентодов добавляется ещё экранирующее действие третьей сетки) существенно меньше (на 1…2 порядка). Поэтому тетродные и пентодные генераторы по схеме с ОК работают устойчиво до более высоких частот, чем триодные. В тоже время триоды являются основным классом генераторных ламп, особенно мощных идиапазона сверхвысоких частот (СВЧ).Индуктивность ввода катода LКАТ также оказывает влияние на самовозбуждение генератора. Однако более существенно её влияние сказывается на необходимости увеличения напряжения и особенно мощности возбуждения, что снижает коэффициент усилениягенератора по мощности и может сделать применение его нецелесообразным. При LКАТ = 0напряжение возбуждения uВХ = uС.