Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 52

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

Текст из файла (страница 52)

Действительно, при работе транзисторов в одинаковом режиме в обеих схемах генераторовU M КЭU M КБ U M КЭ  U МБK u ОЭ ;K u ОБ  K u ОЭ  1.U МБU МБU МБЕсли Ku ОЭ >> 1, то можно считать Ku ОБ ≈ Ku ОЭ = Ku.В генераторе с ОЭIK i  K1   ,I Б1где  01  f f  2- модуль коэффициента передачи по току транзистора при включе-нии с ОЭ на частоте f;  0 - значение коэффициента передачи по току транзисторапри f → 0 (статический коэффициент передачи по току транзистора в схеме с общимэмиттером); f  - частота, на которой модуль коэффициента передачи по току транзисторапри включении с ОЭ  уменьшается вентом  0 .В генераторе с общей базой2 раз по сравнению со статическим коэффици-9Подробное рассмотрение транзисторных ГВВ с учётом инерционных процессов изложено, например, вработе автора: Дегтярь Г.А.

Устройства генерирования и формирования радиосигналов: Учебное пособие/Новосиб. гос. техн. ун-т. – Новосибирск, 1995. – 237 с.229Ki I K11.I Б1  I K 1Таким образом, можно считать:- в генераторе с ОЭK P  K u -0 Ku1  f f   2;в генераторе с ОБK P  Ku .Коэффициент усиления по напряжению Ku в транзисторном генераторе уменьшаетсяс ростом частоты.Действительно, амплитуда переменного напряжения на нагрузке (контуре)U MK  E K  E K .С ростом частоты следует ожидать уменьшения коэффициента использованиянапряжения питания коллектора  , а значит, и уменьшения U MK . Требуемая амплитуданапряжения возбуждения UМБ, напротив, будет расти с повышением частоты.Поэтому в генераторе с ОБ коэффициент усиления по мощности также будет уменьшаться с ростом частоты, но в меньшей степени, чем в генераторе с ОЭ.На рис.14.6 представлены зависимости KP для генераторов с ОЭ и ОБ при  0  30 иK u  20.Вблизи граничной чаОЭстоты f ГР   0 f  коэффиKPциент усиления по мощности KP генератора с ОЭ суОБ20щественно снижается и приf > fГР становится меньше,чем у генератора с ОБ.

Поэтому на высоких частотахf ГР / f вблизи fГР и выше схема генератора с ОЭ становитсянеэффективной и лучшие100 f / f 10 30результаты получаются вРис.14.6генераторе с ОБ.Генератор с ОЭ используется на частотах f < (0,2…0,3) fГР, где он обеспечивает существенно большее значение KP. Генератор с ОБ используется с частот f > (0,2…0,3) fГР до частот (2…3) fГР, где онобеспечивает большее значение KP, нежели генератор с ОЭ.В силу большего постоянства коэффициента усиления по мощности схема генератора с ОБ находит применение в широкополосных транзисторных генераторах – усилителяхмощности, где требуется равномерная амплитудно-частотная характеристика.Практически схема с ОБ, как отмечалось в начале лекции, применяется в генераторах, начиная с частоты 1 ГГц. До этой частоты предпочтение отдаётся схеме с ОЭ.Вопросы для самоконтроля знаний по теме лекции 14:1.

Представьте схему и поясните нейтрализацию связи между входной и выходной цепями ГВВ по схеме сОК с помощью индуктивности, подключаемой параллельно ёмкости анод-сетка лампы.2. Почему межэлектродная ёмкость САК меньше межэлектродной ёмкости САС?3. Поясните особенности схем ГВВ с ОС, представленных на рис.14.4. Из каких требований следует исходить при выборе блокировочных и разделительных элементов?4. Есть две идентичные лампы, два идентичных контура и необходимые источники питания и возбуждения.Соответственно выполнены два ГВВ: один по схеме с ОК, другой по схеме с ОС.

В обоих генераторах230обеспечивается амплитуда первой гармоники анодного тока 1 А. Охарактеризуйте энергетические параметры генераторов. Что у них одинаково и в чём различие?5. В чём сходство и в чём различие генераторов с ОС и ОБ?231Лекция 15Необходимость сложения мощностей АЭ. Параллельное и двухтактное включенияАЭ. Свойства ГВВ с параллельным и двухтактным включением АЭ, энергетическиесоотношения в них. Особенности схем с параллельным и двухтактным включениемтранзисторов.Довольно часто требуемая мощность ГВВ не может быть получена от одного генераторного прибора – активного элемента (АЭ): лампы или транзистора. Надо либо разрабатывать новый АЭ с нужной мощностью, либо искать другие способы решения задачи.Разработка нового прибора и производство его занимают много времени и дорого обходятся.

Кроме того, потребность в мощных приборах может быть весьма ограниченной.Последнее особенно относится к генераторным лампам. Да и не всегда удаётся разработать прибор на нужную мощность, что относится как к лампам, так и к транзисторам. Поэтому специалистам приходится искать схемные решения получения больших мощностей.Чтобы получить нужную мощность, используют совместную работу нескольких АЭ наобщую нагрузку. Наиболее простыми способами реализации совместной работы АЭ являются их параллельное и двухтактное включения.

При выполнении определённых условий результирующая мощность в нагрузке равна сумме мощностей, создаваемых в выходной цепи каждым АЭ.Параллельное включение активных элементовНа рис.15.1 представлена схема ГВВ с параллельным включением двух ламп V1 и V2с общим катодом.I A 0 V 1  I A0 V 2LБЛ АCР А+ЕАСБЛ АV1iA V 1iA V 2СР ССР СLБЛ СLБЛ СCНV2СБЛ С- ЕССБЛ С- ЕСLKCНК источникувозбужденияUН V 1CKUKUН V 2IAn V 1,V 2n 1Тр1Тр2ABРис.15.1CПри параллельном включении ламп одноимённые электроды соединяются вместе повысокой частоте; по постоянным напряжениям питания одноимённые электроды, кромеанодов, как правило, разделяются.

Это делается для того, чтобы можно было производитьиндивидуальную регулировку режима каждой лампы, так как параметры ламп практически не бывают одинаковыми.232В представленной схеме использовано параллельное питание анода, но может бытьиспользовано и последовательное питание. Для рассмотрения особенностей параллельного включения АЭ способ питания анодов ламп не является принципиальным. Выбор питания анода определяется теми же соображениями, что и при построении ГВВ на однойлампе1.Назначение разделительных СР и блокировочных СБЛ, LБЛ элементов в цепях точнотакое же, как в ГВВ на одной лампе. Нагрузкой ламп в анодной цепи служит контур СК,LК. В представленной схеме использованы триоды.

В схемах на тетродах и пентодах будутдобавлены цепи питания вторых (экранных) сеток, которые реализуются, как и в генераторе на одной лампе2. Однако, напомним, что большинство мощных генераторных ламп, втом числе и самые мощные лампы, а также лампы СВЧ – это триоды. На схеме показанылампы с прямонакальным однофазным катодом. Питание накалов ламп осуществляется оттрёхфазной сети, что позволяет ослабить пульсацию результирующего выходного тока(паразитную амплитудную модуляцию) за счёт магнетронного эффекта (см. лекцию 13).Для устранения на выходе пульсаций анодного тока за счёт магнетронного эффекта дляпитания накалов ламп используются два трансформатора Тр1, Тр2, первичные обмотки которых включены звездой. Напряжение накала лампы V1 UН V1 пропорционально линейному напряжению между фазами А, В, а напряжение накала лампы V2 UН V2 пропорционально напряжению фазы С.

При таком способе питания напряжения накалов оказываютсясдвинутыми по фазе относительно друг друга на 90°. На рис.15.2 представлены векторныедиаграммы напряжений в цепях питания накалов ламп.А90°UA=UB=UC;UAB= 3 UC120°UН V290°UН V1 = UН V2;120°120°ВUН V1UН V 1= nТр1 UAB;UН V 2 = nТр2 UCСРис.15.2Коэффициент трансформации по напряжению трансформатора Тр2 nТр2 должен бытьв 3 раз больше, чем у трансформатора Тр1.Питание накалов ламп со сдвигом по фазе 90° обусловливает изменение магнитныхполей в лампах со сдвигом на 1/4 периода частоты питания накалов. В итоге пульсациианодных токов за счёт магнетронного эффекта оказываются сдвинутыми на 1/2 периодачастоты питания накалов, что составляет 180°, то есть пульсации находятся в противофазе. Если величины этих пульсаций одинаковы, то на выходе, складываясь, они компенсируют друг друга.При возбуждении ламп гармоническим сигналом uC  U MC cos t анодный ток каждой лампы может быть представлен в виде совокупности гармонических составляющих,как в ГВВ на одной лампе:i A V 1  I A0 V 1  I A1 V 1 cos t  I A 2 V 1 cos 2t  ...;(15.1)i A V 2  I A0 V 2  I A1 V 2 cos t  I A 2 V 2 cos 2t  ...

,1См. лекцию 13.Третья (защитная) сетка у пентода обычно имеет потенциал катода, и вывод её соединяется с выводом катода внутри лампы.2233где IA0 V1, IA0 V2 - постоянные составляющие анодных токов ламп V1 и V2 соответственно;IA1 V1, IA1 V2, IA2 V1, IA2 V2, … - амплитуды первой, второй и так далее гармонических составляющих анодных токов ламп V1 и V2 соответственно.Пути протекания анодных токов каждой лампы такие же, как в ГВВ на одной лампе.Постоянные составляющие анодных токов ламп IA0 V1, IA0 V2 протекают через источник анодного питания ЕА, блокировочный дроссель LБЛ А, участок анод-катод соответствующей лампы. Первые и высшие гармонические составляющие анодных токов ламппротекают через нагрузку – контур СК, LК и участок анод-катод соответствующей лампы.Контур нагрузки СК, LК считаем настроенным на выделяемую гармоническую составляющую анодных токов ламп, в частности, первую, для которой он представляет чисто активное сопротивление, равное эквивалентному сопротивлению контура на резонансной частоте Roe.Для общности результатов и более полного рассмотрения вопроса примем, что анодные токи ламп различаются как по величине, так и имеют некоторый фазовый сдвиг.

Причиной последнего, если не учитывать инерционные явления в лампах, является несинфазность подаваемых сигналов возбуждения на сетки ламп из-за различия внешних и внутренних реактивностей в цепях возбуждения, в том числе и длин соединительных проводов.При наличии фазового сдвига φ в сигналах возбуждения ламп выражения (15.1) могут быть записаны в виде:i A V 1  I A0 V 1  I A1 V 1 cos t  I A 2 V 1 cos 2t  ...;i A V 2  I A0 V 2  I A1 V 2 cos(t   )  I A 2 V 2 cos 2(t   )  ...

Характеристики

Список файлов книги