Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 54

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

Текст из файла (страница 54)

Сопротивления ёмкостей С3, ССВ и нагрузки RН всхеме (рис.15.4) удваиваются за счёт совместной работы двух транзисторов (в общем случае сопротивления этих элементов увеличиваются в N раз).L2/К коллекторуRoe1C2/CСВ/2C3/22RНРис.15.4ГВВ с параллельным включением биполярных транзисторов, помимо специфическихнедостатков, обусловленных большим разбросом параметров транзисторов и положительным температурным коэффициентом для токов (с ростом температуры токи возрастают),присущи и все те недостатки, которые отмечены при рассмотрении параллельного включения ламп.

По этим причинам параллельное включение биполярных транзисторов используется сравнительно редко и не более двух-трёх. Значительно лучше обстоит дело сполевыми транзисторами: благодаря отрицательному температурному коэффициенту длятоков становятся менее опасны разброс параметров этих транзисторов и несимметрия всхеме.В заключение отметим, что параллельное включение АЭ возможно при реализацииГВВ по разным схемам: с общим катодом, с общей сеткой, с общим анодом, с общимэмиттером, с общей базой, с общим коллектором, с общим истоком, с общим затвором, собщим стоком. При этом проявляются свойства соответствующей схемы и параллельноговключения АЭ.Параллельно включенные АЭ можно рассматривать как один эквивалентный АЭ, укоторого при строгой синфазности режимов работы параллельно включенных АЭ результирующий выходной ток и его крутизна равны алгебраической сумме соответствующихпараметров отдельных АЭ.

При отсутствии синфазности режимов параллельно включенных АЭ эквивалентный АЭ можно характеризовать комплексными параметрами, что непредставляется удобным.Двухтактное включение активных элементов (АЭ).Схемы, принцип работы, особенности генераторов с двухтактным включением АЭДвухтактное включение АЭ (ламп, транзисторов), как и параллельное включение их,используют для увеличения мощности ГВВ: результирующая мощность в нагрузке генератора равна сумме мощностей, отдаваемых каждым АЭ.

Однако переход к двухтактномувключению АЭ обычно связан не столько с повышением уровня мощности генератора,сколько с улучшением ряда других характеристик. Во-первых, при двухтактном включении при тех же режимах работы АЭ удаётся существенно снизить уровень высших гармоник в нагрузке генератора. Во-вторых, в ряде схем двухтактного включения АЭ удаётсяослабить требования к блокировочным элементам. В-третьих, за счёт поочередности работы АЭ при двухтактном включении удаётся выровнять (линеаризовать) входное сопротивление генератора, являющееся нагрузкой для источника сигнала возбуждения (напри238мер, для предыдущего каскада).

В-четвёртых, генератор с двухтактным включением АЭудобен при симметричной нагрузке, например, при использовании двухпроводного фидера, так как позволяет обойтись без симметрирующего устройства7, обеспечивающего переход от симметричной нагрузки к несимметричной схеме ГВВ, реализуемой на одном АЭлибо путём параллельного включения нескольких АЭ. Отсутствие симметрирующегоустройства существенно упрощает схему связи генератора с нагрузкой.На рис.15.5 показана схема ГВВ с двухтактным включением двух ламп V1, V2 с общим катодом. Нагрузкой ламп является параллельный колебательный контур, образованный двумя ёмкостями СК и индуктивностью LK. Очевидно, результирующая ёмкость контура равна СК /2.iA V1ССВ СССВ НV1LБЛ СК источникувозбужденияСБЛ СI-ЕС-ЕСLБЛ ССКAn V 1n 1ОбщийСБЛ СК симметричнойнагрузкеLКпроводIСКAn V 2n 1ССВ СV2ССВ НiA V2LБЛ АСБЛ АРис.15.5IA0 V1 + IA0 V2+ЕАДля удобства подбора режима работы ламп с целью симметрирования схемы напряжения смещения ЕС могут подаваться раздельно.

Цепь смещения строится, как в любомГВВ. Питание анодов осуществляется от одного источника ЕА. При использовании тетродов или пентодов схема (рис.15.5) должна быть дополнена цепями питания соответствующих сеток. Питание накалов осуществляется по обычным схемам. Для устранения паразитной амплитудной модуляции за счёт магнетронного эффекта питание накалов ламп соднофазным прямонакальным катодом может быть осуществлено, как при параллельномвключении двух ламп (схема рис.15.1).Назначение элементов в схеме (рис.15.5) понятно из их обозначений и такое же, какв схеме любого ГВВ.

Особенности выбора отдельных элементов мы обсудим ниже, а сейчас отметим только принципиальные отличия схемы с двухтактным включением ламп отранее рассмотренных схем на одной лампе или с параллельным включением несколькихламп. Обратим сразу внимание, что отмечаемые ниже особенности двухтактного включения ламп имеют место при любой схеме их включения: с общим катодом, с общей сеткой,с общим анодом с сохранением всех присущих этим схемам особенностей.При двухтактном включении ламп напряжения возбуждения на сетки относительнокатодов подаются в противофазе. Таким образом, используются оба такта-полупериодасигнала возбуждения. Отсюда и обычно используемые названия схемы с двухтактным7См. лекцию 12.239включением АЭ: генератор по двухтактной схеме, двухтактный генератор.8 Схемноеобеспечение возбуждения двухтактных генераторов было рассмотрено в лекции 13.Обозначим сигнал возбуждения, подаваемый на лампу V1, как было принято во всехранее рассмотренных схемах ГВВ,u C V 1  U MC V 1 cos t .(15.5а)Тогда сигнал возбуждения, подаваемый на лампу V2, следует считать равнымu C V 2  U MC V 2 cost     U MC V 2 cost .(15.5б)Для нормальной работы схемы, как увидим, должно бытьUMC V1 = UMC V2 = UMC.Противофазное возбуждение ламп приводит к тому, что анодные токи ламп при разложении на составляющие, описываются выражениями:i A V 1  I A0 V 1  I A1 V 1 cos t  I A 2 V 1 cos 2t  I A3 V 1 cos 3t  I A 4 V 1 cos 4t  ...

;(15.6)i A V 2  I A0 V 2  I A1 V 2 cos t  I A 2 V 2 cos 2t  I A3 V 2 cos 3t  I A 4 V 2 cos 4t  ... ,согласно которым при противофазном возбуждении ламп нечётные гармонические составляющие анодных токов находятся в противофазе, а чётные – в фазе.На рис.15.6 для наглядности представлены временные диаграммы напряжений возбуждения (15.5), импульсов анодных токов iA V1, iA V2 (15.6) и их первых и вторых гармоник.iA V1I A1V 1 cos tI A 2V 1 cos 2ttU MC costiA V2 U MC cos tI A 2V 2 cos 2ttI A1V 2 cos tРис.15.6Обратим внимание, что изображённые на рис.15.6 импульсы анодных токов имеютнижний угол отсечки 45° < θ < 90°. Принципиально нижний угол отсечки анодных токовламп может быть любым в пределах 0 < θ < 180° и выбирается из тех же соображений, чтои в ГВВ на одной лампе9.

Режим работы ламп может быть любой: критический, перенапряжённый, недонапряжённый.Ток каждой лампы, протекающий в пространстве анод-катод, на выходе лампы у катода разделяется на постоянную составляющую IA0 V1, IA0 V2 соответственно, протекающую8Отличные от них генераторы обычно (часто) называют однотактными.Часто в двухтактном ГВВ выбирают θ = 90°, что способствует повышению фильтрации высших гармоник.Этот вопрос обсуждается ниже.9240через источник питания ЕА, блокировочный дроссель LБЛнагрузки LK, и переменные составляющиеIn 1Аи индуктивность контураAnV 1,  I AnV 2 , протекающие через контурn 1нагрузки С К , С К , LK в противоположных направлениях.При полной симметрии схемы амплитуды высокочастотных составляющих токов(15.6) равны, причём токи нечётных гармоник складываются в контуре нагрузкиС К , С К , LK , так как они, будучи в противофазе, протекают в противоположных направлениях, а токи чётных гармоник вычитаются в контуре, поскольку, находясь в фазе, такжепротекают в противоположных направлениях.На схеме рис.15.5 выделен общий провод, соединяющий катоды ламп со среднейточкой ёмкостной ветви С К , С К контура нагрузки и соответственно заземляющий среднюю точку контура.

Через общий провод протекают в одном направлении гармоническиесоставляющие анодных токов обеих ламп, следовательно, общий провод необходим дляобеспечения нормальной работы двухтактного генератора. В общем проводе чётные гармоники анодных токов складываются, так как они находятся в фазе и протекают в одномнаправлении. Токи нечётных гармоник, напротив, вычитаются, поскольку они находятся впротивофазе. Если токи ламп не равны, то в общем проводе будут обнаруживаться токивсех гармоник.Очевидно, общий провод должен выполняться таким образом, чтобы сопротивлениеего для тока любой гармоники было близко к нулю.

В противном случае на общем проводе появится высокочастотное напряжение (при полной симметрии схемы только от чётных гармоник токов), которое будет нарушать нормальный режим работы ламп, так какмежду анодом и катодом лампы будет действовать не только напряжение выделяемойгармоники, но и других. Целесообразно заземлять середину ёмкостной ветви контура, чтоулучшает фильтрацию высших гармоник анодного тока (ёмкостная связь АЭ с контуром)10.

Можно заземлять по высокой частоте среднюю точку индуктивности контура LK,что конструктивно выполнить сложнее из-за невозможности присоединиться точно к середине индуктивности LK. Средняя точка у ёмкостной ветви контура, напротив, легко реализуется путём последовательного включения двух идентичных конденсаторов ёмкостьюСК.

Одновременное заземление середин ёмкостной и индуктивной ветвей контура нагрузки С К , С К , LK недопустимо в схеме двухтактного генератора, так как средние точки дляёмкостной и индуктивной ветвей могут оказаться не точно средними, соответственно неэквипотенциальными. Соединение таких точек общим проводом обусловит асимметрию вработе ламп. Для того, чтобы при заземлении средней точки у ёмкостной ветви контураизбежать заземления точки у индуктивной ветви контура через источник питания ЕА,напряжение анодного питания подводят через блокировочный дроссель LБЛ А. Присоединить блокировочный дроссель LБЛ А стараются как можно ближе к середине индуктивности LK, то есть ближе к средней точке у индуктивной ветви контура.

Характеристики

Список файлов книги