Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 106
Текст из файла (страница 106)
При этом для расчета коэффициентов нелинейных искажений следует воспользоваться однои из методик из [6.6, гл. 3]. Более точныи и полный расчет энергетических параметров режима и нелинейных искажений можно выполнить на компьютере, используя разработанные для этой цели программы С(1АКА и ТЕТВОО, В этих программах применяются реальные статические характеристики ламп и полевых транзисторов. Пояснения к использованию этих программ имеются в [6.11]. Для усилителей на биполярных транзисторах рассчитываются только энергетические показатели, а для достижения малых нелинейных искажении следует использовать рекомендации, имеющиеся в гл. 2, а также в [1.1, гл. 2 и 3; 1.44; 2.3]. Расчет параметров режимов тетродов в усилителе сигналов с ОМ.
Исходные данные для расчета: 1) отдаваемая лампами только максимальная мощность Р1 „„, кВт, или (и) средняя мощность Рыр, кВт; в обоих случаях расчет ведется и для максимальной расчетной мощности Рь, , '2) тип ламп; 3) напряжение анодного питания Е; 4) параметры группового сигнала; 5) коэффициент нелинеиных искажении 111зд,е. Напряжение питания аноднои цепи Е выбирают по рекомендациям гл. 2, а также [1.1, гл. 2 и 7], напряжение питания экранирующей сетки Е,з обычно выбирают равным номинальному.
Расчет производится по статическим характеристикам ламп. Для иллюстрации на рис. 6.6 приведены анодные характеристики для современных тетродов. На характеристиках в том месте, где их линейная часть переходит в изогнутую, отмечаются точки а, ап ам аз... и через них проводят прямую а, е„ отделяющую область линейного усиления от области, где усиление будет сопровождаться заметными искажениями.
Напряжение смещения Е„= Е, „, при котором нелинеиные искажения имеют минимум (рис. 6.7), можно для современных генераторных тетродов с протяженным нижним сгибом статических характеристик (СХ) анодного тока определить следующим образом. Из семейства сеточных характеристик 1„= 7(е,) (рис. 6.8) выбирают три, снятые при е., = е,зпо Е,12 и Е„. На характеристиках при е, = е„;„ и Еь12, отмечают точки а и о, значения тока г', для которых равно га = 1ьтьх = 5Р1гг17ьгеах и 1а = 1 тьх/2 ЧеРез точки а и 5 пРовоб дят прямую до пересечения с осью абсцисс в точке в. Напряжение на управляющей сетке для точки в равно Ее Ео опт' расстояние между точками в и г равно амплитуде напряжения возбуждения 17е „, а отрезок вд соответствует току покоя 1„. 482 483 бгяп, пси 7ааа г'й 2га тат а а еа аси са им Рис. 6.6 -ИР Е р„-Г55 -275 Ес,с Рис.
6.2 Ке = Ус'т,х/(2Рс1 тах) ггс вал Рис. 6.8 484 485 По полученным значениям токов Хп,; Татах и напряжениям еа льг и Еа (рис. 6.6)' можно отметить точки а и д. Проведен-', ную через эти точки прямую можно рас-, сматривать, с некоторым приближением,, как динамическую характеристику (Методика более точного расчета и построения динамической характеристики указана в [1.1, 2 2.3 и 5 7.10],) Для полученного, режима по СХ для токов гс и г,г опредеЛяЮт ЗНаЧЕНИя !с ах И /сг ах Прн Еспах И Еат1л, ДаЛЕЕ, ПОЛЬЗУЯСЬ СООТНОШЕНИЯМИ, приведенными в любом учеБнике (напри-, мер, [1.1, 2 2.10]), по полученным параме-. тйам тагтл /а и|ах Уа |пах Р1 |пах, Устах, Е 7стах Тсгтах рассчитывают все осталь- . ные электрические параметры аноднои и сеточных целен: /ы тах 7ао птах Ро тах Раи птах 22а пгах Ус птах |со птах Рс20 гпах,, 7с1тах 7со пинг, Р|1тах Рсотах ггэ Кр = Р1 |пах/Р1сгпах.
СРедние значениЯ мощностей Рг,р, Роср, Рсгоср Ран срг а также КПД р можно рассчитать по формулам, имеющимся в [1.1, 2 7.9]. Для современных генераторных тетродов необходим учет тока покоя. В этом случае расчетные формулы принимают вид ггп — п/п/Тао |пах Р1ср — Р1 |пахХ РО р — Ротах(Х + |8п) Рс20 = Рс20 тахХ Ран.ср — Роср Ргср Гга.ср — Р1ср/Роср. Здесь Х и Хг — параметры заданных для проектируемого передатчика групповых сигналов (см. табл. 6.1); 57 — относительный ток покоя; Е = 0,25...1. Коэффициент усиления по мощности Кр при работе Без токов или с чалыми токами управляющей сетки и без учета потерь в изоляции, в экранах и на излучение принимает бесконечно большое значение.
Однако не следует полагать, что в этих условиях можно оБеспечить нормальную раБоту мощного каскада при возбуждении его от очень маломощного предварительного усилителя, т.е, при очень большом сопротивлении между управляющей сеткой и катодом выходной лампы. При этих условиях каскад может самовозбудиться. В 2 2.11 пРиведена методика Расчета КРд,п длЯ Режима Устойчивого усиления. Определив Крд„п, можно найти Р,,» = Рагтах/ардан и далее — величину балластного сопротивления, которое нужно вклк чить по ВЧ между сеткой и катодом для поглощения мощности предварительного каскада; Мощность предоконечного каскада ПОК можно определить из Ргппх = Рсгтах/0хс пах, где оРиеНтиРовочно пхс„, 0,5, Если лампа выходного каскада должна работать с токами управляющей сетки, входное сопротивление Л, = Ус/7,1 сильно меняется и предоконечный каскад работает на нелинеиную нагрузку.
Вследствие этого возникают дополнительные нелинейные искажения. Для их снижения, т.е. для линеаризации нагрузки ПОК, включают на входе лампы ОК Балластное сопротивление ЛО [1.1, рис. 3.2 и 7.3,е]. Величина сопротивления 776 выбирается меньше Лст1л = Устах/7сггпах Требуемое повышение мощности ПОК = Ргпок = Ргпок ах/Рсг тах = 1+ гг при выБранном режиме то —— ~Ес[/Уста» ( 1 при г, > 0 и принятой величине баЛЛаСтНОГО СОПрОтИВЛЕНИя р = 77,тг /7||0 МОЖНО ОПрЕдЕЛИтЬ ПО ГрафИ- кам рис.
3.2 в [6.17]. Например, если требуется получить вследствие искажения напряжения возбуждения дополнительные искажения не больше Куз = — 60 дБ при ьэ = 0,99, то требуется выбрать Кв = Кст1 /64 и увеличить мощность ПОК в 64 раза. Если лампы должны работать в схеме с общей сеткой, расчет параметров целен следует вести с учетом особенностей этой схемы [1.1, с, 71-74]. Изложенная выше методика расчета режима лампы генератора с внешним возбуждением целесообразна при необходимости получить достаточно точные результаты и может быть использована при наличии подробных статических характеристик ламп в сравнительно крупном масштабе (8х8 см).
Если же по каким-то причинам нет возможности воспользоваться анодными характеристиками, расчет можно вести и по табличным данным (Еа, Есг, Я, Ягр, 77, Е',), но имеЯ в видУ, что точность его будет тем ниже, чем больше разница между Ргнп и Р, . Расчет в этом случае проводится в следующем порядке 1) по известным Рт„,вк, Ев, Ег, д, Я р определяют сгр,' 2) в качестве рабочего значения бт принимают значение, несколько меньшее б„р: актах = (0 8 ° 0,9)ьсгр',. 3) опРеделЯют //»т»к = 4твкЕ» и далее Рассчитывают все электрические параметры аноднои и сеточной цепей по укаэанным выше методикам.
Проверка приемлемости принятых исходных данных и результатов расчета параметров режима усилительных ламп в передатчиках, которые рассчитаны на длительную работу при Рвнс т Ргдттс (группа а), производится по выполнению следующих неравенств для максимального режима Р»т»к сс Радоп, /стогов» < Рсходод Рот»к Родоп ° Для усилителей, работающих в передатчиках, для которых средняя отдаваемая мощность при работе с ОМ Р1,р всегда меньше Р...
(группа 6), а отдаваемая мощность в телеграфных режимах Р„ю < Рг,ром, проверка приемлемости принятых режимов проводится при выполне-- нии следующих неравенств: Рсхоср < Рсходоп /с.ср < /с.доа ° / вср ~ 4Р».доп~ Здесь Р, ср должно быть вычислено для того группового сигнала из заданных для проектируемого передатчика, для которого отношение .1»х/Х минимально Система охлаждения и источники питания выходных усилителей для передатчиков группы а должны рассчитываться для максимального режима, а для передатчиков группы' б — для средних мощностеи Ро,р, Р,,р и Рсхоср. Емкость выходных конденсаторов фильтров в источниках питания, спроектированных на среднюю потребляемую мощность, в последнем случае должна быть выбрана с учетом необходимости запаса значительнои энергии и расхода ее в те интервалы, когда усилитель отдает почти максимальную мощность.
Эту емкость С„„„ ф можно ориентировочно определить из Свнкф ) 20/в/вота»/Е» где / — длительность выбросов огибающей группового сигнала над уровнем (1,5. 2)/Уогср (можно брать /в - 1...2 мс); /»от»к и Ев — постоянная составляющая анодного тока и напряжение анодного питания усилителя. Коэффициент 20 гарантирует снижение Е, в максимальном режиме не более чем на 5 %, Наиболее точный и подробный расчет режимов ламп для любого каскада по схеме с ОК можно выполнить на ЭВМ по программам ЕОАКА и ЫАКАЗ, а для каскада по схеме с ОС вЂ” по программам ЕОАКА7 и ЫАКА2. Сравнительно полное описание программы МАКА дано в [6.6; 6.11), там же приводится инструкция по подготовке исходных данных. В результате расчета можно получить мгновенные значения токов, напряжений и мощностей для анодной цепи и целен управляющей и экранирующей сеток, а также необходимые средние значения энергетических параметров и коэффициентов нелинеиных искажений 3-го и 5-го порядков при загрузке усилителей в соответствии с рекомендациями МККР.
486 Расчет режима транзисторов. В современных передатчиках с ОМ широкое использование транзисторов ограничивается лишь требо- ваниями малых нелинеиных искажений и Большим числом транзисторов при мощности передатчика выше 1 кВт, Выбор транзисторов по частот- ным свойствам для усилителеи с высшей рабочей частотой / произво- дится исходя из следующих условий: Для недонапряженного режима / <3/ /до Для ключевого режима /» < 0,1/, Дпя ключевого режима при ШИ1»1 ........... / < /»/100 В последнее время из всех каскадов предпочтение отдают полевым транзисторам МДП. В предеарителъпых каскадах лампово-транзисторных передатчи- ков и полностью транзисторных необходимо, не считаясь с низким КПД каскадов и сложностью схемы, путем снижения напряженности режи- ма получить минимально возможныи уровень нелинейных искажений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
