Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 115
Текст из файла (страница 115)
В этом случае полезная мощность в нагрузке уменьшается в соответствии с формулой тзР)Р, = 1 — (тп — п)з,ттп 100 %, где ЬР)Р,„— уменьшение мощности в нагрузке, %; и« вЂ” общее число модулей; п — число отказавших модулей. Так, при отказе одного иэ четырех модулей мощность уменьшается на 44%, а при выходе из строя одного из Зб модулей — только на 5 %. Правда, при такой системе должны быть выбраны с соответствующим запасом по мощности балластные сопротивления мостов сложения. Предполагается, кроме того, что тракт, предшествующий выходным модулям, изолирован от них, на-.
пример, с помощью ферритового циркулятора. Схема 1П также может быть использована при построении УМ по схеме сложения (см. рис. 7.5). Здесь достаточно иметь в запасе один полукомплект УМ, заменяя им вышедший из строя. 7.4. Разработка схем и расчет усилителей мощности на тетродах и клистродах Тетродный и клистродный УМ являются узкодиапазонными, т.е. имеют на входе и выходе колебательные системы, настраиваемые на конкретный рабочий канал ТВ.
Наиболее рациональной является конструкция, когда на выходе лампы применяют двухконтурную колебательную систему, а на входе — одноконтурную. При этом используют метод компенсационнои настройки, при которой искажения, обусловленные неравномерностью АЧХ на входе и выходе, в значительной степени компенсируют друг друга. Выполнение контуров в виде объемных резонаторов обусловливает применение однотактных схем. Как было сказано, при необходимости повышения выходной мощности используют сложение мощностей отдельных УМ, главным образом с помощью квадратурных мостов сложения. 518 519 В метровом диапазоне на фиксированных частотах (что характерно для телевизионных станций) современные тетроды достаточно устойчиво работают и в схеме с ОК; лишь в некоторых случаях необходимо введение сравнительно некритичной мостовой сеточной неитрализации.
Преимущество схемы с ОК вЂ” возможность получения в каскаде большего коэффициента усиления мощности; оно сохраняется и в ТВРС, хотя здесь необходимо искусственное повышение затухания сеточной цепи тетрода (путем балластирования) для обеспечения прохождения широкой полосы частот и уменьшения нелинейности нагрузки, создаваемой этой цепью.
Преимущества каскада с ОС помимо большей устойчивости— возможность упрощения схемы и настройки входной цепи и эффективное ослабление возникающих в нем шумов и нелинейных искажении за счет присущей схеме с ОС отрицательнои обратной связи. Поэтому во многих ТВРС метрового диапазона (как отечественных, так и зарубежных) предпочтение отдается именно этой схеме. В дециметровом диапазоне большинство мощных телевизионных тетродов оБеспечивает пока достаточно устойчивую работу только в схеме с ОС. В тетродных УМ на волнах короче 3 м как выходные, так и входные колебательные системы строят на основе коаксиальных резонаторов. Малое излучение, обеспечиваемое этими конструкциями, существенно не только с точки зрения уменьшения потерь в контурах, но и для выполнения санитарных норм в отношении к обслуживающему персоналу, При этом используют как одностороннюю, так и двухстороннюю конструкцию каскадов; достоинством последней считается сравнительная простота, технологичность и поэтому большая надежность в эксплуатации.
На волнах длиннее 3 м выходные контуры (особенно при значительных мощностях) — тоже обязательно коаксиальные, входные же могут быть построены и из элементов с сосредоточенными параметрами. На рис. 7.10-7.12 приведены для иллюстрации эскизно (условно) типовые конструкции тетродных УМ 1-Н (рис. 710) и ! Н (рис. 711 и 712) телевизионных диапазонов. Показаны эскизно (условно) конструкции каскадов, принципиальные схемы с принятыми стандартными обозначениями и, наконец, эквивалентные схемы их выходных колебательных систем. Каскады, представленные на рис. 7.10 и 7.12, построены по схеме с ОС, а на рис.
7.11 — по схеме с ОК. Анодные резонаторы во всех схемах короче четверти волны, причем резонатор на рис. 7.10 неоднородный: для укорочения конструкции часть внутреннего цилиндра заменена цилиндрической спиральной линией (см. 1 3.11). Нагрузочные резонаторы в конструкциях рис. 7.10-7.12 имеют эквивалентную длину в четверть волны. При этом нагрузочный резонатор на рис.
7.10 — неоднородный, а на рис. 7.11 частично разделен на две параллельные ветви: настроики! и связи Н. На рис. 7.10 обозначены: 1 — наружная труба анодного контура; 2 — анодная (внутренняя) труБа того же контура; 3 — плунжер настройки анодного контура; 4 — внутренняя спиральная линия; 5 — элемент подстройки анодного контура; 6 — наружная труба нагрузочного контура; 7 — внутренняя труба индуктивной ветви того же контура; 8 — плунжер регулировки индуктивной ветви; 9— ссс ив Вхвсс 4 в Ест сс Эьивд Ссв йз с7 Рв .т.11 Рис.т.1О Бс дс Рис.т.12 820 а) Рис. т.гФ 2 Еа ~ )7)апик 1+ гран нк/ (7.7) Е >еа ы+17а (7.8) 1+]хггг х сггйг +)хогг 525 524 малом диаметре центральной трубы) действует незначительная паразитная емкость анодного радиатора на внешнюю трубу (рис.
7.14,в), которая по данным измерений примерно равна выходной емкости лампы. Это позволяет снизить требуемое волновое сопротивление и осуществить линию; в результате действующая емкость оценивается как 2,5С„,. Расчет длины анодного резонатора и уточнение величины эквивалентной емкости (в том числе и для составного резонатора на рис. 7.14,в) производят по формулам, приведенным в г 3.11. В результате находят характеристическое сопротивление эквивалентного анодного контура р1 и эквивалентное сопротивление нагрузки на центральной частоте К о — — ргЯы Далее разрабатывают конструкцию второго (нагрузочного) контура. При этом используют варианты конструкций, приведенных на рис. 7.10-7,12.
Затем рассчитывают элементы связи между резонаторами и связи с фидером, для чего в сечениях резонаторов, где установлены связи, определяют эквивалентные сопротивления резонаторов. Эти расчеты также выполняют в соответствии с рекомендациями г 3.1!. Энергетический расчет лампы производят на несущей частоте радиосигнала изображения, вблизи которои сосредоточены спектральные составляющие сигнала, несущие максимальную мощность. На этой частоте выходная колебательная система имеет комплексное сопроти- вление но при выбранных параметрах колебательной системы и расстройке х = — 0,5 на несущеи частоте радиосигнала изображения оказывается, что фазовыи угол хэнк составляет всего 3', так что нагрузку можно считать активной.
При этом она значительно превышает К~о.' К,„„= 1,6Нао. Далее производим расчет режима лампы в пиковом режиме, режиме передачи черного поля и в среднем режиме. Расчет в пиковом режиме нужен для определения напряжения анод- ного питания и максимальнои величины анодного тока тетрода. В УМ радиосигналов иэображения (в ТВРС с раздельным усилением сигналов) Р-пан = (1,2 .1 3)Р- ннх с учетом потерь в колебательной системе и разделительном фильтре. В УМ ТВРС с совместным усилением Р пнн = (1,15 .! 2)(~/Р а х + угР зс) (7 5) Амплитуды первой гармоники анодного тока и напряжения на анодном колебательном контуре л ппа При работе лампы с углом отсечки анодного тока д .= 90 з = 21агпнн > гппг „, где гнгааа — максимально допустимая величина импульса анодного тока.
Амплитуда напряжения возбуждения для схемы с ОС (7.6) ~'г Я(1+ 17+ Р ) ! 2 где Я, 0 и Рг — статическая крутизна и проницаемости лампы. Для схемы с общим катодом делитель (1+ 17+ Рг) обращается в единицу. При выборе напряжения анодного питания следует исходить из условия обеспечения в пиковой точке близкого к граничному режима. Напряжение питания Е можно рассчитать по формуле где К,пнн = 17нпнн для схемы с ОК и !1,пна = !7нп໠— 77ы, для схемы с ОС. Однако при наличии статических выходных характеристик лампы напряжение анодного питания лучше определять по характеристикам. Пиковое значение импульса анодного тока г, должно находиться в начале линейного участка характеристики лампы.
Этому значению тока соответствует минимальное напряжение на аноде с е,;„. Тогда Найденные по формулам (7.7) или (7.8) значения Е, не должны превышать номинального Е„. Если Е, > Е,н,п, то надо снижать сопротивление аноднои нагрузки. Энергетические расчеты тетрода выполняют в режиме передачи черного поля и в среднем режиме. В режиме передачи черного поля Р г: О 56Р ганн, а в среднем режиме Р,р — — 0,3Р, . В УМ ТВРС с СУ к этим мощностям добавляют мощность сигнала ЗС Р зс, используя в расчетах величину Р „д = Р ч+ Р зс и Р рз = Р,р+ Р зс. В этих режимах в соответствии с методикой расчета, изложенной в (1.1], рассчитывают токи анода 1,о, 1аы экранирующей и управляющей сеток 1ггы 1аго, 1аы, 1ыо, мощности, подводимые к аноду (Ро = Еа1ао) Таблица 7. йо — полрввочный коэффициент Среднеэфф.
норм. 11, гг, нс Режим Р в,/Р ся. 0,97 0,925 0,89 Передача синхроимпулыа Передача уровня черною Средний режим 1 0,5б 0,8 0,8 0,615 0,48 и сеткам, и мощности, рассеиваемые на электродах, КПД анодной цепи и коэффициент усиления мощности Кр. Так как амплитудная харак теристика УМ линейна, то коэффициент усиления мощности постоянен при изменении мгновенных значений ТВ сигнала, и его рассчитывают в режиме передачи черного поля. В УМ радиосигнала иэображения ТВРС с РУ в схеме с ОС 2Р „ 7/с1ч(1в!ч + 1сг1ч) (7.9 в схеме с общим катодом 1ГР =(12 13) г 2Р „ сгч/17вхОК (7.10) ГДЕ Лавок = рвхсввх — ВХОДНОЕ СОНРотивлеиие, определяемое требуемой добротностью входного контура Я х и его характеристическим сопротивлением.
Найденный коэффициент усиления мощности 1СР следует проверить из условия устойчивости работы каскада [1 1). В УМ ТВРС с СУ при расчете 11Р можно использовать среднезффективные значения амплитуд токов и напряжений. При этом в (7.9) и (7.10) вместо Р, подставляют Р чв, а 77,1ч рассчитывают согласно (7.6) при токе 1вгчп, соответствующем мощности Р,в. Однако при определении подводимых мощностей и КПД в режиме передачи черного поля и в среднестатистическом режиме необходимо использовать средние значения токов 1,9, 1сго, 1„9 за период биении радиосигналов изображении и ЗС. Эти средние значения можно получить, умножая токи 1,о, 1с а, 1сго, рассчитанные при соответствующей сРеднеэффективной амплитУде Ггсг, на попРавочныи козффициънт ха. Среднеэффективные значения амплитуд первых гармоник токов и напряжении (в том числе 77с1), нормированных к их пиковым значениям при передаче синхроимпульса, а также поправочные коэффициенты, по нашей оценке для общепринятого отношения мощностей Р- яях/Р зс = 0,1, приведены в табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
