Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 117
Текст из файла (страница 117)
мированный ток ?,' - = 1,40 и проводимость С',у — — 0,14. Тогда дем = ,ддг?,'?д,В', С',,/(1+ ?7',мС',м) = Ю,9 1,4 0,55/[1+ Ю,55 Ю,14) = 0,64 4. Конвекционный ток ?сггг = ?дг,ч(1+77' С',м)/(дгг[1-0,06[бе~у+ +од))) = 3,81[1+ 0,55 - 0,14)/(0,9[1 — 0,06[0,41+ 1,20))) = 5,0 А. 5. Ток катода ?а сд 1,05?сггг/?,'тч — — 1,05 5,0/1,4 = 3,76 [3,8) А. В " скобках указано паспортное значение параметра. 6.
Ускоряющее напряжение 10а+гдкП ?д„8?з 10а+гдк(з,те?цм8?з 7. Подводимая мощность Ра — — Е,? = 18,9 3,76 = 71 кВт. 8.КПД усилителя пд,н сс Р /Ре = 20/71 = 0,287, т.е. низкий. Реэгсим передачи уровня черного 1. Мощность в нагрузке Р, = 0,56Р = 11,2 кВт. 2. КПД и = Р „/Ре: = 11,2/71 = 0,158. Средний резким 1.. Примем т~~ = 0,35, тогда мощность Р ср —— гпгрР = 0,35 20 = 7 кВт. 2. Средний КПД пср — — Р ср/Ре = 7,0/71 = 0,10 [10 %).
3. Мощность рассеяния на коллекторе Рр„,р — — Ре — Р,р —— 71 — 7 = = 64 кВт, т.е. практически та же, что и в статическом режиме, где Ррк = Ре. Применение схемы с рекуперацией [рис. ?.16) при отношении напряжений и„= 0,5 для прибора с таким низким средним КПД позволило бы резко улучшить энергетику передатчика. Примем и, р —. 0,9, тогда В = 1/(п„п ар+1 — пе) = 1/(0,5 0,9+1 — 0,9) = 1/0,55 =' 1,8, т.е, близко к предельному Всадя — 1/и„= 2,0.
Средний КПД а1ср = Р,рВ/Ро = = 11,2. 1,8/?1 = 0,284, что не уступает ламповым и транзисторным усилителям, работающим в классе В. Такой же или чуть больший выигрыш имели бы и в статическом режиме. Рассеяние на коллекторе составило бы примерно 40 кВт против 72 кВт в схеме с Ее е Е, Применение рекуперации возможно лишь в специально сконструированных приборах. Из числа приведенных в табл.
1.8 это только клистрон КУ318. Проектирование цепей клистронного УМ ТВ сигнала выполняют по методике, рассматриваемой далее, в э 10.6. Требования к источникам питания. Напряжения накала и питания катушек электромагнитной фокусировки небольшие. Их стабилизация не представляет трудностей, к тому же чувствительность параметров к их вариациям вблизи оптимальных значений невелика.
Клистронный усилитель наиболее чувствителен к изменениям ускоряющего напряжения. В передатчиках изображения пульсации этого напряжения являются причиной отклонения фиксируемых уровней гашения и синхронизации от номинала и возникновения паразитной ФМ несущей Последняя, как указывалось, является причиной искажений сигналов цвет- ности и звука в приемнике.
В линейном режиме паразитная модуляция амплитуды оценивается коэффициентом гпя = [1У вЂ” 1)ЬЕ /[2Е,), где У вЂ” ' число резонаторов. Приняв допустимое значение тд = 0,01, имеем [ььЕа/Еа)дед — — 0,02/[М вЂ” 1). Это жесткая норма, требующая для ее реализации применения специальных ь|ер по стабилизации уровней гашения и синхроимпульсов на выходе усилителя.
Паразитная фаэовая модуляция вызывается изменениями постоянной скорости электронов ьа lс /Е . Приращение фазы Ьив = ВодьаьЕа/(2Еа), где Встав угол пролета электронов от первого до последнего зазора. Приближенно Вен = 10[?? — 1)/,„/4д [рад) и, следовательно, (саЕа/Еа)дед с— с Юдрд „. При допустимом приращении фазы около 0,1 рад эта норма дает заметно меньшии допуск, чем следующий из допуска на вариации фиксируемых уровней. Построение приппипиальпой схемы. На рис. 7.17 показан оконечный УМ передатчика изображения. Он выполнен на клистронах Ч1 и Ч2 по схеме квадратурного сложения мощностеи.
Мощность возбуждения подводят к разделительному мосту М1, далее она подается на входы фильтров формирования АЧХ [Ф1 и Ф2) и через циркуляторы Ц2 и ЦЗ поступает на входы клистронных усилителей. В оконечноь1 каскаде применены четырехрезонаторные клистроны с внешними резонаторами Входной резонатор иь1еет индуктивную регулируемую связь с источником возбуждения.
Для контроля за мощностью возбуждения служат измерители мощности падающей волны на входных фидерах В~1 и УУ2. Выходной резонатор связан с нагрузкой с помощью жесткого коаксиального фидера. Выходы клистронов подключены к фильтрам гармоник Ф3 и Ф4 соединительными коаксиальными фидерами с волновыми сопротивлениями Е „. Согласующие устройства СУ1 и СУ2 служат для коь1пенсации отраженных волн, возникающих в соединительных фидерах Блоки направленных ответвителей НО2 — НО6 используют для 530 531 Рис. 7.17 контроля мощности на выходе клистрониого усилителя и КСВН на линиях, соединяющих клистронные усилители с нагрузкой.
Колебания с выходов фильтров гармоник поступают на мост М2 сложения мощностей двух полукомплектов. 7.6. Проектирование транзисторных усилителей мощности телевизионных радиостанций* Обшие замечания Транзисторные УМ в ТВРС образуют много- каскадный тракт усиления от выхода возбудителя до входа фидера (в полностью транзисторных ТВРС) или до входа электронно-вакуумного прибора. ОБщее число транзисторных ступеней усиления составляет от 3 до 6 в зависимости от диапазона частот и выходной мощности. В маломощных каскадах (до единиц ватт) транзисторы целесообразно использовать в режиме А; при этом коэффициент усиления мощности Ер = 12... 15 дБ в 1-111 ТВ диапазонах и 10...13 дБ в 1У-У ТВ диапазонах. В выходных, наиболее мощных каскадах транзисторы работают в режиме АВ; при этом особое внимание уделяют обеспечению линейности режима усиления, особенно в УМ СУ.
Коэффициент усиления мощности этих каскадов ниже на 3...4 дБ. С целью улучшения линейности усиления следует работать с максимально допустимыми коллекторными напряжениями питания, т.е. Ек ю 0,5ейвк,„, 'зто снижает влияние нелинейной выходнои емкости прибора, которая уже на ОВЧ составляет существенную часть емкости межкаскадной выходной цепи.
Нелинейное изменение указанной емкости ухудшает качественные показатели тракта УМК (АЧХ, дифференциальную фазу, СПФМ, уровень побочных излучений и др.). Влияние * 5 7.6 написан совместно с Л.Б,Калининым. этой емкости может Быть ослаблено и выбором не очень высокого коэффициента использования коллекторного напряжения (до 0,7...0,75), что обычно соответствует граничному режиму при передаче пикового уровня радиосигнала. Нелинейность при малых токах коллектора можно свести к минимуму, подобрав оптимальное начальное смещение. Все транзисторные УМ имеют температурную стабилизацию оптимального режима; в мощных каскадах для этого используют смещение, регулируемое напряжением обратной связи, пропорциональным мощности, рассеиваемои на радиаторе. В каскадах со сложением мощностей нескольких транзисторов рекомендуется применять для охлаждения последних общие теплоотводы на основе тепловых труб [1 35].
Они обеспечивают изотермичность корпусов всех транзисторов и позволяют иметь для них один термодатчик и одну схему термостабилизации режимов. Одновременно появляется возможность располагать транзисторы в непосредственной близости друг к другу, сводя к минимуму длины соединении между ними, что очень важно на ОВЧ и УВЧ. Российские производители передатчиков используют в ТВРС биполярные транзисторы, как отечественные, так и зарубежные. Отече-. ственная промышленность в последние годы наладила выпуск специальных сверхлинейных транзисторов для ТВРС с СУ.
К ним относятся транзисторы малой и средней мощности КТ983А, КТ983Б, КТ983В, КТ996А, КТ996Б, КТ9116А, КТ9116Б, КТ9133, КТ9150, КТ9194, мощные КТ9142А, КТ9152А, КТ9155А, КТ9155Б, КТ9155В. При этом мощные приборы, как правило, предназначены для использования в двухтактных схемах и состоят из двух транзисторов, размещенных в одном корпусе. Такие транзисторы получили название балансных; 6алансными называют и двухтактные схемы, построенные на них.
Некоторые зарубежные фирмы в УМ ОВЧ диапазона используют специально разработанные для ТВРС полевые транзисторы. Маломощные ступени усиления, как правило, широкополосны и перекрывают по частоте один или несколько ТВ диапазонов. При проектировании этих каскадов используют методы расчета режимов транзисторов, изложенные в гл. 2; синтез широкополосных согласующих цепей выполняют на основе материалов гл. 3. Неравномерность АЧХ тракта в рабочем диапазоне частот может составлять 3...4 дБ.