Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Исходя из того, что диссипативные потери в Г-, Т- и П-цепочках незначительны, напряжения Уы У2 и токи 22 и 22 на их входе и выходе связаны балансом мощностеи Рвх = 0,5У2/2?2 = 0,51, Вг = 0,5У2/Л2 = 0 51202. (3,1) Отсюда при заданном напряжении (токе) на входе, как и на выходе той или иной цепочки (например, напряжение на входе определяется напряжением на аноде лампы, а напряжение на выходе — напряжением на сетке другой лампы), можно легко определить напряжения, токи и реактивные мощности, действующие на Г- и С-элементах Г-цепочек,, и на первом и третьем элементах П- и Т-цепочек.
В средних (во вторых) элементах П- и Т-цепочек величину действующих на них нап ряжений и токов можно определить с учетом того, что П- и Т-цепочки оБразованы последовательным соединением двух Г-цепочек. При этом для расчета значений токов и напряжений достаточно в (3.1) вместо Ры или Я2 подставить Йв. В качестве примера рассмотрим алгоритм расчета трансформирующих цепочек в ламповых ГВВ.
Поскольку в ламповых каскадах главным о разом сказывается шунтирующее действие входных и выходных емб костей ламп, а сопротивления индуктивностей их выводов обычно невелики, то в качестве межкаскадной цепи связи широко используется П-цепочка или, как ее принято называть, П-контур, показанныи на рис. 3.1,а.
Емкости конденсаторов С1 и С2 соответственно складыва- ЮТСЯ С ВЫХОДНОИ ЕМКОСТЬЮ ПЕРВОЙ С их лг И ВХОДНОЙ ЕМКОСТЬЮ ВтОРОй а) Рпс. 3.1 г поп = ээвхЕДвх.л2/Рпх.л2 э?вхЕ). В схеме на рис. 3.1,а П-контур трансформирует авэо в В к.л2 первой лампы. ПосколькУ обычно Я,к л2 > 2?вхгш то пРи Расчете его ЕС- элементов (см. табл. 3.1, схема 4) величину Вп выбирают в 2...3 раза ниже Рс хп. Кроме того, для обеспечения гармонического напряжения на аноде первой лампы появляется ограничение (2.1) на величину С2 2...4 Стпэиэ >, ' ' Увых.л2.
2яу Вэк л2 (3.2) Обеспечение условия (3.2) определяет выбор величины Лэ. Межкаскадную цепь связи в виде П-контура можно считать оптимальной с позиции фильтрации высших гармоник и КПД при заданной трансформации нагрузочных сопротивлений. Однако если требуется осуществлять перестройку в диапазоне рабочих частот от /и до /в, то, во-первых, необходимо перестраивать все три реактивных элемента П-контура, а во-вторых, и это является решающим, не ясны критерии их перестройки (настройки). В связи с этим на радиоцентрах при эксплуатации данного передатчика обычно заранее известны его рабочие частоты.
Поэтому осуществляют предварительную настроику ЦС на этих частотах и фиксируют значения всех реактивных элементов. При пере- С хаз ламп и емкостью монтажа. Этот П-контур нагружен на эквивалентное резистивное входное сопротивление по первой гармонике второй лампы Яв л2, определяемое главным образом током первой сетки. В общем случае вторую лампу по входу шунтируют дополнительным сопротивлением Рсд,п.
Например, в каскадах однополосных передатчиков лампы работают без или с очень малыми токами первой сетки и Рс х л2 теоретически стремится к бесконечности или оказывается очень большим. При этом коэффициент усиления каскада становится недопустимо большим. Поэтому величину Лд „выбирают так, чтобы Рбр второй лампы составлял не более 20...30, исходя из условия получения заданнои устойчивости ГВВ (см. ~ 2.11).
Этим самым обеспечивается устойчивая работа. Зная выходную мощность Р,, допустимый Кр и амплитуду переменного напряжения на сетке данной лампы У, можно найти мощность на ее входе: Р„= Р,/2бр. Одновременно зта мощность определяется как Р, = 0,5У,/Явхр„где овхе = Ввхл2К~оп!Явх.лз+ Вдов).
2 Отсюда можно найти величину 204 205 Ев» бвмаа«21 б»» !~Ег Е ДЕ ра., Лн. тн и» /Л»на а) см Лвх,а «Дем Еа е ( ЕЕ ) Еа б) Лн на» Рис. З.г н Ув Х Рис. з.з Вв»о (1+ 2«г/СзпВпхд)' 2л/С2Вв»п Сг Сг+ Сзд сгс.лг ГЕ» л1 б = (Рп»овх Рп поп)/Ранов» (3.4) или, в децибелах: 206 207 ходе с одной частоты на другую оператор перестраивает ьС-элементы согласно табличным данным.
В перестраиваемых ламповых каскадах, где заранее неизвестны рабочие частоты, часто применяют другую схему ЦС, показанную на рис. 3.1,б. В ней функции настройки в резонанс и трансформации нагрузочного сопротивления достаточно четко разделены. Здесь ПС1- контур перестраивается — настраивается в резонанс на рабочую частоту / с учетом вносимого реактивного сопротивления, создаваемого емкостным делителем С2СЗ.
Параметры 11С1-контура выбирают из условия обеспечения (3.2) и настройки в резонанс; ев»„> 2Л/(Сеют + Спм».лв + Спв)В»к.ле > 2...4. ВЕЛИЧИНЫ В н лг И Св„алрвдЕЛяЮтСя ПО фОрМуЛаМ 1 + (2п/СпосВпос) Спас (2л/Спас) Впос 1 + (2л/Спас Впос) в которых В, и С„„находятся из аналогичных формул (2»г/Впхд)'Сзп Спас Сг 1+ (2л/СздВахп) Вах.лгВдоп где Ваха = — ', Сзе = Сз + Свх.лг. Ввх.л2 + Вдоп Емкости Сг и Сз емкостного делителя определяют коэффициент передачи напряжения: Зто соответствует трансформации сопротивлений В хп. в В, лп по° у иг.,/В.„., = ГЕ„'„,/В.„,. Значения В,„лм ЕЕ, е и В и, Ус г должны быть известны из влектрических расчетов анодной и сеточной цепей ламп. Величиной Сг задаются в пределах (0,1...0,2) от С«и по приведенным формулам определяют Сзп, Сз и С „.
Подстройкой конденсаторов С2 и СЗ и настройкой (перестройкой) 11С1-элементов анодного контура добиваются приближения энергетических характеристик в обоих каскадах к расчет- 1 ным на рабочей частоте или в диапазоне частот. Важно, что алгоритм настройки схемы на рис. 3.1,бсводится к двум почти раздельным операциям: изменением индуктивности бп или емкости конденсатора С1 настраивают контур в резонанс и изменением емкости конденсатора связи С2 подбирают необходимую трансформацию сопротивлений Вп» в В,» лЕ и трансформацию напряжений ГЕ» л2 в Ьс лг.
Рассмотренные Г-, Т- и П-цепочки обеспечивают трансформацию реэистивных сопротивлений на фиксированной частоте. Практически коэффициент перекрытия по частоте КЕ таких цепочек составляет не более 1,1...1,2, Поэтому при Ку > 1,1...1.,2 применяют ФНЧ-трансфор- маторы, которые так же, как Г-, Т- и П-цепочки, обеспечивают трансформацию произвольных резистивных сопротивлений Й1 и Й2, но в заданной полосе частот /„.../ . На рис. 3.2 приведены две схемы ФНЧ-трансформаторов, состоящие иэ тп/2 последовательно включенных Г-цепочек, нагруженных на сопротивление Вг — — В„„. Каждая Г-цепочка выполняется в виде двухэлементного ФНЧ и содержит продольную индуктивность и параллельную емкость.
При таком построении обеспечивается существенно большая фильтрация на частотах выше и, кроме того, его ьС-элементы проще реализуются на полосковых линиях. ФНЧ-трансформатор по структуре (схеме) совпадает с обычным ФНЧ, но в отличие от последнего у него нижняя граничная частота полосы пропускания начинается не от нуля, а от /„ > О. Одновременно он обеспечивает трансформацию сопротивлений Вг = В„ „, в Ве — В „„,, в полосе частот от /и до / . В схеме, пРиведенной на рис. 3 2,а, Ввх пом > Вп.сом, 'в схеме на рис. 3.2,бВвх.ном < Вд ном Проектирование ФНЧ-трансформатора проводят для случая, когда на его входе включен генератор с резистивным внутренним сопротивлением В„, равным Ввх„ом.
Одним иэ исходных параметров ФНЧ- трансформатора является неравномерность коэффициента передачи по мощности, поступающей от генератора в номинальное нагрузочное сопротивление В„м в полосе частот от /и до / (рис. 3.3): Ьа = 10!6(1/(1 — б)) = 1016(Р ~/Риты). (3.5) Величины б и ьва однозначно связаны с КБВф на входе: (1 КБВ4,)г (1 пс КБВ4,)2 б = (1+ КБВ )г или Е1»а =1016 4КБВ (З.б) и определяют наибольшие отклонения его входного сопротивления езЯвх относительно Вв„„ом при нагрузке на Яп сс В„„,м. Исходные данные для расчета ФНЧ-трансформатора: граничные пригн = 2 1+г С»1 —— г аз = ГСЕ1; пригн = 4 1+г, где М = 2)( — ' г ба 4 (, 2 + „,4.
„1 + 1/К2. (3.7) Сты-1 — »2/Г Стя -г = ГСГЗ,' Сгя»-3 = С24/Г. 2я/алм.яом н/а округляем тн» де ке = 4. Уточняем 209 208 частоты /н и /а, номинальное сопротивление нагрузки Ян„„и входное сопротивление ФНЧ-трансформатора Ка» нен, допустимый КБВф. Последовательность расчета: 1, Определяют г как отношение большего к меньшему из двух заданных сопротивлений; Кн.нен и йв» нен. 2.
Рассчитывают коэффициент перекрытия по частоте Ку = / //н, 3, Находят параметр б = (1 — КБВФ)2/(1+ КБВФ)2. 4. Рассчитывают число реактивных злементоьч 1 — 6 (г — 1)2 2)8 при максимально гладкой АЧХ; "("~'-') — (- )' 2» при равноколебательной АЧХ Полученное значение т» округляют в большую сторону до ближайшего целого четного числа т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
