Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 90
Текст из файла (страница 90)
Анализ нелинейных искажений в усилителе по схеме рис. 5.16, результаты которого изложены в (1.1, с. 308-310), показал, что причиной этого явления стал переходный процесс е модуляционном трансформаторе вследствие того, что анодный ток, имеющий импульсный характер, течет в цепи, в которой по- .СЛЕдОВатЕЛЬНО ВКЛЮЧЕНЫ ИидуКтИВНОСтн раССЕяНИя Б,О = Бс1 + 1„г/П~ и активное сопротивление Ло = 771+г1+г~~+Ят (см. рис 5.17). При вза- ' имодействии в МТ двух плеч усилителя синусоидальный сигнал, поданный на вход усилителя, приоБретает форму, изображенную на рис. 5.18.
Ступенька, возникающая в начале каждого полупериода, имеет постоянную длительность и поэтому почти незаметна на низких частотах; на высоких частотах длительность ступеньки оказывается соизмеримои с длительностью полупериода, и коэффициент нелинейных (гармонических) искажений КГИ становится высоким. Я1'„0 ол 1Л 1( Го Рис.
в гт 408 407 А» 0 г,' КГИ [%) = 350э7,.п/(Л;и+ Вл). ВЛН ПСР Пв и Рас. 5.19 Рис. 5.2В Рнс. 5.1В' (Лнм+ В;)/(2к~вб»п) > 35 18. г!., = Л„/(г1 + г21+ Л„), 7,~/Сй/Л'„ю1 и 7,„'= Б1. йгн 15 Рис. 5.21 Ркс. 5.22 409 408 Для определения КГИ можно использовать следующую формулу 15.21): Здесь 0» = 22Рэ; Лн„— внутреннее сопротивление ламп одного плеча; В» = В/4пг— сопротивление нагрузки, приведенное к одному плечу.
Из этого соотношения следует, что если допустить КГИ = 1...2 %, то необходимо выполнить условие Для выполнения 'зтого условия требуется изготовить МТ с весьма малыми ь,1 и 1,2. На практике достигнуто значение т = Ь,а/Ь1 10,1 0,2) %. е1астотные искажения в ВК с Ма'. Все предварительные каскады ММУ можно выполнить достаточно широкополосными, чтобы их частотными искажениями можно было пренебречь. И даже е предоконечном каскаде, выполненном в виде катодного повторителя или трансформаторного усилителя (если в этом каскаде и в ВК используются Фетроды), не сложно получить незначительные частотные искажения.
Элементы мощного ВК значительно труднее выполнить оптимальными по отношению к частотным искажениям, поскольку параметры МТ и других злементов обусловлены большими действующими токами и напряжениями. Анализ частотных искажении удобно проводить по эквивалентной схеме каскада 1рис. 5.17). Эквивалентная схема одного плеча включает внутреннее сопротивление ламп, установленных в плече, Л,' = В; /о1(90'), емкости С1 — — С„, все элементы эквивалентнои схемы МТ: индуктивности рассеяния первичной Ь,1 и вторичной Ь',. оБмоток, индуктивность первичной обмотки 7,1, сопротивления потерь в сердечнике Л„ в первичной обмотке гг, во вторичной обмотке гг, емкость выходной части схемы Сг, емкость разделительного конденсатора С", индуктивность модуляционного дросселя 7,' и сопротивление анодной цепи ламп ОК Л'„. Здесь штрихи означают, что величина элемента приведена к первичной обмотке по следующему правилу: Ь~г = Ь»г/п; гг — — гг/л; Лт = Ле/и; Сг = Сгп = Сп/пг; Ь' = Ь пг; 77й — Г/пп~.
Наличие в эквивалентной схеме реактивных элементов приводит к тому, что сквозная амплитудна-частотная характеристика (АЧХ) (рис, 5.19) остается равномерной только в области средних частот П, = 2кЛ,р —— 2х;/7„Р. В области нижних модулирующих частот иэ-эа малого сопротивления 17е1,1 и значительного сопротивления емкости Хсп = 1/(О»С' ), а в области верхних модулирующих частот из-за параллельных емкостеи С1 и Сг и последовательных индуктивностей 7„1 и Б,г АЧХ имеет значительные искажения 1завалы).
На средних частотах Р;р -- 500...1000 Гц влиянием реактивных элементов можно пренебречь, поскольку параллельные С1, 7,1, С!, 7,' имеют сопротивления значительно больше В„, а у последовательных Ь»1, 7,', С', наоборот, сопротивления заметно меньше Л,',. Поэтому схема на рис. 5.17 для средних частот может быть представлена в виде схемы на рис. 5.20. Сопротивление потерь Л, для МТ с сердечником из хорошеи трансформаторнои стали велико и может не учитываться. Из полученной схемы легко определяется КПД МТ: Для области нижних частот эквивалентная схема изображена на рис. 5.21.
Здесь АЧХ определяется элементами 7,1, С', 7,' и Л', причем при определенных частотах в цепи Сп, 1,' может иметь место последовательный резонанс. Если этот контур слабо демпфируется резистором Л'„, то АЧХ приобретает резкий выброс на частоте Л„ = 1/12т,/КС„). В целях получения равномерной АЧХ в области нижних модулирующих частот выбирают Лз ( Р;„где Ра — нижняя частота полосы модулирующего сигнала (например, при Л, = 50 Гц Ра берут 20 Гц), а также принимают ! ввых ппп — 0«гпах/1с1 и!ах. 4 ЕЕ Ив 44 Он хк1 — Он!'кз — (5 ° ° ° 10)11вх и!ш на Ы,г Еангх Екн Рис.
в.зз к) Ъю сан 410 411 Из этих соотношений полУчаютсЯ Расчетные фоРмУлы длЯ Ь1 и Сп. Е1 = Ем = 1н/и' = 16г/(трнп')' Сй — — 1/(2тЕн~т) Коэффициент частотных искажений при этих условиях будет не хуже М„1,2... 1,6 дБ. Для области высоких частот модулирующего сигнала эквивалентная схема представлена на рис.
5.22. В этой области АЧХ опРеделЯют Сп, Е,п, С„' и й„', пРичем емкость С! = (Св+С~ез+Сен)п составляется из емкости блокировочного конденсатора Се в анодной цепи ОК (см. рис. 5 16), распределенных емкостей вторичнои обмотки МТ и модуляционного дросселя. Что касается емкости Сп, то она составляется из выходной емкости ламп С одного плеча, распределенной емкости половины первичнои обмотки и специально добавляемого конденсатора Сп,. Этот конденсатор предложил включать С.В, Персон для , того, чтобы элементы схемы на рис, 5.16 составили П-образный фильтр с равномернои АЧХ в полосе Е,р...
Е . Элементы этого фильтра рассчитываются по следующим формулам: О,' = О,/р; Ь,„= аЛ'/О,'; С1 = 1/(аО,'11,'); С„' = С1/6. Коэффициентам а, 6; р целесообразно задать следующие значения: а = = 0,9; 6 =- 2,3; р = 1,2... 1,5, При этом для реализации фильтра Персона приходится несколько увеличивать значения Сн и С' эа счет включения дополнительных конденсаторов Сп и С1е. Цепь экранирующей сетки ОК; анодная цепь ПК, Выше было отмечено, что при "тройной' модуляции в ПК также реализуется амплитудная модуляция, синфазная с модуляциеи в ОК.
Для этой цели выходная часть ВК выполняется по схеме рис. 5 23,а. Если в ПК работает лампа с напряжением ниже, чем Еах (Еа,пк < Еах), то соответствующее напряжение питания Е следует подать к нижнему выходу дросселя Енв, отсоединив его от дросселя ьн,. В этом случае на аноде П К будет напряжение еа пк = Еа пк + ГГапк сов О!. Место вывода от вторичной обмотки МТ определяет величину Пп„. При использовании в ОК тетродов схема выходнои части ВК должна соответствовать рис.
5.23,6. Питание цепеи анода и экранирующей сетки производится от разных выпрямителей. Расчет параметров режима ПК и! производится аналогично расчету ОК. В расчетах линейности МХ и й Я! ° е е и!к! ~ Ес Еа н АЧХ ВК цепь Сз, Енв может не при- 1 ) ниматься во внимание, так как Й, по крайнеи мере на порядок больше -„ И! аа Л в ОК, а мощности, потребляемые "с от ВК анодной цепью ПК или цепью экранирующеи сетки лампы в ОК, на поРЯДок меньше Рги. Расчет параметров предо- Рис. З.йе конечного каскада ММй. При использовании триодов в ВК его входная цепь несколько усложняется для понижения уровня нелинейных искажений. Мощные правые триоды даже в недонапряженном режиме работают с большими токами управляющеи сетки, нелинеино зависимыми от напряжения возбуждения.
Это оБстоятельство приводит к нелинейности нагрузки предоконечного каскада и, следовательно, к сильным нелинейным искажениям (НИ). Для их снижения предоконечныи каскад выполняется в виде катодного повторителя (эквивалент генератора напряжения), рис. 5.24. Выходное сопротивление Ла „= 1/Е катодного повторителя на лампах ЧГ 1 и ЧЕ2 с высокой крутизной о характеристики анодного тока получается малым (например, при Я = 100 мА/В А„, = 100м).
При проектировании этого каскада следует стремиться получить И значительно меньше (в 10...20 раз) минимального значения входного сопротивления ламп ЧЕЗ и ЧЕ4 в ВК: Лампы ЧЕ1 и ЧЕ2 (чаще тетроды) с левыми характеристиками работают беэ сеточных токов. Однако режим их должен быть таким, чтобы амплитуды импульсов анодного тока 1асн „были Бы в 2... 5 раз больше импульсов 1„„, токов управляющих сеток ламп ЧЕЗ и ЧЕ4 в ВК.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
