Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 93
Текст из файла (страница 93)
Пример расчета. И»водные данные: режим НЗЕ, т, = 1, лампа ГУ-104А, Р, = 1900 кВт, диоды 2хГКД1-300/45 без АРН, Ья(м) = 1, О = 75», КПД анодной цепиОКя =0,8,Е эх=28кВ,»,»=1,5кВ. Потребляемая мощность Рв хх»х Рт «х/т = 2380 кВт, постоянная»о»тавляющая 1хв,х ж 85 А, сопротивление анодной цепи лампы й» = йв = 330 Ом. Для ММУ выберем также ГУ-104А с минимальным Е,т, прн котором ток 1 в,х ж 85 А возникает при отрицательном напряжении на управляющей сетке. По статическим характеристикам получим: 1. Е,з —— 1.5 кВ; », х = -28 В; й»в -- 17,6 Ом. 2.
Е,т = 1,4 кВ; е, х = 25 В; й,я ж 16,6 Ом. 3. Е з = 1,0 кВ; в» = 20 В; й»я — — 12 Ом. После аппроксимации получим Е з = 1,2 кВ; »,юхх м 0 В: й»р = 14 Ом. Прн этих параметрах средняя полезная мощность, отдаваемая в нагрузку, Рх (тн = 1) = ГЗЕ»зю,„/йя ж 1187 кВт, средняя мощность, рассеиваемая на аноде лампы, Р = Еязй»р»25з(1)/йхз = 13,5 кВт. Средняя мощно»ть потерь в диодах Рр —— Ехзйр(тз(1 — т„)]/йв = 14,5 кВт. Средний КПД МУО без учета потерь в фильтрах, Рбр н Р,,н получается при ямму(т) = Ря(т)/(Ри(т) + Р (»о) + Рр(»о)! = 0977 ( 98 %). Полная схема усилителя.
Полная схема усилителя, пригодная для реализации, показана на рис. 5.32. Она, полностью повторяя схему рис. 5.29, дополнена элементами питания лампы Ч'с и управления. Цепь накала лампы Ч'с и диода ЧО (если он не полупроводниковый) питается от сети через накальныи трансформатор ТрН. Напряжение питания управляющего транзистора ЧТ подается от выпрямителя ВЕС. Напряжение питания на экранирующую сетку подается от выпрямителя ВЕС2. Оба выпрямителя содержат трансформаторы для подключения к сети переменного тока. Очень важно отметить, что все элементы схемы, включая ЧЦ ЧО, ЧТ и УС, по отношению к корпусу находятся под Большим напряжением звуковой частоты, колеблющимся в пределах 0 ( Е ( Ез Еа, и поэтому все трансформаторы ТрН и в выпрямителях должны иметь высокую электрическую прочность между обмотками и сердечниками (Е > Е„„,„).
По этой же причине устройство управления (УС, НТ) соединяется с выходом ШИМ через воло- /64 конно-оптический кабель с оптронами. Фильтр СбфС1 служит для подавления составляющих анодного тока с тактовои частотой и ее гармоник, а также комбинационных составляющих типа / *Р'. В зависимости от необходимости степени подавления можно ограничиться однозвенным (рис. 5.28,а) или двухзвенным (рис. 5.28,6) Селе Рис. 3.33 фильтром. Расчет фильтра производится с учетом следующих допущений: а) фильтр питается от источника тока, поскольку с на интервале 0: ..Г„И гд На ИНтЕрВаЛЕ 7» — Гт ПОСтОяННЫ; б) в диапазоне звуковых частот сопротивление нагрузки фильтра Яг линейно и постоянно. Перед расчетом задаются допустимая неравномерность АЧХ в полосе пропускания Ь6 (дБ), степень подавления тактовои частоты Ут, верхнее значение модулирующей частоты лыс» и отношение /7 = /т/Р'„,с».
Чаще всего применяют фильтр Чебышева с частотой среза /ср — — 1,5Е„, . При этом обеспечивается наибольшее подавление ненужных составляющих. Весь последующий расчет удобно вести по методике, изложенной в (5.17) и основаннои на предварительно рассчитанных графиках для коэффициента нелинейных искажений КНИ = /(и и) (рис.
5.33) и трех формулах, связывающих параметры фильтра Чебышева. Эту методику рассмотрим на примере расчета фильтра для МУО передатчика с раздельным усилением с полосой модулирующих частот 50...6400 Гц и Е „= ЗРь = 20 кГц. Примем /".66 = 2 дБ, КНИ = — 40 дБ, й„= 600 Ом и У, = — 60 дБ. По графикам (рис. 5 33) при КНИ = — 40 дБ получаем: при и„= 4 д = 5,25; при и„= 3 /7 = 5,8. Выбираем второй результат, при котором фильтр оказывается проще Тогда /т = дЕ„, „= 116 кГц. Для определения порядка фильтра, обеспечивающего Ут (дБ), по 256 находим коэффициент неравномерности 6 /10 ' — 1= /10 -1=0,/нв. Полинам ЧеБышева, при котором Уев - -60 дБ (Уэ — — 1/1000), равен т /са =. »ТТ- УД7 '», = !30» бвд 86 -64 Порядок фильтра при полученном Т„и нормированной тактовой частоте -30 -га В 3 ь/т = ыт/«/ср —— 2,58; п? — — а„,ьТ„(й )/а„сьй = а„,61308а„62,58 = 4,9, йг Ряс.
6.33 Таким образом, чтобы удовлетворить все требования по КНИ, У, приходится принимать и = 5. Расчет элементов фильтра при заданном В„= лес удобно производить с использованием табл. 5.5, в которой для заданного порядка и приводятся коэффициенты для расчета Сф и Ьф. Выбрав /56 и пэ из таБлицы, коэффициенты сфг и ьф;, емкость конденсаторов и индуктивности катушек фильтра определяют по формулам Сф1 — — Сф1/Кеа/с; Ьф1 — — 1ф1 Ке/ыс и т.д. Таблица 5.5 пэ Сфс Ьфз Сфэ ? фс Сфс йфв Сфт Ь6 = 0,5 дБ; с = 0,122 0,8352 1,4291 1,8494 1,7371 0,8529 1,4483 ' 1,86?5 0,8627 1,4596 0,8686 Б; с = 0,2 с»6 = 1 д 1,0495 1,4441 2,0270 1,6736 1,0674 1,4601 2,0437 1,0773 1,4694 1,0832 »16ж2д Б; с = 0,5 1,3962 1,3640 2,3383 1,5159 1,4155 1,3765 2,3551 1,4261 1,3836 1,4328 '1 2 3 .4 5 6 7 0,3493 0,9403 1,3465 1,3138 1,5388 1,4042 1,5982 0,5088 0,9957 1,5088 1,2807 1,6652 1,3457 1,7118 0,7648 0,9766 1,7717 1,1?27 1,9004 1,2137 1,9379 0,7014 1,3001 1,7275 1,6426 1,9018 1,7254 0,9110 1,3332 1,2093 1,5908 2,0491 1,6489 1,2441 1,2744 2,2169 1,4468 2,3304 1,4836 0,7981 1,3916 1,8142 1,7107 1,9712 1,0118 1,4126 1,9938 1,6507 2,1192 1,3553 1,3389 2,3049 1,4974 2,4063 424 После этого расчета необходимо определить время группового запаздывания г, = »1а,(ь»)/»1о», где а,(»а) — ч»ЧХ фильтра.
Выбор электронных приборов Для ММУ, Выбор влектронных приборов для ММУ производят по рабочим напряжениям Ез ~( Еа.доа) токам (Тя»1аах ~ ~/зщзх) и по рассеиваемои мощности Рз„( Р,до„). В случаях мощных ламповых передатчиков лампа в ММУ может быть того же типа, если в ОК установлен тетрод. Если же в ОК триод, то в ММУ желательно установить тетрод и подобрать режим его по экранирующеи сетке, чтобы 1,эа»з — максимальный постоянныи ток в ОК, а также и в ММУ вЂ” получался при нулевом или отрицательном смещении Е, коммутируемой лампы.
При этом устройство управления получается несложное и маломощное Никаких проблем не возникает, если в ОК использован тетрод и в ММУ ставится такой же тетрод или тетрод несколько меньшей мощности, поскольку из-за высокого КПД ММУ мощность рассеяния на лампе ММУ мала, а общий анодный ток ОК и ММУ 1 о„,„» — — !зо я»а(В) примерно в три раза меньше импульса тока в ОК в максимальном режиме 1 „„„. Расчеты показывают, что при реконструкции существующих передатчиков с триодами в ОК в ММУ также рационально ставить мощные тетроды. Выбор рекуперационного диода производится по Ез, 1оорщз» и Рр,р .
Наиболее целесообразны для этой цели мощные высокочастотные полупроводниковые диоды (см. [5.12]). Расчет схемы управления коммутируемой лампы. На рис. 5.32 приведена схема управления коммутируемой лампой, работающей без сеточного тока (тетрод, Е, ( О). Управление происходит следующим образом. От ШИМ по волоконно-оптическому кабелю светоимпульсы поступают в УС, где они, во-первых, превращаются в электрические импульсы и, во-вторых, усиливаются, чтобы открывать и закрывать транзистор УТ, находящийся в цепи управляемого делителя напряжения.
Напряжение смещения поступает от выпрямителя ВЕС. Сопротивления выбраны следующим образом: Лз > Яп Лз <( Еп В этом случае при открытом транзисторе УГ на управляющей сетке лампы Е, - Е, и лампа оказывается закрыта. Сопротивление Е1 выбирается из условия В1 « 1/2»/»С,», чтобы входная емкость лампы не искажала форму импульсов управления. Расчет начинают с установления на сетке Ус в закрытом Е, и в открытом Е состояниях и выбора Еа дз 1,3Е,, При выбранном Рс1 имеем Ез = Е1(Ея . Ео)/Ео' ЕЗ = ИЕ2(Еа Ез)/((ЕЗ(Е1 + Лз) Еа/11]. Ток в цепи транзистора»Ут Еа/(151 + 1сз) Пример расчета. Задано: Е, = -300 В, Е„= -50 В, С»х = 200 пФ„ /» = 50 Гц.
Тогда Х, = 1/2лУ»С „= 17 коз». Примем й» = 1 коы и Е, = 390 В, тогда г»з ы 7000 Ом, Ее ы 350 Ом, 1чт = 300 ыд, мощность, потребляемая от выпрямителя, 150 Вт. Далее выбирается транзистор УТ с /»р ) 3007», е .а я — — (1,5...2)Е и производится расчет УС. 5.5.5. Модуляционное устройство с промсжуточной ступенчвто-импульсной модуляцией (СИМ) Получившая мировую известность швейцарская фирма Вгояяп Воуеп Со (ВВС) разраБотала и выпускает серии мощных передатчиков НЧ, СЧ и ВЧ диапазонов (от 100 до 600 кВт) с анодно-экранной модуляцией, с модуляционным устройством, в котором в качестве промежуточной модуляции при повышении КПД использована ступенчато- импульсная модуляция СИМ (рцЬезтер гподц~а6юп, Р5М), совмещенная с ШИМ (5 19, 5.20].
Принцип действия такого устройства следующий. Исходный модулирующии сигнал (или огиБающая) квантуется, сигналы отдельных уровней усиливаются эффективными усилителями, затем все усиленные сигналы собираются в общей цепи и подводятся к нагрузке. Структурная схема мощного модуляционного устройства, реализующего этот принцип, показана на рис.
5.34. Устройство выполнено в виде 1У коммутируемых выпрямителей КВ1... КВЯг, питаемых от общего силового трансформатора Тр с одной первичной и Ю вторичными обмотками. Многообмоточный трехфазный силовой трансформатор может быть выполнен в виде секций первичных обмоток, размещенных на каждом стержне по всей длине, и вторичных обмоток в виде дисковых секций, надетых на первичные обмотки и изолированных от последних.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
