Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 98
Текст из файла (страница 98)
Выбор ламп и режима работы ПОК в качестве генератора ВГС для передатчиков с усилением модулированных колебаиийу В этом случае все каскады передатчика должны работать в линейном режиме, т.е. при углах отсечки в предварительных каскадах 0 = 180', а в ПОК и ОК при О = 90' В этом случае в ПОК оз = 0 и, следовательно, для БГР выбирается и = 2.
При выборе лампы ПОК следует обращать внимание на то, чтобы лампа имела возможно Более корсткии нижнии сгиб, поскольку при этом форма образующеи напряжение возбуждения ОК и аз, = 1Г,з/Уы сохраняют постоянство в Большем диапазоне изменения 6г 1(1) (рис. 5.51). Для ламп с длинным нижним сгибом характеристик (например, ГУ-б1) отношение аз, не имеет постоянного участка (рис 5 51,а). Ниже дается пример расчета цепи связи между ПОК и ОК при БГР (см.
рис. 5.48,б). ОБозначим сопротивление элементов контура по частоте ьл С = С + СН Хз = 1/ыСьх, Х1 — ы! Н Хз = ыЬТ; Хз = 1/«~Сз. Элементы Ьд и Сз выбираются из условия 2ыЬз+ 1/2ыСз = О. Демпфирующее Рис. 5.4Т Рис. 5.45 Рис. 5.49 а) Рис. 5.50 444 445 Таблица 5.7 1ас/уаг Ос/Ос тат О,О а! О 1агИаг О,г 0,4 О,г 447 446 о йг да Ос/Остак о! Рис. 5.5| сопротивление Лб может быть учтено при определении необходимых добротностей контуров С „Ьг и 6 Сг. Сопротивления Хэ, Х|, Хг и Хг должны Быть подобраны так, чтобы выполнялись условия резонанса на частотах ы и 2ы и последовательный резонанс на некоторой промежуточнои частоте ы < ья < 2|с; (ые/ы = ю„> 1).
Составляется система уравнений: 1 1 1 Хо Х (агат — 1) Хг 2 1 2 2) — — —— — 0; Хо 2Х| 4Хг — аегХз 3) се Хг — Хз/юа — — О. Решения этих уравнений можно представить в виде функций от значения Х|: Хо = АХ|, Хг — — ЛХ| и Хг = СХ|. Здесь за известную величину принята величина Х| — — ыЬп хотя с таким же успехом можно использовать одну из двух оставшихся. Коэффициенты А, В, С зависят от ю . Для возможности выбора удобного решения зададим три значения ю„= 1,4; 1,5 и 1,6 и результаты расчетов сведем в табл.
5,7. Амплитуды составляющих напряжения 7/,(г) = 1/,|(р| созыг— -аг,рг соз2ыг) = р|1/ |(созыг — аг,рг/р| сов 2 Лг) определяются с помощью коэффициентов р| = Хз/(Хг — Хз); рг = Хз/2(2Хг — Хз/2), значения которых для выбранных юа приведены в табл, 5.7. Считая известным спектральныи состав анодного тока лампы ПОК, оценим величину коэффициента аг,| рг Рг/ыЛ г РгогЛ г агс — агь Р| Р|1ыЛз Р|о|Л | Здесь о| и ог — коэффициенты Берга при выбранном угле отсечки е ПОК; Л | и Л,г — резонансные сопротивления контура в аноднои цепи ПОК. Из полученных соотношений следует, что на выбор величины аг, — — 7/,г/7/,| влияет и резонансная частота контура 1 Сг, и его добротность при ы и 2ы. Для подбора резонансного сопротивления Л | — — ьсЫсЬг иногда выгодно включать последовательно с Ьг резистор Лб.
Чтобы его влияние не сказывалось на частоте 2ы(Ч1|), вводят параллельную цепь 1зСг, настроенную на частоту 2ы (иногда достаточна просто емкость Сз, сопротивление которои выбирается 1/2ыСз « Лб). Аналогично выполняется расчет для п = 3 (ю„= 2,1; 2,0 и 1,9). Для передатчика, работающего в диапазоне частот ы |ь...ы„„х, аналогичные расчеты следует сделать для нескольких частот внутри рабочего диапазона. Примеры расчета согласующих цепей со схемами рис.
5.52 и 5.48 приведены в [1.45, с. 48, 49). Схемы построения анодных цепей ОК при Б1'Р приведены на рис. 5.52 — 5.55. Во всех этих случаях выходная колебательная система ОК выполняет свои обычные функции, как и в передатчиках Без БГР (фильтрация гармоник, согласование с антеннои, трансформация сопротивления Л„в Л,), и дополнительно выделяет напряжение ( — ) 1/„сов пыг, необходимое для осуществления БГР. Для этого в цепь анод- ного тока включается контур, настроенныи на частоту и-й гармоники На рис. 5.52 показана ВКС с дополнительным контуром ЕЗСЗ, настроенным на и-ю гармонику. Если амплитуда тока и-и гармоники 1, н а сопротивление контура ЕЗСЗ для этой гармоники равно Л,„= = р„саи, где р„— волновое сопротивление контура ЕЗСЗ, Сг„— его добротность, на контуре будет создаваться падение напряжения 7/,„= — 1,„Л,„= 1,„,о„р„С|„.
Мгновенное напряжение на аноде лампы Г/ь(г): Ье| совы~| 7/аи соз п~ ~г. На рис. 5.56 представлены графики импульсов анодного тока для случаев моногармонического (1) и бигармонического (2) возбуждения при и. = 3 и аз, = 0,2. Угол отсечки анодного тока принят для наглядности больше, чем устанавливается в реальных ОК. Здесь ясно видно, что если О уменьшить до 70...60', то протяженность плоской вершины импульса анодного тока несколько сократится, исчезнут заштрихованные боковые части импульсов, увеличится электронный КПД .и КПД по первои гармонике. Графики Ю, 4, 5 представляют нижнюю часть импульсов анодного напряжения при условии работы в граничном режиме: Я вЂ” при моно- гармоническом возбуждении, 4 — при наличии бигармонического воз- 6 уждения (и = 3 и аз, = 0,2). График 5 соответствует первой гармонике Рнс.
5.52 77 [5) > — д Рнс. 5.53 Рнс, 5,54 Рне. 5.55 Уь1 при бигармоническом возбуждении. Можно видеть, что амплитуда импульса 5 на 20... 25 % больше амплитуды импульса Я, благодаря чему при БГР можно получить с каскада увеличенную мощность. На рис. 5.53 и 5.54 ВКС мало различаются между собой.
В схеме рис. 5.53 элементы С111С2 выбраны так, что этот контур может быть настроен на и-ю гармонику рабочеи частоты. Контур Г2С2 настраивается на первую гармонику. Таким образом, напряжение и-й и первой гармоник на этих контурах обеспечивают БГР в аноднои цепи. В схеме рис, 5.54 цепь 12С2 настроена на и-ю гармонику, вследствие чего контуры для первой [СЗЕЗ) и и-й [С1С1) гармоник лучше развязаны, в связи с чем упрощается настроика ВКС. На рис, 5.55 приведена схема ВКС с минимальным для двухчастотнои резонансной системььчислом реактивных злементрв.
Однако иэ-за пониженной фильтрации применение этой схемы возможно в передатчиках среднеи мощ- о оо оо оо ио ио говно ности. Расчет параметров элементов приведен в [1.45]. Рис. 5.5б Расчет параметров режима лампы ОК при БГР, если ПОК работает, как генератор БГС. Исходными параметрами при проектировании и расчете обычно являются: Р,' — полезная отдаваемая мощность по первой гармонике; 17ы — напряженке возбуждения ОК; а„, = 77п,/Ь;1 — коэффициент и-и гармоники. По этим параметрам выбирается лампа и производится расчет па- раметров в граничном режиме.
Затем рассчитывается выходная коле'бательная система. Процесс проектирования и расчета ОК в БГР' несколько сложнее, чем без БГР, поскольку он связан с оптимизацией режима по КПД электронному и по первой гармонике. Результаты исследований [5.31, 5.32[ покззывают, что имеются оптимальные значения для относительных значений напряжений и токов гармоник в сеточных и анодных цепях [а„„а„„а„;) и оптимальные значения для нижних О,'„~ и верхних то углов отсечки. Решение задачи оптимизации дает следующие результаты: при азы„т — 0,21; д! ~и„= 1,67.
Кроме того, показано, что а„с = аь,,„т = аьыст = аеьст, т.е. все относительные значения гармоник токов и напряжений можно выбирать для заданнои гармоники и одинаковыми. На практике 0'„ обычно берут на 2...3' больше оптимального, и если нет особых причин, то для использования берут третью [и = 3) гармонику, поскольку при этом пиковые значения напряжения на управляющей сетке оказываются меньше, чем при и = 2. Поскольку напряжение возбуждения, напряжение на аноде и импульс анодного тока имеют негармоническую огибающую, то в расчете режима лампы при БГР используются более сложные функции* Ф [а„п О'): е Величина,д' со штрихом Г) выше, здесь и ниже относится к бигармоническому режиму.
448 /За(апп 0') = 'уо(Вг) — 7о(пВ')а»4/и: /тг(а„п В') = 71(0') — 7„(В')и апг,' /уг (а„г,В') = 7 (О ) 71(2" 0')а„г/и. Здесь 7о(0') — функции Берга для разложения в ряд Фурье и пульсов с косинусоидальной образующей. Выбор лампы и питающих напряжений производится по общ правилам.
Порядок расчета. ЗадаютсЯ исходные данные: Р,', Вг, Е, агз, п, а»сзт = а». 1. Определяется верхний угол отсечки и функция Р(а ): ( агссоз(1/4аз) при »=2; х.=(( Р(а ) = соске — а»соз(ихз) ~ агссоз (1 + Заз)/12аз при п = 3; 2. Задаются функции Во(а»,В'); Вт(аюа') и 0 (а,В ). 3.
Определяется функция аз(а»,В ) = Вз(а,Вг)/(Р(а ) — соя бг+ а» соз»В~). 4, Определяется коэффициент испол~зования анодного напряжения; х~сетп нл..г ат(а»,В')В,рЕ' Р(а») 5. Амплитуда первой гармоники анодного напряжения бтст = ('„рЕ«. б. Импульс анодного тока и его составляющие.
1 7. Амплитуда п-й гармоники напряжения на аноде г гз» а 1/ы 8. Потребляемая мощность Р' = !' Е,'отдаваемая на и-й гармонике: Р' 0,57«»сгс», рассеиваемая на аноде: 9. Электронный КПД и по первой гармонике: я = 1 Рс/Ро и т = Рт/Рз. 10. Сопротивления нагрузок по первой и п-й гармоникам: Ж,„, = У', //'т; Е'„схз = 1Г«»//с„. 11. Напряжение возбуждения на управляющей сетке сг,', = Ри,'т + 7., /30з (.„В'). 12. Напряжение смещения на управляющей сетке Е' = Е е — РЕ, — (Рст — РР'т)[созВ« — а соз(пб')), Расчет пепи управляющей сетки: е „=Е'+и' Р(а ); е 1 =Е'+П' Р(а ).
13. Из уравнения соя В,' — а соз(»В,') = -Ес/Ц определяется значение В,'. 14. При значениях е', „и с',.„определяем с„' 15. Определим составляющие тока сетки: /з = Об«сюзхбс(а»:В,')/(1 — созВ,' — а (1-соз»В«)); 1«з = 7 ебт(а В,')/Вз(асн В„'); 7«» /сз0 (гг» ГГ )/Вз(а В.'). 16. Сопротивление сеточной цепи для постоянного тока Л,' = 1Е,'~/1,'о. 17. Мощность возбуждения и мощность, рассеиваемая на сетке* Для усилителя модулированных колебаний (УМК) с линейной амплитудной характеристикой АХ можно использовать еще один вариант бигармонического режима, который реализуется только в анодной цепи УМК.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
