Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Одновременно добиваются примерного равенства фазовых скоростей распространения сигнала в обеих линиях (1.,С, = .(.,С). Усиливаемые колебания подаются на вход сеточной линии, и в ней успшавливается режим бегущей волны. Для одинакового использования ламп по току необходимы одинаковые напряжения возбуждения У, на нх сетках. Поэтому затухание в сеточной линии должно быть миннмальиым. Для этого, как правило, применяют жранированные лампы (тегроды) и выбирают режим нх работы без токов управляющих сеток, В анодной лмнии кюкдая лампа возбуждает прямую и обратную волны.
Поскольку скорости распространения сигнала в обеих линиях близки, то прямые волны от всех ламп распространяются к выходу УРУ н складываются сннфазно в полезной нагрузке Я„, а обратные волны приходят к балласпюму сопротивлению Яе в различных фазах н поэтому в значительной степени компенсируются. Особенностью УРУ является различный режим работы ламп. Переменное напряжение на аноде первой лампы О~0, и 0,51„У зависит только от ее собственного тока 1„. Переменное найряженис на аноде ю'-й лампы определлстся суммой токов ( ламп, так что в последней, М-й лампе оно оказывается наибольшим; 0~®, = Ф 0,51мУ . Поэтому если у М-й лампы режим граничный (или близкий к нему), то у всех осталъных (прн одинаковых напряжениях анодного литания) режим оказывается недонапрюкенным н тем менее напряженным, чем меньше номер лампы.
Следовательно, КПД УРУ меньше, чем КПД резонансных усилителей, н на анодах первых ламп мощность рассеяния существенно больше. Для повышения КПД и уменьшения мощности рассеяния на аноде первых ламп применяют анодиые искусственные длинные линии с меняющимся по длине волновым сопротивлением неоднородные линии. В начале УРУ У, делается возможно большим, а по мере приближенна к концу —.уменьшается.
Таким образом, для всех ламп УРУ обеспечивают режим, достаточно близкин к гранпчному. Кроме того, для повышения КПД лампы работают вршкимя класса В, а для компенсации четных гармоник УРУ строят подвухтактной схеме с трансформаторной связью с нагрузкой. Важным достоинством УРУ является, во-первых, достаточно высокая надежность. Если число ламп составляет 6...10, то при выходе из строя одной-двух ламп (при потере эмиссии тока) выходная мощность УРУ уменьшается незначительно.
Однако поврежденная лампа может создавать в схеме короткое замыкание. Чтобы избежать этого, последовательно с выводами ламп включают плавкие предохранители, автом а- тически отключающие лампы с таким характером повреждения. !53 Во-вторых, УРУ по отношению к нагрузке эквивалентен генератору с резнсгивным внутренним сопротивлением, равным номинальному нагрузочиому сопротивлению, поэтому допускаются значительные рассогласования с нагрузкой (коэффициент бегущей волны КБВ до 0,3). Прн этом сохраняется широкодиапазонность, а неравномерность выходной мощности не превосходит 30 '/е. В-третьих, УРУ являв1ся сумматором мощности большого числа генераторов в полосе частот до 4...5 октав без применения специальных шнрокодиапазоиных мостовых схем.
Одновременно УРУ присущи серяезные недостатки: сложность схемы и отсюда трудности в настройке и ремонте, низкий КПД и значительное недоиспользование большей части лами по мощности. Все зто определяет тенденцию постепенного отказа о г УРУ н перехода к построению ламповых генераторов с шнрокодиапазонными ЦС, как в транзисторных геяераторахе„но в отличие от последних ззюсь ЦС строятся переключаемыми на отдельные небольшие подднапазоны частот, что обусловлено большим шунтирующим действием входных и выходных емкостей ламп. Широкодиапазонные транзисторные генераторы используются иа частотах от 0,1...0,2 до 100...! 000 МГц и выше.
Благодаря относительно низкии ншрузочным сопротивлениям шунтнрующие действия выходной (коллекторной илн стоковой) емкости современных генераторных транзисторов, рассчитанных для работы в заданном диапазоне частот, сказываются только иа частотах выше 30...100 МГц. В то же время нз-за низких нагрузочных н главным образом входмых сопротивлений сильно сказываются нндуктивностн выводов, и в первую очередь илдуктмвности входного н общего электродов. Кроме того, пршстнчески уже на частотах выше 10...30 МГц необходимо учитывать снн кение коэффициента усиления по мощности транзистора с ростом частоты.
По этим причинам при построении транзисторных широкоднапазонных генераторов редко используются УРУ, а межкаскадные ЦС строят с применением широкодиапазонных трансформаторов и дополнительных ЬСГт-элементов, которые компенсируют влияние емкостей и индуктивностей выводов транзисторов, а также корректируют (выравнивают) коэффициент усиления генератора в рабочем диапазоне частот. Цепи связи, которые строятся с учетом входных и выходных емкостей н индухтивностей выводов ЭП принято называть согласукицими, а ЦС, в задачу которых входит выравнивание коэффициента усиления ЭП а диапазоне частот, называют целями коррекции А ЧХ.
При построении выходных согласующих ЦС необходимо учитывать в первую очередь шунтируюшее действие выходной емкости ЭП На транзисторах УРУ строится только в диапазоне СВЧ. Усилители, выполненные на полевых транзисторах с барьером Шатки, позволяют получать в диапазоне Х .. Лз ГГи моьтиость в свинины ватт с усияеиием 10...15 дБ. 154 ,(С,+С „)й (3.8а) который характеризует сопротивление емкости (С, + С ) при работе на верхней частоте езз относительно номинального входного сопротивления М „, равного нагрузочному сопротивлению Я, генератора.
При а < 0,05...0,1 с влиянием емкости (С, + С ) можно не считаться. Прн большем значении а,„шунтирующеедействне емкости (С, + + С, ) проявляется в отклонении входного сопротивления Е „ЦС от номинального Я „и в снижении коэффициента передачи мощности в нагрузку. Величину Ьс1 отклонения Е от гс „„обычно оценивают КБВ, (или коэффициентом стоячей волны КСВ„= 1/КБВ„) на входе ЦС. Коэффициент бегущей волны (или КСВ) определяет соотношение мекду напряжениями падающей и отраженной волн в некотором сечении электрической цепи (в нашем случае — на ее входе): КБВ = (У вЂ” (/ )/((/ааа+ (/ ) или КСВ и((/ + (/ 3/((/ „-(/ ). Одновременно КБВ (нлн КСВ ) определяет окружность — границу возможных отклонений (рассогласований) входного сопротивления Ь~ „на комплексной шюскости Е „относительно номинального значения Я,„а,„(рис.
3.! 5). Величина Яа„~„равна внутреннему резистнвному сопротивлению эквивалентного гейератора Гсг, к которому подключается ЦС. В свою очередь, величина сс, выбирается равной 11 ЭП. Для компенсации шунтирующего действия емкости (С, + С, ) включают один-два дополнительных реактивных элемента (индуктивность .(., и емкость С,), т. е. образуют двух-трехзвенный ФНЧ (рис.
3.16д) с «М/Азс ° Ам/Хм l/гюь Рнс. 3.! 5. Границы измснсиий входного сопро тивлсниа цспи свахи иа комплсксиой плоскос тн озз прн данном значснии КБВм 155 С . Для БТ емкость С определяется коллскторной емкостью С„, для МДП-транзисторов — стоковой емкостью С„для ламп в схеме с ОК вЂ” емкостью С, в схеме с ОС вЂ” емкостью Сак В общем случае к емкости С надо добавить паразитную емкость схемы (емкость монтажа) С„, а при построении однотактных генераторов — специально включаемую параллельно выходным электродам ЭП емкость Сы (см., например, схемы на рис.
3.4,л,в) для создания достаточно низкого входного сопротивления 'по высшим гармоникам и обеспечения близкого к гармоническому напряжения на выходе ЭП. В дальнейшем под С, будем понимать суммарную емкость (С, + С„). Шунтирующее действие емкости (С, + С ) оценивают коэффициентом л "яЬ Ьь лс Рнс.
3.!б. Выходная низкочастотная и полосовал пепи связи равноколебательной АЧХ (фильтр Чебышева). На рнс. 3. ! 7 построены зависимости Ь, Ла н КБВш от пв при подключении согласующей цепи к генератору с Я, = М,„. Видно, что переход к двух- и трехзвенному ФНЧ с оптимально подобранными параметрами позволяет существенно снизить неравномерность АЧХ (Ь, Ьа) и повысить КБВ„.
В то же время дальнейшее усложнение ЦС (число звеньев т > 3)„т.е. включение дополнительных элементов Еч, Сз и т.д., не дает существенного снижения неравномерности АЧХ н увеличения КБВше. Если пч > 0,5... 1,О, то даже в двух- и трехзвенной ЦС КБВ„оказывается недопустимо малым, поэтому необходимо либо уменьшать нагрузочноесопротивлениезс„шЯ „призаданныхез,н(С, + С „),либо при небольших коэффициентах перекрытия по частоте () у < 3...5) переходить к цолосовым согласующим цепям (рис.
3. ! 6,6), в которых =(,— „)(С(+ С )й (3.86) Сравнима (3.8а) и (3.86), видим, что переход к полосовой цепи позволяет уменьшить а в ее,((езь —. я(,) !!(1 — !/К) раз и, значит, обеспечить меньзпиеотклонеиия А~ (больные КБВ,„и меньшие Ьи Ьа) в полосе частот от пзя > О до ез,. Данному значению а и выбранному лз соответствуют вполне определенные оптимальные значения остальных з.зСз-элементов, которые табулируются в виде коэффициентов аз, сс [14!.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
