Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 54
Текст из файла (страница 54)
В этой схеме элементы Е,„С, и Т,з, Сз образуют рабочие колебательные контуры, Ц и Еэ — дросселн, Сз и Сз — разделительные конденсаторы, Сяи Се — блокировочные.Элемент)иСям,С,ы,С,„,С„ь,з — межэлектродные емкости, а 1.„ А„, 1,, — иидуктйвности вйводов лампы. Эта схема довольно сложна, имеет много частных резонансов (собственных частот), причем параметры каждого из них зависят от всех ее элементов. Строгое непосредственное изучение этой схемы неудобно. Учитывая априорное предположение о большом разносе собственных частот и слабом взаимодействии резонансов, практически ее рассматривают приближенно и отдельно для области низких, средних (рабочих), высоких н сверхвысоких, частот.
Так, в диапазоне частот, намного меньших рабочей частоты, можно использовать схему рис. 5.3,б. Как видно из этой схемы, она содержит два колебательных контура, образованных блокировочиыми элементами. Обратная связь создается проходной емкостью Сь к Эта схема, как показано в гл. 4, может самовозбуждаться. Частота гейерации должна удовлетворять условиям в, с (ЕзС ) "з; в„< (7. Сз) "з.
В данном случае сопротивления контуров 7. С и СзС носят индуктивный характер. Такие автоколебания называют дроссельиыми, поскольку их частота ограничивается нндуктнвностями дросселей Ц и Еэ. Для устранения этих автоколебаний снижать добротность дросселей можно либо путем использования проводов с большими потерями или небольших добавочных резисторов в цепи дросселей„либо значительным увеличением 1., Во всем диапазоне рабочих частот можно пренебрегать блокировочными и разделительными элементами и учитывать только проходную емкость, проходную индуктивность (.„и основные колебательные контуры Ь,С, н ЬзСз(рнс.
5.3,е). Эта схема также может стать неустойчивой, причем если оба контура настроены на рабочую частоту, то частота параэитных автоколебаний несколько ниже рабочей частоты в пределах полосы пропускания контуров. Расчет Тв этой схеме можно выполнить по (5.7). 270 рнс. дз. Прннцнпиаланаа схема тетродного ГВВ с учетом паразитныа параметров лампы: а — неволила; 6 — лла частот вине рабочмо днвпмоаа: а — мм работ«о лиаватоаа частот; а е- ала чае«О имле ф36очмо аиааазоиа Для практического обеспечения малой проходной емкости(близкой к указываемой в справочниках) необходимо соединять вторую и третью сетки с катодом илн шасси генератора проводниками с малой индуктивностью.
Только в этом случае сетки будут действительно служить экраном между входом и. выходом ступени. В триодах такого экрана нет, поэтому их работа в схеме «заземленный катоди устойчива только в диапазоне длинных волн. Для обеспечения устойчивой работы триодных каскадов в КВ, УКВ и СВЧ диапазонах приходится использовать схему с общей сеткой, изучаемую в гл. 2 и 3 (рис. 5.4). Очевидно, что в этой схеме только при 1.е = 0 сетка будет играть роль экрана. Иногда рационально применять в схеме типа «общая сетка» ие только триоды, но и экранированные лампы, соеди- няя по переменному току все сетки с с', шасси.
В диапазоне частот, много выше рабочей основную роль играют индуктивности выводов и монтажа, ее ~г,-р межэлектродные емкости. Сопротивге, Га " ление же рабочих контуров мало, н им можно пренебречь. Поэтому эквивалентная схема ступени, справедлиРнс. 5.4. Генератор с внещннн вая для УКВ и СВЧ, принимает вид, возбужденном с общей сотной показанный парис. 5.3,г и д. Частота паразитных автоколебаний в таких схемах определяется индуктивностью вывода анода и выходной емкостью.
При пренебрежимо малой индуктивности вывода второй сетки схема для УКВ диапазона приобретает более простой вид(см. рис. 5 Зб). Ее можно рассматривать как двухконтуриый автогенератор, анодный контур которого образован элементами Ь, и С,, илн, точнее, С,„„, сеточный — элементами Ь, + 1,„и С„„.
На частоте возможной генераций оба эти контура должны иметь индуктивные сопротивления, а сама схема представляет собой индуктивную трехточку. Устранение паразитной генерации автоколебаний СВЧ проще всего достигается снижением добротности парязитных СВЧ колебательных контуров с помощью последовательно в цепь сетки или анода небольших безындуктивных резисторов, не мешающих работе генераторов иа основной частоте. Иногда зти резисторы шунтируют индуктивностью, что дополнительно уменьшает их влияние на более низкой рабочей частоте. Даже прн большом запасе устойчивости резонансы в паразитных СВЧ колебательных контурах, совпадая с гармониками рабочей частоты, могут приводить к царазитной генерации, вынужденных колебаний СВЧ и к существенному искажению рабочего режима. В результате ГВВ не отдает требуемую мощность, неожиданно переходит в перенапряженный режим при возбуждении, меньшем расчетного, искажаются его амплитудные, частотные и модуляциоинью характеристики, возникают пробои изоляции и другие вредные явления.
Поэтому при наладке перед первым пуском мощного генератора необходиью проверять прн пониженной-мощности, нет ли паразитных резонансов в возможно более широком диапазоне частот, и устранять такие резонансы. Это можно, например, сделать, если установить режим пониженной мощности с очень малым углом отсечки и, изменяя частоту внешнего возбуждения, проверить избирательным вольтметром, детектором:или даже неоновой лампочкой отсутствие больших напряжений в узлах, на деталях и проводниках устройства. При этом, если нет избирательного вольтметра 272 или детектора, необходимо расстраивать или шунтировать основной резонансный контур.
С увеличением выходной мощности генератора возрастают гяомЕЧ- рические размеры ламп и деталей каскада, возрастает крутизна ламп, их проходная и другие межэлектродные емкости.'Длина:вывода катода и размеры других элементов монтажа и деталей становятся соизмернмьь ми с четвертью длины волны рабочих или возможных паразитных колебаний. Приходится учитывать распределенные паразнтнью парамет-.
ры, скин аффект и запаздывание снпшла в конденсаторах, катушках индуктнвности, резисторах, ЭП. Анализ этих устройств еильно уолояь няется и показывает новые возможности появления неустойчивости и паразитных колебаний в сложных системах с 'распределенными параметрами, например неэквипотенциальноегь внугриламповых поверхностей и возможность внутриламповых паразитных колебаний большой мощности. В частности, весьма затруднительным становится обеспечение малых комплексных сопротивлений соединительных проводников, что особенно резко сказывается на работе мощных транзисторных генераторов СВЧ, имеющих рабочее сопротивление нагрузки и входное сопротивление порядка ! Ом и менее.
Эквивалентные схемы мощных транзисторов СВЧ в виде моделей, с сосрелоточенными параметрами становятся настолько сложными(содержат более 30 знергоем* ких элементов), цто вызывают сомнения в рациональности нх иснользования, искшочают возможности безмашинного количественного,их анализа. Это заставляет уделять особое внимание практическому обеспечению устойчивости весьма мощных генераторов, Наибольшую мощность в КВ диапазоне развивают электровакуумные триоды в схеме с общей сеткой. Главными условиями устойчйвой рлботы этой схемы являются малое значение индуктивностн вывода сетки н рациональный монтаж, сводящий к минимуму дополнительные индуктнвности и проходные емкости.
В мощных каскадах данные условия удается обеспечить только при непосредственном соединении сетки с шасси по всем точкам окружности кольцевого вывода сетки. Все детали анодной цепи такой ступени должны быть отделены-от 'деталей катодной (входной) цепи электромагнитным экраном. В такой стуйени не только возбуждение, но и смещсние приходится подавать на'катод. Источники сигнала и смещения нагружакзгся токами катода, а не только сетки, что не позволяет использовать усиление лампы по току. Усиление мощности в схеме с общей сеткой получается небольшим, но устойчивым, Наиболее выгодным способом повышения устойчивости является всемерное снижение проходных емкости и индуктнвиости. Правильное конструирование усилительных приборов и рациональный монтаж деталей каскада позволяют уменьшить этн вредные паразитные параметры, но их полное устранение практически неосуществимо.
Поэтому большое значение имеют различные способы ослабления влияния про- 273 ходных емкости и индуктивности. Так, переход от триодов к экранированным лампам позволяет уменьшить проходную емкость за счет введения внутреннесо экрана — второй (экранной) и третьей (защитной) сеток. Эффективйым способом ослабления обратной связи через проходную емкость является нентралнэация, понять действие которой проще всего, рассматривая двухтактную мостовую схему нейтрализации рис. 5.5. В этой схеме при СюСяэ = С, сдС, сэ наблюдается баланс моста, образованного упомянутыми емкостями. В результате входной и выходной контуры оказываются полностью развязанными во веем рабочем диапазоне частот.
Это происходит благодаря действию на каждую сетку двух сигналов взаимно противоположной полярности. Если онн равны по модулю, то действие проходной емкости нейтрализовано. На рис. 5.6 приведены варианты схем нейтрализации однотактных каскадов, которые получаются прн удалении одной нз ламп двухтактной схемы и одного нейтродннного конденсатора. В одиотактных схемах нет симметрии, поэтому нейтрализация получается не совсем точной и схемы удовлетворительно работают только цри достаточно высокой рабочей добротности (Д е > 5..ДО) «фазорасщепигельиых» контуров (коитуров со средней точкой).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
