Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 61
Текст из файла (страница 61)
6.23 приведены наиболее употребляемые варианты построения схем модулирующего ГВВ (модулятора), МУЗЧ (модулируюшего каскада) и их взаимного соединения. Отличительной особенностью схемы рис. 6.23вз является простейшее соединение ГВВ и МУЗЧ, при котором постоянная составляющая анодного тока ГВВ 1, „протекает по вторичной обмотке модуляционного трансформатора и вызывает его намагничивание(так называемаялоследовалоельналсхемааноднш)модуляции). При этом сечение магнитопровода (сердечника) трансформатора должно быть большим, чтобы исключить возникновение дополнительных нелинейных искажений за счет насыщения сердечника, из-за чего увеличивается расход дорогой трансформаторной стали н дефицитной меди для обмоток.
Для иллюстрации важности снижения затрат стали и меди укажем, что масса модуляционного трансформатора составляет у мощных передатчиков несколько тонн, Для исключения намагничивания модуляционного трансформатора током 1„, модулируемого ГВВ широко используется схема соединения МУЗЧ й ГВВ с модуляционным дросселем (параллельная схема анодноа модуляции), приведенная на рис. 6.23,6. Благодаря дросселю звуковых частот (Мод.др) и разделительному конденсатору С ток 1',о не проходит через обмотку трансформатора. Суммарный расход трансформаторной стали и медных проводов получается существенно меньше, чем при.
варианте последовательной модуляции. Включенные параллельно трансформатору дроссель и последовательно конденсатор должны учитьваться при оценке частотных искажений на низких модулируюших частотах. На рис. 6.23,а ГВВ построен по однотактной схеме при параллельном питании цепи анода и при последовательной схеме модуляции. На рис. 6.23,в двухтактный ГВВ имеет последовательную схему питания и параллельную, как и на рис. 6.23,б модуляцию.
Поскольку мощности модулируемого и модулируюшего каскадов примерно одинаковы, точнее Р,~Р,„м 3!2, то в основном оба каскада строятся на одинаковых лампах. Особенно это целесообразно, если, например, в ГВВ включены три лампы параллельно (см. рис. 6.23,а), а в МУЗЧ вЂ” две такие же или в генераторе двухтактная схема на двух, или четырех, или шести лампах (по одной, две или три лампы в плече), а в МУЗЧ соответственно две или четыре лампы. Если же в ГВВ использована одна лампа, то 'в МУЗЧ целесообразно поставить две меньшей мощности, обеспечивающие получение Рис Удобнее, если питающие напряжения ГВВ Е„, и МУЗЧ Е„„одинаковые и их можно получить от одного выпрямителя (см.
рис. 6,23,в). В противном случае потребуется два выпрямителя нли один с отводом от средней точки, например схема Ларионова, если Е.„„= 0,5Ев г 306 бкт ока ах др ач а2 Рис 6.23. Приииилиалъиые схемы ГВВ и МУЗЧ, работающих в классе В 307 Коэффициент трансформации модуляционного трансформатора л = (/ /2с/„„м ю /юы где ю, — число витков первичной обмотки; ю — число витков вторичной обмотки; (/, „— напряжение одного плеча МУЗЧ. Коэффициент полезного действия трансформатора з) ы 0,9. Оценим эффективность выходных каскадов трактов ВЧ и МУЗЧ. В процессе модуляции первая гармоника и постоянная составляющая анодного тока МУЗЧ пропорциональны пз (так как 0 = 90'): Р „= Ром еыт Прн и = 0 МУЗЧ потребляет мощность, определяемую током покоя лампы 1„е.
Приближенно РО„(лз = О) ы0,1РО„. Можно показать, что Ром ю Ргл, где Рот — мощность, потРеблЯемаЯ генеРатоРом. Тогда в режиме несущей суммарный КПД т1п = О м Р ~1 1 Рот м 0 911 т) се 0 7 (6.40) Средний за период звуковой частоты ае КПД при модуляции (если пренебречь влиянием нижнего криволинейного участка характеристик модуляторных ламп) Р (1 г/2)/(1 + пз)Р (6.41) Далее получаем т1 = 1(1+ пзз/рз)/(1+ зГ2т, /р)1з). Для р = 3,3, и = 1 имеем з)~ = 0,76 з). Общий промышленный КПД всего передатчика т) м 0,55...0,6, т.
е. более чем в 2 раза превышает КПД при сеточной модуляции. Однако, как будет показано ниже, в современных передатчиках СВ и ДВ диапазонов усложнением схемы удается существенно повысить КПД. Как было показано, статическая модуляционная характеристика ГВВ при анодной модуляции может быть сделана весьма линейной, Поэтому нелинейные искажения передатчика с анодной модуляцией определяются главным образом параметрами МУЗЧ и предварительного усилителя. Нелинейные искажения, обусловленные наличием криволинейного участка статических характеристик ламп, компенсируются регулировкой режима, симметрированием плеч и введением отрицательнойй обратной связи.
Сложнее обстоит дело с искажениями, вызванными переходными процессами в МУЗЧ. На рис. 6.24 приведена упрощенная схема выходной цепи МУЗЧ, а на рис. 6.25 — соответствующая эквивалентная схема на высоких модулирующих частотах для одного плеча. На этих рисунках /., — индуктивность половины первичной обмотки, /. — индуктивность вторичной обмотки. Кроме того, сущест- Из-за напнчнк ннгкнего крнаолннеяного участка характеристики лампы фактически работают в классе Ад 308 кгг Рис 6.25 Г!реобразованнав хквиваленгггав схема одного плеча выходной цепи МУЗЧ Рис.
и 24 'Зквггвааггггггав схема выходной цепи двуххакгного МУЗЧ + ц(/,и я)ПЧГЕ " о/'И2+ (Ш,~)т, (6.42) дс Л = /г',„+ Л,.; 1ягр = а уК Графическое изображение зависимости (6.42) приведено на рис. 6.26. Можно показать, что на более высоких частотах при й,Ь„= 0,05...0,! переходные процессы сравнительно слабо выражены и /„,„„, составляет 5...!0 ".е амплитуды /хс Малые значения индуктивностей рассеяния достигаются применением сггециачьной тонкослойной изоляции и много- обмоточной конструкции модуляционных трансформаторов. Неправильное построение схемы предварительного усилителя также может привести к росту уровня нелинейных искажений.
Дело в том, что при полном использовании ламп МУЗЧ неизбежна работа в области положительных напряжений управляющей сетки, а следовательно, с сеточными токами. Эти токи нелинейно зависят от уровня сигнала с/сп. Таким образом, предварительный усилитель работает на нелинейную 309 вуют нндуктивности рассеяния между половинами первичной обмотки и между каждой половиной первичной и всей вторичной обмоткой /.ы и Е„. Сопротивление нагрузки гг„= Еа,/2а, — эквивалентное сопротивление модулируемого ГВВ для модулятора.
На рис. 6.25 гг'„= /г„/4п2, поскольку в эквивалентной схеме учитывается половина первичной обмотки. В идеальном случае при О = 90' оба плеча МУЗЧ работают поочередно: при /„> 0 /а = 0 и наоборот. Однако из-за наличия индуктивности рассеяния (на рис. 6.25 С, ) появляется переходный процесс. Ток га в схеме на рис. 6.25 состоит из вынужденного и свободного: ге= '.
° '„кгс,„кно -куек +ГогГ + 'а Рис. 6Д6. ВремеииьУе диаграммы токов в выходиоа цепи двухтактиого МУЗЧ класса В нагрузку и напряжение на сетках ламп МУЗЧ будет содержать много гармоник: и, = 1/епсоайг — 'с 2, „псоялй!12,м„(лй)3, е ! где 1, „„— составляющие тока сетки МУЗЧ. Для уменьшения нелинейных искажений предварительный усилитель должен иметь малое выходное сопротивление 2;„„(лй).
Это достигается применением в предварительном усилителе схемы с катодной нагрузкой (см. рис. 6.23,в). Дроссели в катодной цепи предназначены для подачи постоянных напряжений и прохождения начального тока!а„предварителв(еого усилителя. В предварительных усилителях применяется двухтактная схема с левыми лампами (тетроды и пентоды) в режиме без сеточных токов. Лампы работают в режиме АВ и должны быть рассчитаны на сумму токов покоя 1, „и сеточного тока МУЗЧ 1см!510): 1нию. = (аи+ )скг Рациональное построение схем МУЗЧ и предварительного усилителя является совершенно необходимым условием уменьшения нелинейных искажений в тракте НЧ (искажения в этом тракте являются основными), но недостаточным, чтобы довести нелинейные искажения до очень малых значений (около 1...2%).
Для их достижения применяется глубокая отрицательная обратная связь в модуляционном устройстве, 6.5. АНОДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ С АВТОМАТИЧЕСКИМ СМЕШЕНИЕМ И МОДУЛИРОВАННЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ Из предыдущего анализа следует, что основной вид анодной модуляции — модуляция в перенапряженном режиме при автоматическом смещении за счет тока сетки — обладает некоторыми недостатками. Поскольку модуляция происходит в перенапряженном режиме, ток 310 сетки увеличен и требуется повышенная мощность возбуждения. Часто предел использования лампы по мощности определяется допустимой мощностью потерь на управляющей сетке. В каскадах ГВВ, построенных по схеме с общей сеткой (ОС), меняется входное сопротивление Я,„(т) ~ У,тт„(г) и повышаются требования к предшествующему каскаду тракта радиочастоты. Несколько усложнив цепи модуляции и введя дополнительную модуляцию (также на анод) предоконечного каскада передатчика, можно существенно ослабить указанные недостатки.
Поскольку для выходного каскада меняются Е„, У, и Е, = у,оЯ„модуляция называется тройной. Схема с заммлеииым катодом. При тройной (комбинированной) модуляции на сетку лампы мощного каскада подается напряжение (т, = У„(1 + лт, созь)!), где тл, — козффициент модуляции предоконечного каскада. Напражение возбуждения модулируется синфазно с модуляцией вводного напряжения мощного (выходного) каскада. Можно считать, что составляющие сеточного тока уыв и !е изменяются пропорционально У, (рис. 6.27).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
