Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 65
Текст из файла (страница 65)
б.40. Амплитудно- и фате частотные характеристики колебательного контура Рис. 64«. Временные диаграммы тока и напряжения в анодной цепи с учетом влияния контура 326 ет, что генератор всегда (при условии настройки контура на шв) работает на кажущееся активное сопротивление па ( + лаисоз(аат + аРв 5) )( = —.' =Я 1+ лг,спэйс где Яа„а — эквивалентное сопротивление нагрузки; в режиме несущей частоты Яаав (1а т11в~а' При ничтожно малых о можно считать Я, = Я,, Однако при значительных расстройках непостоянство кажущегося сопротивления нагрузки может привести к изменениям режима лампы, а следовательно, н к нелинейным искажениям.
В общем случае значение кажущегося эквивалентного сопротивления нагрузки зависит от глубины модуляции и модулирующей частоты. С их увеличением резче проявляется непостоянство эквивалентного сопротивления нагрузки генератора. .Таким образом, в одноконтурном ГВВ (промежуточные каскады передатчика) наблюдается уменьшение глубины модуляции с ростом модулнрующей частоты. Уменьшение частотных искажений при заданных несущей1(или еа) и высшей модулирующей г" (или а2 ) частотах можно достичь искусственным увеличением затухания (уменьшением нагруженной добротности Д„) контура.
Но при этом меняется Вава = = а.,Д„, т. е. необходимы соответствующие корректировки 1.„и С„при заданном Я, = (1в11к,. В выходных каскадах передатчиков используется многоконтурное построение фильтрующих цепей. Наиболее часто применяют двухконтурные выходные ГВВ. Прежде всего отметим, что как одиночный контур, так и многоконтурная система должны быть точно настроены на резонанс с несущей частотой АМ колебания. Для многоконтурных систем необходимо, чтобы и каждый контур, и вся система в целом были в состоянии резонанса — так называемый полный резонпнг. В противном случае векторы боковых будут иметь разную длину и окажутся смещенными по фазе относительно своего нормального положения, что вызовет специфические нелинейные искажения, так как огибающая АМ колебания, прошедшего через такую плохо настроенную фильтрующую систему, не будет повторять огибающую колебания, поданного на вход фильтрующей системы.
В мощных каскадах передатчиков для достижения высокого КПД в фильтрующей системе обычно применяется сильная (выше критической) связь между контурами. Частотная характеристика двухконтурной связанной системы получается двугорбой. Выбирая параметры контуров и связь между ними, можно получить равномерную АЧХ в более широкой полосе модулирующнх частот (рис.
6.42). 327 рнс. Ь.ЕХ Ампянтудно-частотньм харектернсгикн двухконтурноя митомы прн разнмх степенях связи н соответспмнно разных значеннах КПД агнно ного контура Частотные искажения за счет фильтрующих систем в каскадах с сеточной н анодной модуляциями количественно несколько отличаются, так как в ннх используются разные напряженности (ННР н ПНР соответственно). При ННР аноднвя цепь ГВВ по своему характеру ближе к генератору тока, при ПНР— к генератору напряжения.
Как указано в гл. 3, в современных передатчиках широко используются полосовые фильтры. Прн этом проблема равномерного прохождения боковых полос модуляции упрощается, так как полоса пропускания полосового фильтра существенно шире полосы боковых при АМ. Специфические искажения АЧХ в области средних и высоких модулз(Рующих частот передатчиков СЧ и.НЧ (средних н длинных волн) наблюдаются при неудачном выборе блокировочных деталей схемы параллельного питания анодной цепи (см. $3.!). Разделительный конденсатор Се, и анодный дроссель на длинных и средних волнах имеют большую емкость и индуктивность соответственно. Для звуковых частот контурная катушка Е„имеет сопротивление Х, = й!. -+ О, поэтому схема, приведенная на рнс.
б.43хз, трансформируется с точки зрения напряжения питания в упрощенную эквивалентную схему (рис. б.43,й). При совпадении частоты модулирукнцего напряжения й с собственной (резонансной частотой цепи параллельного напряжения анода ГВВ й, м 1/МЦ„Се, возникнет большое падение напряжения на контуре учгеСея (рнс. б.43,е) н уменыпнтся Е„нарушится режим работы ГВВ, изменится глубина модуляции, т. е. появятся частотные искажения. Следует стремиться к тому, чтобы а) 1/за~С „> й Амплитудно-частотная характеристика цередатчнка может искажаться (особенно в области низших звуковых частот) нз-за вредного влияния фильтров выпрямителей питания анодной н сеточной цепей (рис.
6.44,а н 6). Действительно, при АМ в составе тока модулируемого ГВВ, потребляемого от источника питания, есть составляющая звуковой частоты 1 = („и + у,йсхжог. Фильтр выпрямителя имеет инлуктивностьь(в, емкость С и собственную резонансную частоту Ое = 1/~ЬвСв. ПРи совпаДении модулнрующей частоты (е = йв МОГУг наблюдаться существенное изменение (уменьшение) напряжения на вы- с,„с, с Сея и, () б) д) а) д) д) л) Рис. б.
43. Схемы литания анодной испи лампы (и) и паразитного реюнансного контура, образуемого блокнровочными детными (б и е) Рис. б.44. Схемы питания анода лампы с учетом элементов фильтра выпрямителя (и иб) н АЧХ каскада передатчика с учетом парит(иного резонанса в фильтре выпрямителе (е) ходе фильтра и соответственно изменение глубины модуляции на этой частоте, т. е. дополнительные частотные искажения (рис. 6.44,в). Следовательно, фильтры выпрямителей должны проектироваться так, чтобы П быяа меньше минимальной модулирующей частоты й„и. В этом отношении более выгодны для АМ передатчиков выпрямители с меньшим числом фаз выпрямления и соответственно меньшей частотой пульсаций, например шестифазная схема Ларионова, а не ! 2-фазиая с существенно меньшей амплитудой пульсаций, но более высокой их частотой.
Широко практикуется использование раздельных фильтров при питании нескольких каскадов от одного выпрямителя. Фильтры выпрямителей вызывают и фазовые искажения, существенные в телевизионных передатчиках изображения с АМ, а также при использовании отрицательной обратной связи. 6Л0. ПЕРЕДАТа(ИКИ С АМПЛИТУДНОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ Передача дискретной информации (в простейшем случае — раднотелеграмм) методом АМ (манипуляция) явилась исторически первым способом радиосвязи. Обычно для манипуляции используется та же телеграфная аппаратура, что и в проводной связи. Скорость передачи телеграфных сигналов принято характеризовать числом бод В, т. е. числом элементарных посылок в секунду. Диапазон скоростей манипуляции широк: от 20 Бод при ручной работе с помощью телеграфного ключа (ключа Морзе) до 300 Бод при использовании автоматической скоростной аппаратуры, например трансмиттера. Обозначим через т длительность элементарной посылки, т. е.
длительность прямоугольного импульса или паузы между импульсами (рис. г ~т~ 'е 5Р/ 'а х 'о ~ е+~ Рис. 6.46. Спектр частот передатчика при амплитудной манипуляции теле- графным сигналом по рис. 6.45 Рнс 6.45. Временнаядиаграимателе- графной посылки; чередование па- нагий н пауз равной длительности (чмеандра) Рис 6,47 Простейьчая схема реализации аьнсипудной манипуляции + Рв 330 6.45).
Рассматривая манипуляцию как модуляцию несущей сигналами прямоугольной формы, получаем выражение для частоты повторения импульсов: Р= ! (2т = 05 В. Если длительности импульсов и пауз равны, то в спектре импульсной последовательности будут только нечетные гармоники частоты повторения ЗР;5Г,... и коэффициенты разложения в ряд Фурье ао = 0,5; а„м з)п (0,5п я )/л я, где л = 1, 3, 5,... (см. З 2.8 и 2. 19), Спектр радиочастотных колебаний при прямоугольной амплитудной манипуляции точками и паузами равной длительности показан на рис.
6.46. Спектральные составляющие по амплитуде убывают медленно. Так, при и = 31 аз1 и 0,01, и если ограничиться амплитудами такого порядка, то при В = 200 Вод ширина спектра составит 6 кГц. Практически спектр получается уже благодаря нестрогой прямоугольности импульсов, что обусловлено влиянием паразнтных емкостей и применением в аппаратуре специальных округляющих фильтров, ограничивающих полосу частот модулирующих импульсов. На рис. 6.47 приведена одна из схем амплитудной манипуляции. На транзисторе ЧТ, собран радиочастотный ГВВ, в котором должна осу- Рнс. 6Л8. Искажения сигналов амплитудной манипуляции за счет переходных процессов в цепях передатчика ществляться амплитудная манипуляция. Напряжение смещения гТ1 изменяется с помощью электронного реле, собранного на транзисторе кТз. Когда телеграфный ключ К не нажат, на базе к'Т вЂ” нулевое напряжение и он заперт.' При этом на к'Т, подается запирающее напряжение от источника Е„величина которого определяется делителем напряжения Я,Я .
Транзистор 1'Т, заперт, напряжениерадиочастоты на выходе каскада отсутствует. При нажатом ключе К на УТ, с делителя ЯзЕе подается отпирающее напряжение, транзистор входит в насыщение и своим малым сопротивлением насыщения г„а, шунтирует резистор Яв Напряжение смещения на базе кТ, уменьшается практически до нуля, что обычно приемлемо для каскада радиочастоты, работающего с 9 ж 90'.
На выходе ГВВ появляется переменное напряжение — телеграфная посылка. Как отмечалось, реальные импульсы отличаются от прямоугольных. На рис. 6.48,а показаны импульсы, возникающие при большой постоянной времени в цепи манипуляции, на рис. б.48,б — искажения, обусловленные переходным процессом в фильтре выпрямителя питания коллекторной цепи. Эти искажения могут привести к провалу в импульсе, к так называемому дроблению. Следовательно, параметры цепей, фильтров и т.
и. должны учитывать наличие в передатчике режима амплитудной манипуляции. В настоящее время амплитудная манипуляция применяется редко в качестве дополнительного способа управления колебаниями нз-за ее низкой помехоустойчивости. 331 6.11. ПРИМЕНЕНИЕ ЭВМ ЛЛЯ РАСЧЕТА РЕЖИМОВ ПРИ АМ Применение вычислительной техники для расчета режимов ГВВ рассмотрено в 8 2.4, 2.18. Выполнение расчетое на ЭВ(Ы прн АМ опреэдаио в еще большей степени, так как еозннкаег необходимость определения нескольких состояний методом последовательного приближения. Один из возможных алгоритмов расчета статической модуляционной харекзерисгнкн при анодной амплмтудной модуляшеи лрнясден на рис. 6.49. В память машины вводятся массивы характеристик ламп, аналогично тому, кек зто слглано в З 2.
1б при рассмотрении математической модели электронного прибора. Расчет параметров режима функционального каскада с анодной модуляцией проводится для пяти точек (К = Я статической модуляционной характеристики, начиная с режима максимальной мощности (циклы 8, 9, ! 1, 12, 13, 14, ! 5, 8). Прн расчете промежуточных н нижней Рнс. б.49. Алгоритм расчета ре кима при анодной амплитудной модуляции ззг «нулсао1Ь точек (К = 2 — э! методом последовательных приближений проюводнтся подбор соответствующих параметров режима исходя из условий )(, = Е,)ю = сола!, й„ -" (Г„П,! = сопя (циклы 9, 11, 1О, 8, н 9, 11, 12, 10, 9). На заключительном этапе методом пяти ординат рассчитываются нелинейные нскюкения, возникающие в процессе модуляции. Вычисляются также средние значения КПД н расссиваеммх на аноде н сетке мощностей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
