Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 77
Текст из файла (страница 77)
Значение Р, следует выбирать по рекомендациям завода-изготовителя ламп. В некоторых случаях, особенно при повышении коэффициента использования ламп (ив ж = Р, (Р, „-+ 1), в цепи первой сетки при режиме, близком к максимальному может возникнуть ток и сопротивление промежутка лампы сетка — катод Я, мм и У„ /1м . резко снизится. В этом случае для уменьшения нелинейных искажений усилителя используют один из следующих способов. 1. Включают балластное сопротивление Л < Рт, (рис. 7.3б) и с учетом его увеличивают мощность предыдущего каскада 1141.
2. Схему связи предварительного усилителя с оконечным строят так, чтобы при трансформации внутреннего сопротивления Ви лампы предварительного усилителя к промежутку сетка — катод лампы выходного усилителя А', выполнялось условием'с < Я, м, Один из вариантов схемы связи приведен на рис. 7.36. Здесь контур 1., С, С осуществляет фильтрацию и трансформацию напряжений и сопротивлений соответственно: переменная индуктивность 1,„позволяет регулировать напряжение Ус, а контур ЦСз с большой емкостью С,, включающей и входную емкость лампы С, „, вследствие необходимого низкого значения резонансного Рис. 7.36.
Схема межкаскадиоя связи в ОМ передатчике 384 сопротивления обеспечивает в цепи сетка — катод малое сопротивление для токов с частотами лво ( л > 1 ) и уменьшает АФК. 3. Лампы мощного усилителя включают по схеме с общей сеткой (см. З 2. ! !). Входное сопротивление такого усилителя Я ос = (//(1ы + 1„) =((//1„)(1 -1„11„) много меньше, чем входное сопротивление усилителя по схеме с общим катодом (/! ок (//1 у), пределы его изменения при изменении У, резко сужаются, так как 1„/1„< ), и, следовательно, влияние сеточного тока на уровень нелинейных искажений заметно снижается. Нужно также учитывать, что в каскаде с ОС имеется ООС по току 1яп благодаря которой при определенных условиях (малые токи сеток) можно получить снижение нелинейных искажений. Эффект ООС возникает благодаря тому, что на сопротивлении входной цепи создаются два противоположных напряжения: одно за счет тока от предварительного каскада, другое за счет протекания тока 1„ каскада с ОС.
Разностное напряжение и действует в качестве напряжения возбуждения. Более подробные сведения приведены в з 2.1! и в ()8!. Применение схемы с общей сеткой на лампах старых типов с малой крутизной о было связано в основном с желанием получить повышенную устойчивость и ограничивалось низким значением коэффициента усиления каскада по мощности Кр = Р,1Р,„= ((/, + У,)1„1(1„+ 1,,)(/, «-! + с/,/У„поскольку отношение (/,/(/, для них достигало лишь 5.. )О. Усилители по схеме с общей сеткой на современных лампах с высокой крутизной (Я = 50...200 мА/В) имеют Кр = 20...50. Именно по этим причинам в ряде отечественных передатчиков в мощном каскаде применяется схема с общей сеткой. Использование режимов с большими сеточными токами, а также тетродов с большими токами второй сетки в усилителях по схеме с ОС могут существенно снизить линейность АХ (см.
з 2. ! !). Большую помощь при анализе работы и расчете параметров режимов УМК с ОК и с ОС могут оказать модели этих каскадов на ЭВМ. Выполненные в соответствии с изложенными в з 2.!8 принципами и с использованием реальных статических характеристик математические модели УМК позволяют для заданной конкретной лампы получить, например, характеристики, приведенные на рис. 72 !, 7 26, 7 27, 7 29. По этим характеристикам при проектировании УМК выбор параметров рабочего режима можно сделать с большей надежностью. 7.! 2. ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ В ПЕРЕДАТЧИКАХ С ОМ Отрицательная обратная связь (ООС) применяется в передатчиках с ОМ для снижения нелинейных искажений в тех случаях, если исчерпаны возможности оптимизации режимов отдельных каскадов.
Обратной связью охватываются выходные каскады передатчиков, являющихся основным источником нелинейных искажений в передатчике. 385 Рие. 7. 37. Схема уеилитела е ООС ла ВЧ Из двух разновидностей ООС вЂ” по высокой частоте и по огибающей в ламповых передатчиках наиболее часто используется ООС по ВЧ, реализуемая наиболее просто. На рис.
7.37 приведена схема трех последних каскадов передатчика с ОМ, охваченных ООС. Напряжение ООС с анода лампы оконечного каскада через емкость Сз подается на диагональ суммирующего мостика С„С,, См С4. На вторую диагональ подается напряжение возбуждения от предварительного каскада. Если мостик, служащий для независимого суммирования напряжений возбуждения и ООС, выполнить из одинаковых емкостей (С, = = Сз = С = Се), то напряжение возбуждения, снимаемое с конденсатора С, будет У, = (У, — У,Сз/С,)/2.
Глубина ООС в децибелах может быть получена из выражения 7 = 20!ой(1+ К С,/2С,), где Ке= = (/,/(/, — коэффициент усиления трех каскадов без ООС. Анализ УМК с ООС показал, что с введением ОС глубиной 7 коэффициент нелинейных искажений третьего порядка становится ниже примерно на у/2.
В то же время увеличение 7 сверх 20 дБ для двух- каскадного и сверх 13 дБ для трехкаскадного УМК, охваченного ООС, приводит к резкому снижению устойчивости работы УМК и поэтому не применяется. В транзисторных УМК, где фазовый сдвиг ВЧ колебаний только в одном транзисторе может достигать нескольких десятков градусов (см. з 2.1б и 2.17), применять ООС по ВЧ с охватом нескольких каскадов опасно из-за возможности возникновения самовозбуждения. Поэтому в таких передатчиках иногда применяют ООС по огибающей, причем в отличие от передатчиков с АМ (см. гл.б) здесь производится выделение огибающей с помощью амплитудных детекторов / и 2 в двух точках тракта ВЧ передатчика (рис. 7.38) [291. Во-первых, огибающая выделяется в одном из предварительных каскадов 3, где она еще не искажена, и на выходе оконечного каскада 4 после делителя напряжения 5.
Полученные сигналы огибающих сравниваются в б, а результирующий сиг- 38б бх Рис. 2.38. Струатуриаа схема усилителя с ООС ио огибающей нал используется для управления коэффициентом усиления регулируемого усилителя 7. Отрицательная обратная связь по огибающей довольно сложна в реализации и не всегда дает ожидаемые результаты. Действительно, если время прохождения сигналов между точками А и В на рис.7.38 составляет заметную часть периода модулирующей частоты, то цепь ООС будет учитывать кроме действительных искажений, возникших в 4, также и разницу в сравниваемых сигналах из-за их разновременности. В результате появятся новые искажения, специфические для этого вида ООС.
7.13. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОЩНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ С ОМ Оконечные каскады передатчиков с ОМ представляют собой усилители модулированных колебаний (УМК), средняя отдаваемая мощность которых в зависимости от статических характеристик передаваемых сигналов составляет 0,05...0,25 от пиковой мощности Р, при среднем КПД 0,2...0,5 от максимального (21, 0,55...0,70). Отметим также еще раз, что ОК обычно является главным потребителем электропитания (до 90...95 % от всего передатчика) н поэтому часто, когда говорят о повышении энергетической эффективности передатчиков, то следует понимать, что речь идет о повышении среднего КПД выходного каскада.
В более широком смысле понятие энергетической эффективности (ЭЭ) следует относить к системе, например, информационного вещания наДВ, СВ и КВ и передатчику как части этой системы. В этом случаев ЭЭ учитывается и тип излучения, которое используется в системе, и средний КПД передатчика, производящего это излучение. Тнп излучения при этом можно учитывать в виде некоторого информационного коэффициента мощности 2)и показывающего, какая часть общей ВЧ мощности, отдаваемой передатчиком при заданном типе излучения г, приходится на мощность передаваемого сообщения. В табл.
7.2 приведены коэффициенты 22и как функции глубины модуляции (гн = Х) для гармонического модулнрующего сигнала. 387 Таблица 72 Естественным определением ЭЭ является отношение полезного эффекта ПЭ (или продукта) к затраченной системой мощности; ЭЭ, = = ПЭ7Р и Используя это определение, можно сравнивать разные системы по показателю ЭЭ. Наша задача проще и конкретнее: нужно найти относительную ЭЭ некоторой реальной системы с излучением 1, сравнив ее с той же системой и с теми же показателями, но с идеальным однополосным передатчиком излучения ЗЗЕ, для которого задано Р, = Р йил = 1.
Численное значение относительной энергетической эффективности (ОЭЭ) в этом случае будет относиться только к реальному передатчику. Поскольку в обоих случаях полезный эффект один и тот же, то ОЗЭ% = 100% ЭЭ/33 = 100% Р, 1Ри,. = 100'/о(Р, 1Р1,'.у х (РДР ) = П,й,!00%. Таким образом, повышение ОЭЭ системы требует увеличения Вл т. е., с одной стороны, перехода к излучениям с ослабленной несущей, с другой — к построению передатчиков с возможно высоким средним КПД.
Что касается КПД передатчиков (точнее КПД ОК), то в э 7.4 были рассмотрены три варианта передатчиков. Из графиков рис. 7.5 следует„ что передатчики с раздельным усилением в транзисторном или ламповом исполнении являются лилерэми по этому показателю. Кажется, догтигчут ысокий КПД, не зависящий от глубины модуляции (т или А), а также известны трудности получения предельного КПД (при предельном КПД МУО). Однако есть ряд известных методов, которые позволяют либо увеличить КПД, либо, если КПД высок и почти не зависит от глубины модуляции, дополнительно снизить энергопотребление. Рассмотрим метод автоматического (динамического) регулирования уровня несущей (АРН), хорошо исследованный применительно к передатчикам АМ с вводной модуляцией, метод автоматического регулирования режима по огибающей (АРР) и метод автоматического регулирования режима по огибающей мгновенной громкости (АРРГ).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
