Белов Л.А., Благовещенский М.В., Богачев В.М. и др. Радиопередающие устройства. Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина (1982) (1095868), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Из (4.23) видно, что при улучшении фильтрации гармоник аа ачет увеличения Я при фиксированном значении Яс снижаетая т)цо. Это следует учитывать и в схемах о частичным включением (рис. 4.4). Поскольку /ги = рзрЯи = р' (г, + гцо) Я вЂ” резонансное сопротивление нагруженного контура, очевидно, что Лн,н = ряр(/с = = рзгцся — резонансное сопротивление ненагруженного контура. Оно определяет максимально достижимоезначение/с при регулировке г, и фиксированном р.
Чем больше оно по сравнению о !с „р, тем меньше будут потери в ЦС, Если ввести отношение а = /г„, //с (4.24) то т)цс (4,23) нетрудно представить формулой т)но= ! — — ' (4.25) пиен аон нр из которой видно, что в КР т)цо„р — — ! — и-т растет с увеличением отношения (4.24), Из (4.21), (4.25) и идеализированной нагрузочной характеристики (3.37) получим (рис 4.11). При достаточно больших значениях отношения а (а > 2) максимальная мощность передается в нагрузку в КР. Если же /7ппп настолько мало, что а ( 2, то максимум мощности передается в нагрузку в НР при /гп = Я„,„/2.
Как следует из (4.25), здесь т(цс = 0,5, т. е. лишь Р,„р/2 является полезной. Такие малые отношения /с„,п//7и„р встречаются редко, например, еслй лампа работает на весьма У 1(Е (У гэ гУ йв И д гС)с с)У высоких частотах и достижимое значение /с„„ ограничено собственными ем. Рпе. 4.11. Ззипеипеети мошно- костями лампы и монтажа. ети п нагРузке Р и Кгзд цепс' В цС транзистора с нагрузкой (рис. 4.10, а) сопротивление гцс и провозизпеиииз ст.,'д„„, димость б„включены в разных ветвях.
ПоэтомУ длЯ Расчета з(цс сначала опРеделим сопротивление последовательной эквивалентной схемы цепи 6„, 1В, (рис. 4.10, б). При этом и,, =- би/(О„'+ В„'). )(ля расчета з(цс здесь можно использовать формулу (4.22), заменив г, на г„. Вводя, как и ранее, коэффициент й = — Х,с/Х„запишем Хзс Хз .ззс (1+ сс) ! Хз( гцс== ае Полагая, чтодобавление гцс((гп, практически не изменит условий согласования (4.19) и настройки (4.!8), в соответствии с коаорыми Вз = = Впбп р = !сХз получим 1+а Ь-) азаи ир ап+аи гцо 11-1-а / / ап аи „, з гпз ае аиир ап Из (4.27) следует, что в схеме на рис. 4.10, а увеличение параметра й (т.
е. индуктивности /.) при заданных б„би ир и Яь сопровождается умсньшеннем КП!( ЦС. Таким образом, улучшение фильтрации высших гармоник обусловливает рост мощности потерь в ЦС (рис. 4.3, б). АТ. НАСТРОЙКА ПРОСТЕЙШИХ ЦЕПЕЙ СОГЛАСОВАНИЯ ав При настройке ЦС следует так подобрать реактивные элементы цепи, чтобы нагрузка АЭ была активной и равной б„„р. Критерием настройки является достижение максимума мощности в нагрузке. Поскольку при этом должны выполняться два условия (4.5) и (4.7), необходимо иметь как минимум два регулируемых параметра. Наиболее проста настройка ламповой ЦС, представляющей собой контур с частичным включением.
Если, например, в схеме на рис. 4.4, а варьировать емкость С„, то при этом сильно меняется реактив- Настройка ((С для биполярного транзистора (рне. 4.6, в, 4.7) несколько сложнее Рассмотрнм зависимость входной проводпмостн ЦС т„от Вз прн нескольких Вз на комплексной плоскостн (Ов, В„) (Рнс. 4 13, а). Введем ноРмн- Рнс. 4.13. Зависимости комплексной проводнмостн нагрузнн от нзмененнв проводкмостн Вз прн нескольких значениях Вз н линии равной мощности (а); рассчитанные по ннм настроечные кривые (б) „1 Й,=р ! ~(мр-'~ йз йр йУ !Р и !Р Вт 0 аз ная составляющая входной проводимости р„р(й,=дт ДС и слабо активная.
В комплексной плос- рс кости (6„, В„) нагрузочных характеристик О д'-'" (рис. 4.12) при изменении С движение происходит почти по вертикальной линии. По е' прибору, измеряющему мощность Р, ж Рп в нагрузке при Впж О, т. е. при настройке а контура в резонанс, наблюдается максимум показаний. Зафиксировав это значение С„ изменяя Р, будем менять 6„, причем с приближением 6„ к 6„ „р показания индикатора растут. В точке 6н= 6н кр мощность Рнс. 4.12.
Изменения коми- будет максимальной и настройка закончена. лексной нроводнмостн наЕсли при изменении Р меняется внесенная грузкн лампового усилите- в контур емкость С „= рзС„(рис. 4.4) ла мощности пРн настРойке где С,„— выходнаЯ емкость лампы, то, до- боре зФфнпнента включестигнув максимума Р„, нужно подстроить ння и контур емкостью С, и вновь проверить максимальность Р, вариацией Р. Отметим, что в ламповых каскадах в момент настройки контура в резонанс наблюдаются минимум тока анода и максимумы токов сеток. Это используют для индикации момента настройки контура в резонанс.
Следует иметь в виду, что при расстроенной нагрузке практически вся мощность, потребляемая ЛЭ от источника питания, рассеивается на самом АЭ, и при номинальных напряжениях возбуждения и смещения его тепловой режим будет тяжелым. Поэтому настройку начинают при пониженном напряжении возбуждения 0,„(а иногда и при пониженном Ен) и лишь после настройки ЦС в резонанс увеличивают У,„до номинального значения. рованные прсводимостн Оп = Вп(он ир, Уи = Ун/Вн кр Вг = Мбн ир~ Ва =' = Вз(овир, В, = В,)би ир, тогда дла схемы Рис. 4.6, а у„= )в,+[1(!в,+)г'()в,+а,)1- .
(4. 23) Прн заданном значении йд следует подобрать Вг, Вз, В, так, чтобы у„= 1 (т. е. Уи = Оп ар) ПУсть йп = 1 Тогда, согласно (4 18), (4 19), нУжно полУчить В, = 1, В, = 1, Ва = — 1 Допустим пока, что В, = 1 На рис. 4 13, а штриховой линней показаны окружности, по которым движется точка уи с уменьшением Ва при фиксированных В, Совмещая их с льниями постоянноа м~ шно. сти на рис 3 10, а, видим что изменение Ва при любом значении В, позволяет получить относительный максимум мощности Р, (рпс 4 13, б) Абсолютный же максимум Г., == 1 достигается лишь на окружности, соответствующей В, = 1 (рис 4 13, б) Прн зарааее неизвестных значениях В„и Вэ (пз за ошибок реализации нли разброса Вэар) можно рекомендовать следующий порядок настройки 1 При имеющемся значении В, изменять В, до получения относительного максимума Р, (штриховые ливии на ряс 4 13, б) 2 Изменив Вы снова найти относительный максимум и сравнить с предыдущим Если он болыпе предыдущего, изменить Вх в ту же сторону и снова настраивать на максимум Р, Повторять эту операцию следует до тех пор, пока новый отиоситетьный максимум Р, ие окажется меньше предыдущего.
Такам образом находится абсолютный максимум Р, Если В, 4= 1, ьак предполагалось ранее, а несколько отличается от аее, то окружности, по которым двизкется изобрангаюшая то ~ха Уи, как видно гз (4.28), сдвинутся вдоль мнимой осн Непосредственно нз рис 4 13, а видно, что та же процедура и в этол~ случае позволяет получить абсолютный максимум мощности, однако ои достигается при В, и Ва, отличающихся от !. В.В. РАСЧЕТ ЦЕЛИ СВЯЗИ КЛЮЧЕВОГО ГЕНЕРАТОРА С НАГРУЗКОЙ В клдочевом генераторе (см. 9 2.9 и Э.б) ЦС с нагрузкой Х„не только трансформирует сопротивление нагрузки и фильтрует высшие гармоники выходного тока АЭ, но и создает требуем)!о форму напряжения на коллекторе. Простейшая схема ЦС по начертанию совпадает со схемой рис, 4.10, а (ср.
с рис. 2,25, б). Однако в ключевом генераторе, как показано в 9 2.9, основное требование к ЦС как формирующей цепи состоит в том, чтобы вблизи частоты возбуждения оиа обеспечивала гармонический ток (2.105) через параллельно соединенные транзистор и С,, т. е. была эквивалентна последовательному колебательному контуру с достаточно высокой нагруженной добротностью 0 ) 1О. В эквивалентной схеме иа рис.
4.10, б контур, формирующий гармонический ток, образован эквивалентной емкостью Се — — СзСзз((Сз+ + С„), индуктивностью Ее = 1,а и сопротивлением ге = г„, + гца. Сначала рассчитаем параметры этого контура и емкость С! нри нуленом остаточном напряжении на транзисторе-ключе, т. е. при ихэм, О и при за. даИНОМ ЗНаЧЕНИИ и ч,ас К, СГКЭ „, Прн ЭТОМ ПараМЕтрЫ КОитура будси Отмечать верхним индексоч'.
Необходимую емкость Сз, в которую включена выходная емкость транзнстора Сю найдем иа соотношении, полученного на основании (2.122), )У( ахС,)=Хо"- кэ,„,дМ„(9,)А), (4. 29) В1 где /г — амплитуда тона через фармируюший контур. Поскольку при икэ 0 КЭ мкк имеет место равенство Р> = Ро = икэ„„„амо/ко, а в соответствии о (2.114) / = Ум/и ток чеРез Формирующий контУР Равен 1 =" /("мо у ° икэ чэ>,с), ] (4. 30) а ХС вЂ” иКЭ мако Уго ам„/(Р, Мк), (4.31) Оптимальный ключевой режим можно реализовать, если рассчитанное по (4 31) значение Хс меньше сопротивления выходной емкостп транзистора оэахСк Поэтому наибольшая частота ключевого режима определяется из условия 2л/„„сС„= 1/Хс.
С учетом (4.31) /»в», = А(м Рт/]2пСк у>о ако идэ .с]. (4.32) Например, для транзистора КТ904А с Ск — — 1О пФ и Зкр = 0,1 А/В при Оп = = 765, икэ,„—— (/кэо,к И Рт = 3 ВТ В СООТВЕТСТВИИ С Рис. 2.27Мм/У>оа„~ = 6,65 н /м „= 72 МГИ, т, е. составлЯет около 12об от /„р. о в если рабочая частота меньше /мако, то затем определяем гф = г„з + >110 = = 2Р,//, 'и в соответствии с (4.30) ф ( иоа'о Кзмв с) / (4. 33) Реактивное сопротивление Хф = во Еф — )/а Сф находим из соотиошенич между 1-й гармоникой тока ключа 1К1 и 1т, получаемого непосредственно пз рис.