Белов Л.А., Благовещенский М.В., Богачев В.М. и др. Радиопередающие устройства. Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина (1982) (1095868), страница 18
Текст из файла (страница 18)
4 1О, б: ' /1К1 = — Хс/]гф+1(Хф — Хс)1 ° «ф=ХС гфс(ЫФТ (Оо) (4 34) По известному Огп находим >Гоп (см. Рис. 2.27), а аледовательио> и Хф. Дальнейший расчет элементов ЦС несложен. Задаваясь Дя в 10, по известному гф раовчитываем ю ТЕф = гф0н и затем юа„СФ. Отношения Хс/гф и (Хф — Лс)/гф в соответствии о (4.3!) — (4.33) Хс/г>р = йаио у>о / )к' (4. 36] (Х„' — Х')/гф= — с11>Р, являются Функпиямн только 9, В обшем случае, когда икэм„в 4 О, аналогичные расчеты даюТ ХС ХС ]1 /Км кр/(Зкр ИК8 мако)] > гф гф]1 /км кр/(тнр икэ мв )] а1 /мвнс =/мвко ]1 / Км кр/(Внр ИКЭ макс)1 в (4.
36) где ! определяется по (3.29). Поправка к значению /ма„с для рассмотренКм кр ного примера а транзистором КТ904А аоставляет 25Й>. С другой стороны, 1,/1К, = 1/(17>1 (Оп)]е (Оп)]. Приравинваи фазы втив 1ЕТ11 выражений, получаем йак СЛОЖНЫЕ ЦЕЛИ СОГЛАСОВАНИЯ АКТИВНОГО ЭЛЕМЕНТА С НАГРУЗКОЙ НА ЗАДАННОЙ ЧАСТОТЕ Иногда попытки выполнить требования к фильтрации высших гар. моник в выходном каскаде с простейшей одноконтурной ЦС АЭ о нагрузкой приводят к тому, что элементы таких схем оказываются труднореализуемыми, а КПД ЦС неприемлемо малым. В этом случае рекомендуетсяя использовать сложные ЦС, выполняемые в виде каскадно соединенных двух(и более) простых ЦС (рис.
4.14, а). В оконечной ЦС гн преобразуется в некоторое сопротивление г„', которое служит нагрузкой для промежуточной ЦС. Сопротивление г„' и элементы промежуточной ЦС выбирают так, чтобы ее КПД был достаточно высок. Для оценки фильтрации гармоник нужно найти Хя„на частоте и-й гармоники и затем определить активную составляющую сопротивления нагрузки й„„ в цепи коллектора. Сложную ЦС с трансформаторной связью с нагрузкой (рис. 4.14, б), Гтспользуем) ю в ламповых оконечных каскадах, можно привести к схеме ьа рис. 4.14, а, заменив трансформатор его эквивалентной схемой. Другие варианты сложных ЦС ламповых передатчиков можно найти в (11!. Сложная ЦС выходного каскада ив транзисторе, состоящая из двух звеньев (рис, 4.14, в), с тремя емкостпыми связями хорошо фильтрует гармоники.
В гроз.ежуточных каскадах сложные ЦС могут «получаться вынуждегнох, как. например, в схеме с трансформаторной связью (рис. 4.15, а), если принять во внимание индуктнвности рассеяния трансформатора. Снежные црпн межкаскадного согласования применяются также в схемах, обсспечпвающих гарлюнический ток в нагрузке. Простая ЦС типа изображенной на рис. 4.3, н, преобразующая гя в гс„„р, можст быть конструктивно нереал1гз) емой. Тогда попользуется схема, ана- т )!) Рнс 4 И Двухзееяная слоукю я неяь сот часояання АЭ с нагрузкой (а) и ее варианты с транс4н~ряаторной (51 н смкостнов (з) связью ув ГЛ Рис.
4 15 Схемы межкаскадной связи: н — трансформатоРной. создающее гнрмоннчесное нвнряженне нв вхоле следуюжего нвс«в дв: б — емностной с возбуждением свеаующего хвсхвдв гврмоннчесннм тоном логичная показанной на рис. 4.15, б, где введена промежуточная ЦС. На очень высоких частотах часть элементов этих ЦС составляют собственные емкости и индуктивности трансформаторов или ламп. аий. ЦЕПИ СОГЛАСОВАНИЯ АКТИВНОГО ЭЛЕМЕНТА С НАГРХЗКОЙ В ЗАДАННОЙ ПОЛОСЕ ЧАСТОТ Если передатчик предназначен для работы в диапазоне частот, то конструктивно удобнее строить его каскады так, чтобы переход а одной частоты на другую не требовал перестройки ЦС.
В рабочей полосе частот ЦС должна обеспечить постоянство мощности в нагрузке, что возможно, если входное сопротивление ЦС остается близким к оптимальному для АЭ, Прн наличии реактивных составляющих в выходном сопротивлении линейного генератора Х, или сопротивлении нагрузки Х„точно согласовать генератор с нагрузкой в конечной полосе частот невозможно. Существуют ограничения, связывающие неточность и полосу согласования со значениями реактивных элементов в Х, и Х„. Мерой неточности согласования генератора и преобразованного ЦС сопротивления нагрузки является модуль коэффициента отражения 1Г1, опредсляеьюго равенством (4.37) Г =- (Х, — Х„) '(Х, + Е„).
При Г О в ЦС передается мощность Р„связанная о мощностью Рн,„„„отдаваемой в согласованную нагрузку, соотношением (4,38) Р» = (1 — )Г)') Рн „„„= ~(~аР„,щщ, где 1 называется функцией передачи. Чтобы пояснить принципы построения широкополосных ЦС, равсмотрим два важных для практики случая: !) когда Х, представляется параллельным соединением активного сопротивления и выходной емкости АЭ С„, а нагрузка чисто активная (рис. 4.16, а); 2) когда С,=О, а Е„в рассматриваемой полосе представляется последовательным соединением Е„и )с, (рис. 4.16, б).
Первый случай соответствует задаче согласования сы..: ую.о» Э с нагрузкой, второй — задаче межкаекадного согласования иа гаких частотах, на которых в реактивной части входного сопротпп чечня АЭ доминируют инд;ктгвносги вводов. Рнс ч 1П Схемы вклю сн нк широкополосной цепи согласовании генератора, инею- щего выходную емкость С, с активной нагрузкой 1Т» 1а) н генер»тора с ныруа. кой, последов»тельно с которой включена индуктивность Е» (о) Формулы Фано, связывающие максимально допустимую полосу согласоваяия Лвоо„л с мерой рассогласования ! Г ! и параметрамн генератора и нагрузки при прямоугольной частотной характеристике ЦС, для схем на рио, 4.16, а и б имеют вид [23, 24[ Рос 4 17 Идеальные частотные характеристики коэффициента огра кения (и) и аеличинй, обратной функции переаачн (б). лля низкочастотных прототипов ЦС [ и [][ Сг !п (17! Г !)! "т г """л=~, ((Е„()[„) Ы (17! [][-*.
Если требуелгая полоса Лщи при допустимом значении ) Г ! меньше Лысогл, то ЦС можно реализовать. Известно много способов реализации ЦС. Чаще всего используют ЦС, ииз. кочастотныи прототипоч которой является фильтр нижних частот лестничного типа, причем число элементов определяет порядок прототипа У таких фильтров величина, обратная квадрату модуля функции передачи, представляется полино. мом от квадрата текущей частоты Й Этот полипом можно найти, соответствующим образол| аппрокснмируя требуемую зависимость !! (Й) Р.
Прямоугольной частотной характеристике, у которой ! Г (Й)! =- к при Й ( Лап и ! Г (Й) ! = 1 пРн Й ~ Лып (Рис 4,17, а], соответствУет ! ! (Й]!э = = (1 — иа) пРн Й с„Люп н [1(Й) ! =0 пРи Й ) Лгап (Рис 4 17, б] Чем меньше и тем жестче допуск на неточность согласования в йолосе Зависимость 1/11 (Й) [~ можно аппроксимировать полиночом !1(Й]! 1+ь уч(Й'Лыч] (4 40) где е' = ищ(1 — и'), Тч (х) — полпноч Чебышева л й степени на отрезке — ! < х ( 1, не выходящий за пределы интервала + 1 . — 1 Поэтому ап.
проксимируюшая функция 17! 1 (Й) [з в области Й < Лоп не выходит за границы полосы (1,1+ вэ) Фильтр с характеристикой вида (4 40) называют чсбышевским илн равновотновым Задача синтеза такого фильтра решена в работах [23, 24! и др Покажем, как строится чебышевскаи ЦС для случая, соответствующего рнс 4 16, а, при втором порядке низкочастотного прототипа (л = 2) В зависимости ог зна ~ения и определяются нормированные параметры низкочастотного прототипа дг, дз, д (см табл 1 1 в [24) и прнло- [Т! жение И!). Например, для и = 0,15 имеем 3 Л = 0,736, Лт = 0,915, ~,'з = 0,498 Параметр и = )с„!][в при ззданной нагруз.
ке определяет требуемое, оптимальное для данного случая выходное сопротивление генератора дг ]т„ которое обычно не совпадает с фактически д Лп] ]э гт имеющимся ]гг Поэтому ф~гльтр приходится до. а3" полнить идеальным трансформатором, преобра!/[([ч зующим сопротивление ][г в Яг и имеющим А коэффициент трансформации и = $' Й,ТЙ, / (рис 4.!8, а] параметры лг и лз имеют смысл 148 нормированных по ][и сопротнвлення пндуктив.
ности Ег (кг = ЛыпЕт()го] и проводимости емко. сти Сз (дз = ЛепСа][п) на граничной частоте фильтра-прототипа, д Лгпл/7 ьл чтобы ввести в состав элементов фильтра 6 емкость С„в схеме прототипа иа рпс. 4 !8, а емкость Сэ = уэ!!Й включена параллельно вход. вой обмотке идеального трансформатора Н полосовои фильтре (рис 4 18, б), соответству|ошем прототипу на рнс.
4.18, а, индуктивность прототипа заменена последовательным контуром Е,С„ а емкость — параллельныч ЕэСэ. Если можно сконструировать трансформатор, близкий к идеальному для заданных рабочей часточы и по н1сы, то в схеме на рис. 4 18, б сле йб пт'/ и,/ т/ /~ г !г. уг у„к г ьг сг па а/ с,' л) / Ж пы г) Рис. 4 18 Схемы низкочастотного прототипа двухконтуриой цепи согласования генератора с нагрузкой в заданной полосе (а), его реализации с трансформатором (б.
в) и без трансформатора при л, 1 (г) н лтк ! (д) дует лишь уточнить значение Сэ, поскольку в нее войдет пересчитанная выходная емкость генератора Сг/и'. Новая величина С', = Сэ — Сг/л' будет обязательно положительной, т. е. физически реалиэуемой, если полоса фильтра Лап меньшее) максимально допустимого значения Лмсогл, определяемого первым пз условий (4 39) Пусть ы„ и мп соответственно верхняя и нижняя границы полосы пропускания ЦС на рио. 4 18, б, т. е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
