Белов Л.А., Благовещенский М.В., Богачев В.М. и др. Радиопередающие устройства. Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина (1982) (1095868), страница 20
Текст из файла (страница 20)
НагРУзка гп одним концом соединена с «землей». Емкость Са„выбирают из тех же соображений, что н для схемы на рнс. 5.2. Разница только в значении тона через эту емкость: . (са„ж (с, = Ц./Х1 = ра!!*1. (5.7) (5.8) Хса 1 = Х1/Ас Здесь, как и в (5.4), следует брать Ас — — 50 бирают равной Сб,тт.
Расчет дросселей будет рассмотрен далее тивление блокировочной индуктивности быть велико по сравнению с Хс алх: Х„ал = АьХа алм (5.9) где Ас —— 20...50. В этом случае доля высокочастотного тока, ответвляющегоея в источник Е„ничтожно мала. Схемы последовательного питания близки к идеальным при рациональном выборе блокировочных элементов.
Но применять их можно лишь с такими ЦС, в которых имеется путь для постоянной составляющей выходного тока АЭ. При схемах ЦС, в которых элементом связи с АЭ является емкость, необходимо использовать схемы параллельного питания (рис 5.4). Здесь разделены пути токов 7„(через дроссель) и гармонических составляющих (через ЦС). ЧЕРЕЗ КОНдЕНСатОр Сбл, аКтиВНЫй 200. Емкость Сбл, вы- Пока отметим, что сопроХт.
бл сонат ал должно Рис. 53. Схема последова. тельного питания анодноа цепи с П-образным фильтром Р» Сопротивление Хсбла емкости Са, согласно (5,4) и (5.7) определяется соотношением элемент соединен с ЦС, конденсатор Са,, замыкает цепь для тока высокой частоты, прошедшего через дроссель |.а,. Поскольку дроссель /.а„подключен параллельно ЦС, его индуктивность требуется выбирать так, чтобы доля токов высокой частоты, протекающих через него, была мала по сравнению с основным током в схеме, создающим переменное напряжение на элементах ЦС. Для этого следует: 1. Найтн напряжение высокой частоты, приложенное к дросселю (У„в схеме на рис.
5.4), и определить ток через 1.з„ /сб У /Хь б (5.10) 2. Выявить основной ток (У„/Х, в схеме на рис. 5.4), Задаться соотношением между этим током и /„аа: /ьа., — — У„/АьХ,. (5.11) 3. Рассчитать сопротивление дросселя Хьа и его индуктивность: Хьс, = ы„/ак = АсХ,; (5.12) (5.13) Коэффициент А ь не следует брать более 10...20.
Дело в том, что рост Хь а„и /.~„требует увеличения числа витков и длины 1,р провода намотки. Если /„р соизмерима с длиной волны )«,„, то сопротивление дросселя меняется с частотой приблизительно как сопротивление длинной линии, зам««нутой на конце. При /,р ж Л„/2 оно может стать близким к нулю. «(тобы этого избежать, рекомендуется брать /„р ( ) „/4. По аналогии с (5.6) прн вычпслещш /,ак удобно выразить «э„, через ),„, тогда /.««.„[ч «Гн]=-- Хья„[Ом) )«,, [мИ885. Расчет блокнровочных емкостей Сп«п и Сак, подобен изложенному для емкости Са„в схеме на рис. 5.2. Токи через конденсаторы Сз, и СзЫ /сбкз /вз + /ь бк /ь бк ~с блз /ьяк. В остальном порядок расчета емкостей сохраня тся и формула (5.4) приводится к виду Хс зк« = Хь эк/ль', Хс ач~ = Хс ал/Аз.
(5.15) Коэффициент А, можно брать в пределах 50...200, а А, не выше 10...20, иначе оказываются большими емкости конденсаторов, возрастают их габариты, а следовательно, и паразитная емкость на землю, шунтирующая ЦС. Схет«ы параллельного питания более критичны к выбору элементов, чем схемы последовательного питания. Особенно трудно конструировать дрос«ели с достаточной индуктивностью, малой паразитной емкостью и ст бнльными параметрами. Велики паразитные емкости блокировочных элементов, включенные параллельно ЦС.
Поэтому в ламповых у«нл«мелях сх му параллельного питания желательно не применять. и Рис 54 Схема параллелыщго пищ- ния анодной пепи Рис. 55. Стена усилителя мощности на транзисторе с параллельным питанием пепи коллектора $.3. ВЫБОР ОБЩЕГО ЭЛЕКТРОДА АКТИВНОГО ЭЛЕМЕНТА В УСИЛИТЕЛЕ МОЩНОСТИ Общим называется электрод АЭ, принадлежащий одновременно входной н выходной цепям усилителя. Трехполюсные АЭ можно включать по схемам с общим эмиттером (катодом, истоком), общей базой (сеткой, затвором) н общим коллектором (анодом, стоком) (рис. 5.6).
В соответствии с рис. 1.2 независимо от вида АЭ и схемы его включения входной ток обозначен 1„, а выходной Г„к,. В схеме ОЭ 1-я гармоника входного тока 1„, равна току базы !и „в схеме ОБ входным является ток эмиттера: 1,„, = — 1з„в схеме ОК ток эмиттера играет роль выходного: 1„я„т = — 1зт и т.д. В зависимости от того, какой электрод АЭ выбран общим, существенно различаются основные параметры усилителя: входная проводимость (или сопротивление) 7,„= 1/Х„= 1„т/Ц„, коэффициенты усиления по напряжению Ки — — ()и%„, по току Кт —— 1,„„)Г,„т и по Гни 1л Гтту 1и тт т «ты~ У„ ~ цгт Риг 5 6 Схемы вклщ ~ения активного элемента по схеме с общим вмиттером (а), общей базой (б) и общим коллектором (в) Схемы транзисторных УМ составляют по тем же правилам, что и ламповых.
В их выходных цепях, как правило, используют схемы параллельного питания, поскольку в ЦС с емкостными связями нет пути для тока 1кв (рнс. 5.5). Порядок расчета блокировочных элементов подобен приведенному. Основным током, с которым требуется сравнивать!с б„(5.11), следует считать ток (х'„/Хт через емкость С,. Тогда сопротивление Хь ил рассчитывается по формуле (5.12), а сопротивление емкости Сб„— по формуле (5.14). ,г(ругие варианты схем УМ рассмотрены в й 5.6.
мощности Кр — — Р,1Р„, — и по-разному влияют на нпх изменения проводимости (сопротивления) нагрузки У„= 112„. Эти отличия вы. званы разными значениями входной, выходной и проходной проводимостей АЭ в схемах с ОЭ, ОБ и ОК. Особенно велика роль проходной проводимости, от которой зависит связь между входной и выходной цепями усилителя. За счет нее возникают явления обратной реакции и прямого прохождения, вредное действие которых усиливается с ростом рабочей частоты.' Обратной реакцией называют изменения режима входной цепи УМ в зависимости от вариаций режима его выходной цепи.
При этом меняются у„, т. е. нагрузка на предыдущий каскад, и все коэффициенты усиления. Большая связь между входом и выходом может привести к самовозбужденню усилителя. Прямое прохождение создает напряжение на нагрузке усилителя за счет просачивания мощности из входной цепи даже при выключенном питании АЭ. Это может вызвать искажения при усилении импульсных сигналов или амплитудно-модулированных колебаний. Сравним основные характеристики усилителей с ОЭ и ОБ. Схема с ОК из-за низкого Ки в узкополосных усилителях практически ие применяется. Сначала сопоставим мощности на входе и выходе в УМ с ОЭ и ОБ, работающих на низких частотах, где можно не учитывать проходные проводимости, а крутизны токов коллектора и базы полагать вещественными.
В схеме с ОЭ 1вм = 1э, = 5эдП„,. Мощность возбуждения Рвх„= 0,5(1„1вд, а мощность в настроенной нагрузке У„= О„равна Р„=- 0,5(1„а!кд. Коэффициент усиления по мощности Ква Рдэ'Рвхда (1н э1кд1( в .1щ Ки аКда. (5.16) У биполярных транзисторов Кдэ — — й„э = 30...50, Ки, ж 10...Ю, поэтому в схеме с ОЭ коэффициент Крэ получается высоким — порядка 300...1000 н больше. В схеме с ОБ 1„, = — (1в, + 1к,) и мощность возбуждения Рвхдэ получаются больше Р„„во много раз: вхд б 0 5(1вх (15д + 1кд) (1 + 1дм э) Рвхдэ' Непосредственно на управление током коллектора АЭ в обеих схемах расходуется одинаковая ьющность Р„„. Избыток мощности ймэР,хмв отбираемой от предыдущего каскада, в схеме с ОБ переносится в нагрузку н выделяется в ней вместе с мощностью, отдаваемой цепью коллектора АЭ: 1'дх = 1'да + 1дхдэрвхдэ = (11Киэ + 1) Рдэ (5.17) При Ки, ж 10...20 мощность Р, увеличивается по сравнению о Р„на 10...5йа.
Найдем коэффициент усиления мощности Кра в схеме о ОБ — он оказывается в й„э раз меньше, чем в схеме с ОЭ: (5.18) Рвхю О+ "адэ) Рама Из этих уравнений находим коэффициент усиления по напряжению Ки = — "= (5.20) цвх /гг+ гн коэффициент усиления по току ° г 1выхг Гы+ твг Кгг 1(г = — — —— 1вхг Уы+ тгг Кгг Ки Ун твх (5.21) где 1вхг Уы Ум У„= — = Уц— мвх Угг+Ун коэффициент усиления по мощности о,ь/* „, л„ ОЛ/вхг /1вх /1вх (5.22) (5.23) или (5.24) п,з//,„ о„ а„ ' Здесь 6гь /сн — вещественные части проводимости нагрузки Ун = = 6„+ 1В„или ее сопротивления Х„= 1/У„= Р, + 1Х„; 6,„, Явх — вещественные части входной проводимости У„= 6,„+ 1В„ или ее сопротивления Х,„= 1/У„Р„+ 1Х,х.
Из (5.20) следует, что коэффициент Кц не зависит от проходной проводимости У„и на него влияют только изменения нагрузки У„. Если, например, нагрузкой УМ является ЦС в виде одиночного контура, то при его перестройке можно считать 6н постоянной, а Вн — переменной величинами. В этом случае (Кц! в функции В„меняется по резонансной кривой контура, т. е.
коэффициент усиления по гющностп ч»сленпо равен коэффгщненту )силения по напряжению, а коэффициент усиления по ток1 близок к единице. Сравним схемы в ОЭ и ОБ по входной проводимости. Если У„, = 6„, = /в, /(/„, то У„а возрастаег в 1 + /гггэ раз: Увхв = 6вхв (/ьг + /кг)/(/вх = (1 + йггэ) 6вхв (5 10) Таким образом, на низких частогах схема с ОБ значнтелыю хуже схе мы с ОЭ из-за малых значений Крв и /1 „, „- = 1/6„,в. Достоинства схе. мы с ОБ проявляются с повышением рабочей частоты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
