Белов Л.А., Благовещенский М.В., Богачев В.М. и др. Радиопередающие устройства. Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина (1982) (1095868), страница 27
Текст из файла (страница 27)
1000 МГш Конденсатор Ст и отревки ливий А ... 1в обрввуют входную трансформирующую цепь отрвжвющего типе, о ивилучшим соглвсоввиием ив частоте 1= 1000 МГц, Мосты ив евяввииыи ливиях совдвют поетояииов входное и выходное сопротивлеиия увил ителя в ок. тввиой полосе. 7.7. УСИЛИТЕЛИ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ УСИЛЕНИЕМ Одним из способов увеличения произведения, называемого площадью усиления (7.15) где Л7' — рабочая полоса частот; К вЂ” коэффициент усиления, является совместная работа АЭ на общую нагрузку. Для этой цели, однако, не годится простое параллельное включение АЭ. Как известно, полова выходной цепи усилителя определяется произведением выходной емкости С,„, АЭ на сопротивление нагрузки )т„(предполагается, что индуктивностями выводов можно пренебречь). При параллельном включении и АЭ при постоянном коэффициенте усиления произведение П ие изменяется, поскольку уменьшение общего сопротивления нагрузки в и раз сопровождается увеличением полной выходной емкости также в а раз.
Задача увеличения площади усиления решается в усилителях в раипределенным усилением (УРУ). Как и в параллельной схеме, здесь суммируются токи АЭ в общей нагрузке, но не происходит сложения выходных емкостей, Эти емкости являются элементами искусственной длинной линии, полоса которой не зависит от числа ячеек. УРУ применяются в качестве широкополосных промежуточных и выходных каскадов передатчиков коротковолновых, ультракоротковолновых и дециметровых диапазонов.
Мощность ламповых УРУ до. стигает единиц киловатт в непрерывном режиме и сотен киловатт в им. пульсном, полоса частот бываег как менее, так и более октавы. В простейшем случае УРУ состоит из двух искусственных однородг ных линий, содержащих до 1О ...1б звеньев типа фильтров нижних частот (ФНЧ) или полосовых фильтров (ПФ), и такого же числа АЭ, При большом числе АЭ увеличиваегся склонность усилителя к камо« возбуждению, растет затухание в линиях, усложняется регулировка. Одна линия включена в цепи возбуждения, другая в выходной цепи. В дальнейшем для определенности будем рассматривать УРУ на лампах (рис.
7.11). А(ежэлектродные емкости ламп входят в состав звеньев искусственной линии. К концу анодной линии через согласующее звено (СЗ) подключается полезная нагрузка ()7п), а к началу — балластный резистор (ггввл в). Сеточная линия нагружена на балластный резистор гт'о, е Согласующие звенья согласуют постоянные сопротивле- В вводной линии лампы возбуждают прямые н обратные волны, Анодиая и сеточная линии строятся твк, что скорости движения волн вдоль них одинаковы. Поэтому, как видно иэ рис. 7.12, прямые волны, распространяющиеся к выходу усилителя, складываются в полезной нагрузке синфазно и выделяют в ней половину мощности, развиваемой лампами.
Другая половина мощности ламп переносится обратным~ волнами н частично рассеивается в балластном резисторе, з частично на анодах ламп. Это одна иэ причин низкого КПД УРУ с однородной выходной линией. Поскольку обратные волны достнга1от балластного резистора анодной линии с фазовыми сдвигэмв, зависящими от ~эстеты, то и соотношение мощностей, рассеиваел|ых в балластном резисторе и на анодах ламп, оказывается чвстотнозэвисимыль В однородной аиодной линии УРУ напряжение нарастает к выходу.
Если режим последней лампы критический, то при одинаковом напряжении анодного питания все остальные лампы будут работать в недонапряжениом режиме, Это вторая причина снижения выходной мощности и КПД такого УРУ. Устранять указанные потери мощности можно, применяя в качестве выход. ной неоднородную лип ею, состввленвую из звеньев, волновые сопротивления которых нарастают к началу линии Прн этом, во-первых, эа счет отражений на стыках звеньев пр~ исходит преобразование обратных волн в прямые, в во-вторых, вочрастают напряжения па анодах первых ламп. ййожно так подобрать закон изменения волнового сопротивления звеньев линни, чтобы в ней существовала только прямая волна, а ампли гуды напряжений на анодах всех ламп были одинаковыми.
В этом случае балластный резистор в анодной линии не нужен. Если в УРУ должны быть выполнены жесткие требвиания к линейности ам. плитудных характеристик, применяют рсжнм беэ отсечки вводного тока (класс А) ценой снижения КПЛ. При высоких требованиях к КПД используют двухтактные схемы с углом отсечни 90' (класс В), но линейность при этом ухудшается. Когда уровень гармоник оказывается недопустимо высоким, а полоса пре. вышает октаву, на выходе УРУ включают октавные фильтры. Транзисторные УРУ строятся по тем же принципам, что и ламповь.е. Теории и расчету УРУ посвящено большое количество работ, а частности 125!.
хя Гу Рис. 7.1!. Схема лампового усилите- ля с распределенным усилением Рис. 7.!2. К пояснению фазовых соот- ношенуй при сложении прямых волн в УРУ ния нагрузки и балластных резисторов с меняющимся в полосе частот характеристическим сопротивлением искусственных линий. Усиливаемый сигнал распространяется по сеточной линии, в которой создается режим бегущей волны. Для равномерного использования ламп по току необходимы одинаковые напряжения возбуждения, поэтому затухание входной линии должно быть малым. Для этого же применяется режим работы без токов управляющих сеток. 7.4.
УСИЛИТЕЛИ С РАЗДЕЛЬНЫМИ ПОЛОСАМИ В ШГ1У с полосой более октавы, особенно в режиме о отсечкой, для фильтрации высших гармоник можно разбивать рабочий диапазон на ряд поддиапаэонов, каждый менее октавы. Переход от одного поддиапаэона к другому должен сопровождаться включением соответствующего фильтра на выходе, т. е. необходимо испольэовать систему коммутируемых фильтров гармоник. Это снижает быстродействие системы прн переходе от одного поддиапавона к другому, а та же исключает воэможность усиления сигнала с шириной спектра более октавы. Кроме того, при таних по- пщ ) пш лосах трудно получить равномерную АЧХ.
Указанные недостатки устраняются в так называемых усилите. лях с раздельными полосами (УРП, па ) п(п рис. 7.13). Принцип их работы состоит в разделении полной полосы рис. 7.!3. Схема усилителя с раздельчастот усилителя иа несколько ными полосами смежных частных полос, каждая шярнной менее октавы, с помощью специального частотно-разделительного устройства, называемого мультиплексером (МП) и содержащего набор фильтров. Смежные полосы имеют небольшое перекрытие.
Усиление сигнала в каждой частной полосе осуществляется о помощью сравнительно простого и относительно узкополосного усилителя. Затем выходы усилителей частных полов объединяются частотно-суммирующим устройством. При таком построении усилителя фильтрация высших гармоник возможна без коммутации фильтров. Кроме того, упрощается формирование плоской АЧХ усилителя ва счет воэможности раздельной корректировки АЧХ в каждой частной полосе. Такие усилители перспективны для одновременного усиления нескольких сигналов с сильно отличающимися частотами или сверхшнрокополосного еигналв.
Если сигнал сравнительно узкополосный, то работает только один канал, и зто приводит н сильному недоиспользованию усилителя по мощности. к- УЗ. ТРАНЗИСТОРНЫЕ ШИРОКОПОЛОСНЫЕ УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНСИЭОРМАТОРАХ С ИгЕРРИТОМ Радиопередающие устройства диапазона от сотен килогерцдо де. сятков мегагерц, в которых целесообразно применять ШПУ, отличают. ся большим разнообразием технических данных: назначением, мошно- стью, видами модуляции, количеством выпускаемых экземпляров и т.д. Требованиям дешевизны производства, удобства эксплуатации, надежности, экономичности наилучшим образом отвечает построение их высокочастотных трактов по широкополосному принципу.
Несмотря на то, что указанный диапазон (0,1...30 МГц) соответствуег перекрытию по частоте в 300 раз, т. е. более 8 октав, реализация транзисторных ШПУ с необходимой полосой не вызывает принципиальных трудностей, если сопротивление нагрузки вешественно и ие зависит от частоты. Дело в том, что предельные соотношения для согласования АЭ с нагрузкой и источником возбуждения ограничивают ие относительную, а абсолютную полосу частот и для одного и того же транзистора условия согласования в полосе 0,1...30 МГц и, например, 1000...ЮЗО МГц одинаковы, хотя в последнем случае перекрытие по частоте составляет всего 1,03, т, е. Ззв.
Однако построение широкополосных передатчиков этого диапазона осложняется сильной частотной зависимостью входного сопротивления антенны, особенно простейших антенн типа «штырь» для диапазона от сотен килогерц до единиц мегагерц, широко используемым в низовых системах радиосвязи. Их добротность бывает порядка сотни, следовательно, относительная полоса менее 1%.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
