Белов Л.А., Благовещенский М.В., Богачев В.М. и др. Радиопередающие устройства. Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина (1982) (1095868), страница 28
Текст из файла (страница 28)
В этом случае весь тракт передатчика ыожет быть широкополосным, за исключением выходной цепи, которая неизбежно оказывается узкополосной. Диапазон коротких волн (3...30 МГц) разбивается на несколько октавиых поддиапазонов, в пределах которых можно эффективно согласовать выходной каскад с антенной с помощью специальных корректирующих звеньев. Схемное и конструктивное выполнение ШПУ зависит от диапазона рабочих частот и назначения радиопередатчика. Например, к аварийным передатчикам из-за кратковременности их действия не предъявляются жесткие требования по фильтрации паразитных излучений. Зато они должны обладать высокой надежностью, малой массой, простотой управления. В этом случае используют простейшие однотактные ШПУ на трансформаторах с ферритом в режиме с отсечкой для повышения КПД.
В отличие от этого в связных многоканальных передатчиках, работающих в режиме одной боковой полосы, необходимовыдержать жесткие требования не только к фильтрации паразитных излучений, но и к линейности усилительного тракта во избежание искажений при приеме сигнала. Здесь используются, как правило, двухтактные трансформаторные каскады классов А, АВ, В и системы фильтров на выходе.
В диапазонах 30...300 кГц и 0,3...3 МГц можно получить высокие КПД (до 70%) и линейную амплитудную характеристику (АХ), при. меняя простые трансформаторные схемы с глубокими отрицательными обратными связями. Схемы с ОБ (рис. 7.14, а) и с ОК (рис. 7.15) имеют 100%-ные обратные связи соответственно по току и по напряжению. В схеме с ОЭ (рис.
7.16) отрицательная обратная связь вводится о помощью трансформаторов Тр„ее глубина определяется коэффициентом трансформации. Нелинейность АХ усилителя, порождаемая иелинейностью АЗ, зависит от внутреннего сопротивления источника возбуждения, Для Рис. 7Л4. Схема широкополосного двухтактного трансформаторного усилители с ОБ (а) и формы выходного тока и входного напри»кении (6) трг— тр д.
трх ~е и„ тр,— Рнс. 7.1о Схема широкополосного двухтактяого амиттерного по- вторителя Рис. 7.!6. г.хема широкополосного тран- сформаторного усилителя с ОЭ *) В литературе для ТЛ встречаются другие названия; трансформаторы тяпа длинная линии (ТДЛ), трансформаторы Рутрофа, линейные трансформаторы и др. Пу уменьшения нелинейности АХ усилители на рис. 7.14, а и 7.16 следует возбуждать генератором тока, а усилитель иа рис. 7.!5 — генератором напряжения. Искажения выходного сигнала в схеме иа рие, 7.14, а малы лишь в КР и НР.
Увеличение сопротивления нагрузки в схеме е ОБ может перевести усилитель в ПР и вызвать искажение формы выходного сигнала. От этого недостатка свободна схема с общим коллектором (рис. 7.15), в которой выходное напряжение в широком интервале сопротивлений нагрузки близко к входному. Поэтому она предпочтительна при работе на переменную нагрузку. Если требуемое подавление гармоник не превышает 40...50 дБ, можно, применяя указанные схемы, обойтись без октавных фильтров гармоник на выходе усилителя. Обратная связь в схемах на рис. 7.14 — 7.16 позволяет, кроме того, получить равномерную АЧХ усилителя.. Усилители указанных диапазонов обычно строятся по схеме е заземленным коллектором„поскольку у транзисторов этого диапазона коллектор, как правило, соединен с корпусом, а корпуа привинчивается к шасси.
На схемы и конструкции ШПУ диапазона до десятков мегагерц влияют два обстоятельства: 1) становится необходимой коррекция АЧХ усилителя в связи с сильным проявлением инерционных свойств транзистора, 2) трудно реализовать обычный трансформатор, особенно мощный, с равномерной АЧХ из-за влияния индуктивностей рассеяния и межвитковых и межобмоточных емкостей. Поэтому в последние годы в транзисторных ШПУ широкое применение находят специальные трансформаторы на линиях (ТЛ) а>. Как известно, линия, согласованная на концах, имеет бесконечно большую полосу пропускания (теоретически).
ТЛ содержит одну или несколько согласованных линий, чем и объясняется его широкополосность. Согласованная линия имеет коэффициенттрансформации, равный 1. Следовательно, чтобы получить коэффициент трансформации, отличный от 1, необходимо соединить несколько линий. Рис, 7,17. Схема соединения обмоток трансформаторов с единичным коэффициентом трансформэпци Сначала поясним принцип их соединения на примере обычных двухобмоточных трансформаторов с единичным коэффициентом ! г трансформации (рис. 7.17).
для этого первичные обмотки трансформаторов соединим параллельно, а вторичные последовательно. Тогда коэффициент трансформации будет равен числу соединенных двухобмоточных трансформаторов. Если в схеме на рис 7.17 заменить двухобмоточные трансформаторы (рис. 7 !В, а) короткими отрезками двух. проводной линии (рис. 7.18, б), то произойдет короткое замыкание как источника сигнала, так и нагрузки, поскольку в отличие от трансформатора потенциалы точек ! и !! в линни практически одинаковы, То же относится и к точкам 2 и 2', Чтобы устранить короткое замыкание, следует эту линию намотать на ферритовый сердечник Тогда у нее, как и у обычного трансформатора, исчеэнетжесткая связь потенциалов точек ! н !', а также 2 и 2', а разность потенциалов между точками ! и 2 останется равной разности потенциалов между точкамн 1' и 2'.
При этом (рис. 7.!В, в) нагрузка )7 оказывается изолированной по переменному току от земли так же, как в схеме на рис. 7.!В. а. Покажем это. Изоляция точки 2' от земли означает, что включение любого генератора Уь между точкой 2' и землей не приводит к появлению тока в цепи этого генератора рис. 7.19) Очевидно, что этот источник создает одинаково направленные токи (7, ' и 1,' в обоих проводах линии, которые в отличие от токов )х, ), генератора , создадут внешнее поле ленни и будут вамагнпчивать феррит.
Поэтому линия по отношению к источнику У' ведет себя как дросселгч индуктивность которого пропорциональна магнитной проницаемости фейрита р. В то же время наличие феррита ие влияет на передечу энергии по линии от генератора У к нагрузке )7, поскольку противоположно направленные и равные токи )т, ), не создают полн в феррнте При р = !оэ ...
!О' токи ),' и !'„а также ток через генератор У' пренебре. жимо малы в практически не влияют на работу линии. Напряжение на ее выходе будет равно входному, а потенциал между точкой 2' и землей равен У'. Сказанное позволяет предложить формальный способ построения широкополосных трансформаторов ТЛ. для этого следует составить схему с требуемым коэффициентом трансформации, используя единичные двухобмоточные трансформаторы (например, как на рис 7.17), а затем поменять их на ТЛ. Схеме 7.!7 будет соответствовать схема рнс. 7.20 с таким же коэффициентом трансформации. Соединив две обмотки последовательно, имеем автотрансформатор с коэффициентом трансформации, равным 2 (рис. 7.21, и).
Заменяя обычный трансформатор на рнс. 7.21, и отрезком линии с ферритом, получаем ТЛ с таким же коэффициентом трансформации (рис. 7.21, б). Нетрудно заметить, что в этом частном случае схемы обычного автотрансформатора и ТЛ оказываются тождественными. 2 ~ 2' 2 !' 2 !' а) б) Ю Рис 7.1В. Эквивалентные схемы двухоб)аптечного трансформатора (и), отрезков двухпроводной линии (б) и двухпроводной линии с ферритовым сердечником (е) эха а) б) Рнс 721.
Схемы аатотрансформаторон с магнитной 1а) и электромагнитной 1б)', связям н р Рис 7.22. Эквивалентные схемы фазоннаертора 1а) и фазорасшепнтелей гб, в, г) Рис. 723. Схема двухтактного широкополосного усилителя с ТЛ для диапазона 3... 30 МГц 5 з».
зь Рис. 7.19. Схема изоляции выхода двухобмоточного трансформатора оз аземлп» Рвс. 7,20. Стена соединения трансформаторов иа длинных линиях Существует множество вариантов соединения отрезков линий с феррптамис дискретными коэффициентами трансформации, равными отношению любых целых чисел, с поворотом фазы на 180', а также преобразующих симметричную нагрузку в несимметричную н наоборот. Некоторые примеры ТЛ приведены на рис. 7.22. В двухтактном ШПУ с ТЛ (рис 7 23) трансформаторы Трт и Тр, имеют общий коэффициент трансформации, равный 4 (по сопротивлению в !6 рав). Трансформаторы Тр„и Тр, создают противофазное напряжение возбуждения транзисторов Т, и Т, лепя )г,)(зС, выполняют две функции: коррекцию спада ноэффицнента усиления по току транзисторов в верхней части диапазона и приближенноее согласование во всем рабочем диапазоне частот на входах трансформаторов Тр, и Трм Этим достигается и режим, близкий к согласованию для трансформаторов Трт и Тр,.
Конденсаторы Сз и Сэ разделительные. Трансформатор Тр, необходим, поскольку усилитель работает в режиме класса В, При отсутствии Тр, выходная цепь будет разомкнута, так как в любой момент времени один из транзисторов закрыт. Общая точка обмоток Трз завел~лена Трансформатор Тр, преобразует несимметричную нагрузку кп в симметричную. Волновые сопротивления всех трансформаторов в оптимальном случае должны быть согласованы с сопротивлением их нагрузок. Однако даже и рв комплексной нагрузке, когда неизбежны отражения в линиях, образующих ТЛ, частотные характеристики ТЛ оказываются более равномерными, чем у обычных трансформаторов Здесь были рассмотрены простейшие ТЛ. Их нижняя рабочая частота ограничена конечным значением магнитной проницаемости феррпта р.
Для расширения рабочего диапазона ТЛ в области низких частот применяют корректирующие элементы, конденсаторы и дополнительные симметрпрующие обмотки. Г Л А В А В. УМНОЖИТЕЛН ЧАСТОТЫ $.4. ИАЯИАчение и клйссиФикАция умнОжителеЙ чдстОты Умножитель частоты (УЧ) — это устройство, в котором при подаче на вход колебания с периодом 2п(ш,„на выходе появляется колебание с периодом 2пlй(швю В данной главе рассматриваются умиожители о гармоническими входным и выходным напряжениями. Это означает, что в спектре входного сигнала наиболее интенсивна компонента с частотой шею а в спеитРе выходного сигнала — компонента с частотой Агавы Остальные спектральные компоненты по крайней мере на порядок слабее.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
