Белов Л.А., Благовещенский М.В., Богачев В.М. и др. Радиопередающие устройства. Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина (1982) (1095868), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Зависимости управлямпге- го сопротязаепмя (а) згчясготы кпле- баппй (о) от расстройкм коз!ура па- грузкп л Следовательно, при изменении настройки контура частот к еба 1ий сое отклонЯетсЯ от ак, на величинУ, пРопоРциональнУю саа — о!к„но уменьшенную и 1~„/Кв раз.
Если Я„ж 1О', а (')кв ~ 10', то отношение (,)а/К, ж 1О-'. Теперь рассмотрим регулировочиые характеристики, подразумевая под ними зависимости частоты колебаний и показателей ре им а е рж а втог нератора от расстроики контура сск. Для качественной оценки влиянии расстройки контура аа на частоту и режим АГ построим, исходя из выражений (1!.20), (11.21), зависимости Гт и (аза — аз„,)/сак, от ик при разных значениях г„,„для Якв = 5 ° 104, пгз (( 1 (рис.
11.12). Прямая 1!3)с ге ограничивает область генерации. Из риа. 11 12 видна, что с уменьшением г „улучшается птабильность частоты, но падает й„и сжимается область генерации. По аайдеякым завяскмостям нетрудно аоатролта и аотальпыз,регулквозочпые характерпстякя, Козффзцпепт тт(0) опредазяетея пе ))кврмуле (Г1 20), У~, по формуле (!1.! 4), а Ркв паходя кз того, чзо топ 1„в примерке рззеп лозу через резястор гк в, т.е. )„в = !ааа = ('ах~~пел Р„=0,5!' !!в~=,о,з (У~~(г~еп)в г„. й! (11.22) Рис. 11.14, Дзухкаскадиая схема автогене.
ратора с кварцем Рис 1!!3, Схема гармоникоеого азтогенератора с нейтрализацией статической емкости кварца руемых кварпем, за счет связи цепей коллектора и базы через емкость С,, Прн работе на основной частоте и на гармониках 0 низкими номерами (до б-й) подавить такие колебания удается рациональным выбором сопротивления г,„. На частотах более высоких гармоник этого недостаточно. Для компенсации емкости С, параллель' о кварцу включают индуктивность.
При нейтрализации применяют специальные схемы с нейтродинной емкостью См (рис. 11.13). Здесь через С!т в сопротивление делителя г,„поступает ток, равный по амплитуде, но противоположный по фазе току через Се. На практике находят применение другио схемы АР, например, в кварцем в контуре, дзухкаскадиые, мостовые и т, д. Не имен возможиозти рассматривать их все, приведем для примера одну из двух каскадных (рио.
! 1. 14), В ией напряжение (Г е на базу транзистора Тз подается с резистора г и амплитуда его зависит от соотношения между сопротивлениями 1хке! и г г„. При надлежащем выборе режима и параметров АГ можно добиться, чтобы колебаяия возбуждалнсь только в ограниченной области частот вблизи геке, где сопротивление ! Ек !мало в козф. фициеич передачи делителя большой.
Отметим, что схему из рис. 11,14 и другие (ие приведенные здесь) можно анализировать из основе общих уравнений АГ (гл, 9) и методов исследования квар. цевых генераторов. Каждая из схем имеет своз достоинства и недостатки Укажем лишь, что по нестабильности чаатоты, вызванной изменениями температуры окружаюптей среды, все заемы приблизительно равноценны.
ЕЬФ. ГИБРИДНЫЕ И ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ В зависимости от требований к АГ по-разному решзетоя вопрос о его конст. руктивном выполнении. В настоящее время находят применение конструкции иа злемеитах в сосредоточенными параметрами илн иа полосковых линиях (при . частотах свыше 150...200 МГц), гибридные и интегральные. При гибридном ва- Рис. 1!.15 Схема автогеиератора с кварцем меж. ду коллектором и базой, ие содержащая иидук- тивиостей Рпс. 11.16. Схема азтогеиератора с кварцем меж- ду коллектором и базой (рис. 11.!5), применяе- мая для интегрального исполнения туй риаите основная часть АГ выполняется в виде микросхемы. Выиоеятен АЭ, кварц, а иногда некоторые злемеиты колебательной системы (как правило, регулируемые).
В качеатве интегральных ехем чаще всеге иепользуются увилительиые, выпускаемые промышлеииозтью. Наибольшую жесткость монтажа, минимальные габаритные размеры и маячу АГ обеспечивают интегральные ехемы. Невколько уступают нм гибридные. От конструкции АГ зависят условия теплоотдачи от АЭ, и, следовательно. допустимая мощность рассеяния нз иам Рр . В обычных и гибрвдиых схемах (АЭ вынесен) условия отвода тепла от АЭ йрймерио одинаковы и при идентичных Ражимах зиачениЯ Рз,с ш „близки межДУ собой. В иитегРальных ехемах, где отвод тепла от АЭ затруднен, мошиоеть Ррае шах много меньше.
По еравиению е интегральными схемами обычные н гибридные позволяют внимать е АЭ н передавать в нагрузку ббльшие мошнозтн При гибридном нли ннтегральном исполнении желательно выбирать заемы АР, ие содержащие чаетотио-избирательных пеней в иидуктивноетяме из-за трудностей их изготовления е нужной точностью. Одной из схем, ие чодержащих иидуктивноетн, являетея АГ е кварцем между коллектором н базой, в котором параллельна ноидеиеатеру 01 включен резиатор )хг (рис.
1!.15). В случае возбуждения резонатора иа одной из гармоник еопротивлеине )хх надо выбирать так, чтобы нарушить условия возбуждения колебаний иа частотах низших гармоник и ив основной чаатоте резонатора. Для чаетоты выбранной гармоники аопротивлеиие )хх являетея блокнревочиым. Для примера на рич.!!.16 представлена ехема АГ, выполиениего в инте. гральиом варианте. Здесь основной частью являетея интегральный уеилнтель (ЙУ), выносными влемеитамн — кварцевый резонатор, коиденеатор 0~ я рези.
стор )(г. В зависимости от ехемы интегрального усилителя н ев параметрвв возможны н другие варианты АГ в интегральном наполнении. Так, например, чо. протналеине )хх и емкость Сх могут входить в соетав интегрального уенлителя, тогда выносным будет только кварцевый резонатор. Часть И ГЕНЕРАТОРЫ ДИАПАЗОНА СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ ГЛАВА 12.
ЛАМПОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ 12.1. АКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СВЧ К сверхвысоким частотам (СВЧ) относятся электромагнитные колебания частотой от 0,3 до 300 ГГц, что соответствует длинам волн от 1 м до 1 мм. Внутри этого интервала различают диапазоны дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волн. На СВЧ используются колебательные системы с распределенными параметрами в виде отрезков длинных линий или объемных резонаторов. Каскады раднонередающих устройств, работающие на СВЧ, отличаются большим разнообразием активных элементов.
На дециметровых и сантиметровых волнах применяют металлохерамические лампы, транзисторы, варакторы, на сантиметровых и частично миллиметровых — клистронные и магнетроиные генераторы, а также лампы бегущей волны (ЛБВ). В этих диапазонах успешно работают генераторы на твердотельных активных двухполюсниках: диодах Ганна, лавинно-пролетных и туннельных диодах и др. Колебания в диапазоне СВЧ создают некоторые квантовые генераторы — на молекулярных пучках, цезиевый н рубидиевый стандарты частоты.
Такие генераторы используются в составе сложных возбудителей в качестве источников колебаний е прецизионной стабильностью частоты. Ламповые усилители мощности, умножители частоты и автогенераторы находят широкое применение в диапазоне СВЧ. По сравнению с транзисторными и диодными генераторами СВЧ они в настоящее время развивают ббльшие мощности, особенно в импульсном режиме (! 7), от специальных электронных приборов СВЧ (клистронов, магнетронов, ЛВВ и др.) их отличают простота конструкции, малые габаритные размеры, масса, меньшая стоимость и т. п.
С ростом частоты на работу усилителей мощности, умножителей частоты и автогенераторов все сильнее влияют реактивности лампы (индуктивности выводов и межэлектродные емкости), а также инерция электронов. НаСВЧ применяют лампы специальной конструкции, чаще всего металлокерамические триоды и тетроды, работающие примерно до 10 ГГц. Разработаны и выпускаются промышленностью «модульные конструкции», где лампы и колебательная система выполнены как единое целое, что увеличивает прочность н надежность всего устройства. Металлокерамические лампы имеют плоские электроды с цилиндрическими выводами, разделенными кольцами из керамики с малыми потерями на СВЧ.
Индуктивности выводов малы. Для уменьшения межэ_#_ектродных емкостей площади электродов сделаны небольшнмп, а для увеличения мощности рассеяНия, а следовательно, и полезной ис- 1УЕ пользуется принудительное воздушное охлаждение. Время движения электронов между электродами лампы сокращено разумным выбором раССтОяНИй СЕГКа — КатОд С(е„н СЕтКа-аНОд С(„. ЭиаЧЕНИЕ П1,и СинжЕНО до дачей миллиметра. Предельиаи двина волив, иа которой лампа епхе работает эффективло и ее ииерппопиые свойства мало влияют иа энергетические характериетиии Ул1 и АГ, ориеитировочио определяется веравеиствои Хила ~ Е,ба,„~ ')l~„, (12.!) где л — длина волны в метрая, йеи — в мипниметрал, 1тех — амплитуда иаприжения возбуждения в вольтах. 12,2. схемы усилителей мОщиосги и умиО1нителей чдстОты Реактивности лампы создают нежелательные паразитныв связи между входом н выходом УМ.
С ростом частоты степень связи увеличивается, что может привести к потере устойчивости и еамовозбуждению УМ. На СБЧ вътбиравт такую схему УМ, у которой паразитные связи минимальны. У ламп СВЧ нндуктивности выводов малы и авязь определяется в основном емкостями. Поскольку емкость анод — катод С,„в 50 ...100 раз меньше емкостей анод-сетка С„и сетка — катод С„„ то УМ строят по схеме а общей сеткой (рнс. !2.1). Цепь согласования о нагрузкой ЦСн включена между анодом и сеткой, а цепь согласования с возбудителем ЦСв — между катодом и сеткой. Емкости С„и С,„входят соответственно в ПСн и ЦСв. Паразитная связь имеет ыеото через малую емкость Сею Цепь согласования на СВЧ часто представляет контур, составленный из емкости (иннгдв межэлектродной) и обьемного резонатора а индуктивным входным сопротивлением (риа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
