Белов Л.А., Благовещенский М.В., Богачев В.М. и др. Радиопередающие устройства. Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина (1982) (1095868), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Режим усиления модулированных колебаний — это один из способов модуляции выходного тока АЭ, при котором фактором модуляции является амплитуда напряжения возбуждения У„х. Работу АЭ в этом режиме рассмотрим с помощью СМХ, т. е. зависимостей величин, определяющих режим УМ, от напряжения возбуждения при постоянных питающих напряжениях и сопротивлении нагрузки. СЯХ токов )к1 (У„х) н )кз (Увх) для разлнчных энзченнй смешения Ее были описаны в з 3.8 (ряс. 3.13).
Ток /к1 меняется от напряженна Увх, если АЭ работает в НР. В НР приближенно можно считать 1кг (У ) яэ сопз1. Форма СМХ тока 1к, (Увх) в НР определнетсн выбором смещення. Если Ео = Е', угол отсечки коллекторного тока 0 = 90 ' н не зависит от У, тон )к~ = 0.55Увх Увх н СМХ представляет прямую, проходящую через нача. ло координат. В этом случае возможно усиление модуля)тованных колебаний о напменьшямн пскаженкнмн (рнс. 21.3, а).
Если Ес ( Е, 0 ( 90' н меняется от Уз . Для малых напряжений У~„( У м„в — — Е' — Ее ток )к, — — О, С ростом У, в НР увеличиваются О, высота нмпульсв 1км н ток )к, Зависимость )к, (У„„) нелннейная, но с достаточно протяженпыч линейным участком. Этот режим можно применять для углубленна модуляции, так как вариации тока гк, от нуля домакскмума получаются прн нзмененнн Ув„от Узам„в до Уех мане. 1(оэффнцнент модуляцнн и коллекторного тока больше коэффнпнемтз модуляцнн гп х напряжения возбуждения (рнс. 2!.3, б).
В каскаде, следующем непосредственно за модулнруемым, можно рекомендовать режим с Ее ( Е', чтобы осушествнть углубленне модулнцнн, а во всех последуюшкх каскадах выбирать Ес = Е'. Энергетические соотношения в режиме усиления модулированных колебаний получаются такими же, как при модуляции смещением, поскольку АЭ работает в НР. Для лучшего использования АЭ и повышения его КПД рекомендуется максимальный режим выбирать критическим, а режим молчания — на середине линейного участка 1кь (Уех).
При 6„,„,( 90' в максимальном режиме т), ...не ж 0,7, 2РЗ тат 0!) и) мь тат () () Рнс. 2!.3 Статические модуляционные характеристики пря усилении модулированных колебаний, а также при и=и»» (линейное усиление) !а) и гл)»н» (углубление модуляции) (б) а в режиме молчания т), „,н ж 0,35, Наиболее тяжелым для АЭ является режим молчания. Необходимо следить, чтобы Рр„„, ( Рк„„,. АЭ выбирают так, чтобы он развивал мощнооть не меньше максимального значения (21.14). Расчет режима АЭ следует вачииать о максимального.
Это иэвеетный расчет АЭ в КР на виданную мощность Рт м„„е (см. $3.4). Некоторая особенность состоитев выборе угла отсечки амане и ойределеиии коэффициента модуляции ю напряжения возбуждения. Длв реалиэации т = 1 в цепи коллектора нужйо иметь в цепи воэбуждеиия (2!.!7) твх (Уех макс — У»амин)/(Уак макс+ Увх нян). Значения Увхма с известны иэ расчета режима максимальной ыощности, а У щщ —— Е' — оа. Затем расочитывают режимы молчания и модулацин, как и йри модуляции смещением, Прн усилении модулированных колебаний постоянная еветэвляющая ) амон входного тока меияетои в аавиенмоати от коэффициента модуляции »лвк, йовтому необходимо применять фиксированное смещение от иоточника с малым внутренним сопротивлением.
299 21Л. ПРОХОЩДЕНИЕ БОКОВЫХ ЧАСТОТ ПРИ МОДУЛЯЦИИ СМЕЩЕНИЕМ И УСИЛЕНИИ МОДУЛИРОВАННЬ!Х КОЛЕБАНИЯ При АМ в состав спектров напряжений и токов входят кроме несущей ш, боковые частоты аэ ~ й (гл. 20) Модуль входного сопротивления ЦС на боковых частотах Хв (мэ + О) отличается от сопротивления на несущей Лн Это можно выяснить, например, по частотным ха/ рактеристнкам ЦС для одного и двух связанных контуров (рис. 2!.4, а, б) Модуляцию смещением и усиление модулированных колебаний реализуют в НР, где АЭ ведет себя как генератор тока Ш (гл.
3), т. е. ток /К, нз зависю от сопро. тивленив ая /!апряжения боковых частот ш,-)) юэыэ+О аЪ-Р иь шг+)Т а) Рис. 2!.4. Частотные характеристики входного сопротивления цепи согласования и коэффициента моауляции по напрнжению для одного (а и а) и двух (б и г! связанных контуров й) 2) . нз входе ЦС определяются произведением боковых составляющих тока /к! на сопротивление Хи (ы„~ ()), поэтому онн зависят от модулнруюшей частоты.
В результате коэффициенты модуляции и коллекторного тока н и' напряжения отличаются в отношении и'/и = Хн (ые ~ 4))///н Частотные искаженна коафнцнента модуляцри тока антеннй будут такие же, как коэффициента и' (ь/) рнс. 2!.4, в, г). Из рнс. 2! 4, в н г видно, что при прохождении боковых частот через избирательную систему возникают частотные исках ения Необходимо параметры ЦС рассчитывать так, чтобы зтн искажения не превышалн допустимых. 21Д. КОЛЛЕКТОРНАЯ МОДУЛЯЦИЯ Модулирующее напряжение (/а соз ьз/ включают последовательно с постоянным напряженнем в цепи коллектора (или анода) Е„„,„, определяющего режим молчания: Е, (ь)/) = Е, „,и + (/~ соз ьз/ = Е, м,л (1 + гл соз Й/), (21.18) где гп = (/а/Ев и Выясним особенности работы АЭ при коллекторной модуляции с помощью СМХ, т.
е. зависимостей показателей, определяющих режим, от напряжения Е, при постоянных значениях остальных питающих напряжений и сопротивления нагрузки, рассмотренных в 2 3.8. Как видно из идеализированных СМХ (рис. 21.5, а), в ПР токи 1к,, 1к возрастают пропорционально напряжению Е„а в НР почти не меняются. Однако ПР характеризуется большими входными токами 1„,, 1„, а поэтому большими мощностями возбуждения Р„, и рассеяния Р„рвш что приводит к тяжелому режиму АЗ и низкому коэффициенту усиления по мощности. В некоторой степени удается ослабить напряженность режима и уменьшить входной ток, если вместо внешнего смещения использовать автоматическое Е, = — 1„эйс за счет входного тока. Прн этом СМХ токов /к„1к, в ПР становятся ближе к линейным.
Модуляция полу- 1„, е чается комбинированной, так как в ПР меняются два питающих напряжения: принудительно Е, и автоматически Е,. Для уменьшения частотных искажений при модуляции автосмещение должно быть безынерционным, т. е. удовлетворять неравенству () аесС«„й (( 1, где Се„— емкость блокировочного конденсатора, шунтирующего резистор Й,, В то же время эта цепь автосмещения должна иметь малое сопротивление зля высокочастотных составляющих входного тока, т. е. о!Сел/!а, )> 1. Рассмотрим энергетические соотношения при коллекторной модуляции, в считая СМХ токов в ПР линейными.
Для принятой идеализации коэффициент использования коллекторного напряжения $ = (/„/Е, = /каК„/Е, постоянен в области ПР и меняегся обратно пропорционально Е, в области НР (рис. 2! 5, б). Коэффициент формы коллекторного тока й! (О) = /ка//ке = = сопз(, и поэтому электронный КПД = 0,5, (О) се меняется от Е, так же, ье Еаааиае Еа Еааая а) Еа лая й) Еаиам Еа (21. 19) (21.
20) хеу Ча И как $отЕ . п д Еалм Еаиааа Ея Ю Зависимости Р, (Е ), Р, (Е,) и Рр с (Ее) в ПР имекп' вид п Р " Рис, 21.5. Стати !вские иодулн- ВРНР мощность Р, неизменная, а Ра иконные характеристики уси- Р „, увеличиваются линейно е ростом л»тел!«»«!«»осз» «р»»«иле«а рас тоРной иодулннии токов (и), Е, (рис. 21.5, в). КПЛ (б) н ио!цностей (в) Для лучшего использования АЭ рекомендуют максимальный режим совмещать о критическим, а режим молчания — а серединой линейного участка СМХ /к! (Е ), При и! = 1 следует брать', Е, „„= Е, „р, Е, „„= 0,5Е, „,„,, Угол отсечки коллекторного тока в КР выбиракт из обычных соображений (О = 70 ...
90', гл. 3). Электронный КПД в максимальном режиме достаточно высокий (т)а „,„, ж 0,7) и при модуляции не меняется. Это важное преимушество коллекторной модуляции по сравнению о модуляцией сме!цением и усилением модулированных колебаний. Определим мощности, отдаваемые источником питания Е и модулятором в цепь коллектора. Поскольку характеристи»и /к, (Е,), /к, (Е,! линейные и проходят через начало координат, то коэффициенты модуляции по току и по напряжению одинаковые, следовательно, /к! = /к, „рл+lп/к! щрд соз Ж=/к! яал (1+шсоз Й/), /ко = /ко аая +и/ко а!а соз Й / = /ко ял (1+ и! соз ка 1). Мощность, потребляемая от источника Е, „,„, определяется постоянной составляющей коллекторного тока, усредненной за период модулирующего сигнала, но (кэ л =!ке „,л и поэтому (21.2 1) Мощность, потребляемая от модулятора, равна Ро = О,б!иУа = О,бог'Рс молэ (21.22) г, е.
того же порядка, что и мощность, потребляемая от источника постоянного напряжения Е, „„,. Необходимость иметь мощный модулятор — существенный недостаток коллекторной модуляции. ПРи модУлиции г)э = сопи(, поэтомУ мощности Р, „,„, Рр„„,д связаны с мощностями в режиме молчания так же, как Р,„, с Р,„,„! (21.23) ! эзс мох= Ризе моп (1+О бич )! Ррас макс = Рэпа мол (1+гп) (21 24) В максил!альном режиме мощность рассеяния наибольшая, однако этот оежим при модуляции кратковременный и нагрев определяется мощностью, усредненной за период модуляции Р раз „,, поэтому следует проверять выполнение условия Рр с ел имР» (21.25) Выбор АЭ различен для ламп н транзисторов. В электронных лампах допус.