Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [56] 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Поскольку постоянная составляющая сеточного тока может изменяться больше чем на 10% от /с, то уравнением (4-44) для расчета Uo и смакс пользоваться нельзя Более точный расчет /с весьма кропотлив. Расчет Rc по формуле (5-15) дает неточный результат. Величину Rz и величину напряжения внешнего смещения легче всего установить опытным путем при сборке усилителя Поступают следующим образом. При Rz = 0 устанавливают анодное напряжение равным £а.нес- На сетке устанавливают внешнее смещение, соответствующее режиму не-. сущей частоты (А на рис. 5-5). Модулируют усилитель синусоидальным напряжением с требуемым коэффициентом модуляции. На выходе генератора по фигурам Лиссажу на экране осциллографа (рис. 5-6, б и в) наблюдают нелинейность модуляции (показано на рис. 5-6, а для случая внешнего смещения). Затем отключают модуляцию и подбирают сопротивление Rc, причем постоянную времени цепи автоматического смещения /?ССС устанавливают, как указано выше, меньшей периода самой высокой частоты модуляции. Уменьшают напряжение внешнего смещения до тех пор, пока общее смещение станет таким, как и раньше. Включают модулятор и снова просматривают фигуры Лиссажу. Эти операции повторяют при каждом изменении Rc. Оставляют ту величину Rc, прн которой получается оптимальная линейность модуляции.

Коэффициент полезного действия модулируемого усилителя класса С можно несколько увеличить, если одновременно модулирующее напряжение подводить и к управляющей сетке. В этом случае амплитуда напряжения возбуждения синфазно изменяется с модулирующим напряжением в анодной цепи. Поэтому можно сделать так, что при увеличении напряжения на аноде будет возрастать напряжение автоматического смещения, и тем самым можно получить линейную модуляцию. Подбором сопротивления Rc и коэффициента модуляции возбуждающего напряжения можно добиться того, что угол отсечки в процессе модуляции не будет изменяться, - будет оставаться оптимальным. При этом к. п. д. анодной цепи лампы при модуляции будет постоянным.

В высокочастотных усилителях класса С на тетродах и пентодах анодная модуляция должна сопровождаться одновременной модуляцией по экранирующей сетке, если требуется иметь глубокую амплитудную модуляцию Требующаяся величина модулирующего напряжения на экранирующую сетку может быть определена одним из следующих способов:

1. Модулирующее напряжение на экранирующую сетку подается от анодного модулятора через последовательное сопротивление.

2. Экранирующая сетка модулируется отдельным модулятором через дроссель.

3. Модулирующее напряжение подается на экранирующую сетку с помощью отдельной вторичной обмотки модуляционного трансформатора. Эти три способа показаны на рис. 5-7.

В первых двух схемах модуляция напряжением на экранирующей сетке получается за счет противофазного изменения ее тока. Это видно из рис. 5-8. Для синфазности модулирующих напряжений на аноде и экранной сетке емкость конденсатора, включенного между экранной

сеткой и катодом, выбирается из условия короткого замыкания по высокой частоте. Наиболее часто применяется первая схема вследствие ее простоты и ненужности отдельного источника питания для цепи экранирующей сетки. Сопротивление рассчитывают по формуле

Rc*=~a7EcS, (5-16)

где Еа - постоянное анодное напряжение; £с» - напряжение экранирующей сетки; /с« - ток экранирующей сетки.


Рис 5-7. Схемы анодно-экранной модуляции, применяемые в тетродиых и пентодных усилителях класса С. а - схема с последовательным сопротивлением в цепи экранной сетки, б - схема с последовательным дросселем в цепи экранной сетки; в - схема с отдельной вторичной обмоткой в модуляционном трансформаторе для модуляции в цепи экранной сетки

При т = 1 амплитуда модулирующего напряжения на экранной сетке обычно порядка 0,75 £с2. Графоаналитический расчет анодно-экранной модуляции в тетродных и пентодных усилителях класса С весьма труден, так как для каждого значения напряжения на экранной сетке требуются новые семейства статических характеристик.

Модулятор представляет собой усилитель мощности. Усилители мощности рассматривают-



ся в §4-1 и 4-2. Если применяется сопротивление связи между модулятором и высокочастотным усилителем, как показано на рис. 5-4, б, то модулятор должен работать в классе А, поскольку требуется однотактный усилитель. В режиме несущей частоты анодный ток велик и суммарный к. п. д. высокочастотного усилителя и модулятора низкий. По этой причине такая схема применяется редко. Ее применяют иногда в маломощных передатчиках.

400 350

300 250

/50 /00

xapt тон "1

ттерш а для i

ш £ег -

-гт/нл „ •петрос - ZSO 6

кранно l

\ <г

О 200 W0 600 800 WOO

Рис. 5-8. Зависимости тока экранной сетки от анодного напряжения для тетрода.

Для осуществления 100-процентной модуляции в данной схеме необходимо подавать на анод генераторной лампы несколько меньшее напряжение, чем на анод модуляторной лампы.

При трансформаторной связи между модулятором н высокочастотным усилителем обычно применяется двухтактный модулятор, работающий в режимах класса В, класса АВ1 или класса АВ2 (см. § 4-2). В этом случае анодный ток-покоя в модуляторных лампах очень мал. В режиме несущей частоты мощность, потребляемая в модуляторе, составляет 5-20% его максимальной выходной мощности. Модуляционный трансформатор должен обеспечивать оптимальное согласование выхода модулятора с нагрузкой, представленной генераторной лампой.

Сопротивление нагрузки модулятора определяется как

Rr=fa-, (5-17)

I ао

где Еа

- анодное напряжение генераторной лампы;

/ао - постоянная составляющая анодного тока в режиме несущей частоты.

Выражение (5-17) справедливо для низких частот модуляции. В случае достаточно высоких модулирующих частот выражение (5-17) должно быть видоизменено. Оно должно учи-

тывать эквивалентное сопротивление контура. В этом случае может возникнуть необходимость в применении специальных фильтров и элементов коррекции частотной характеристики.

Если желательна 100-процентная модуляция синусоидальным сигналом, то модулятор и модуляционный трансформатор должны быть рассчитаны иа мощность, равную приблизительно половине мощности высокочастотного усилителя в режиме несущей частоты. Кроме того, вторичная обмотка модуляционного трансформатора должна быть рассчитана на пропускание постоянной составляющей анодного тока высокочастотного усилителя.

5-36. Сеточная модуляция смещением. На рис. 5-9 изображена схема сеточной модуляции смещением. Этот способ называется ампли-


От модулятора

Рис. 5-9. Схема сеточной модуляции смещением в усилителе класса С.

тудной модуляцией смещением. В усилителе класса С сеточиая модуляция смещением возможна потому, что при изменении напряжения смещения происходит изменение величины импульсов анодного тока, определяющих амплитуду первой гармонической составляющей анодного тока.

Вопросы, связанные с сеточной модуляцией в усилителе класса С, наглядно выясняются построением линий нагрузки на семействе статических характеристик лампы. На рис. 5-10 линии АА и ВВ представляют собою линии нагрузки соответственно для режима несущей частоты и для режима максимальной мощности. При 100-процентной модуляции в режиме максимальной мощности амплитуда напряжения на аноде и анодный ток вдвое больше их значений в режиме несущей частоты. Поскольку напряжение источника анодного питания постоянно, то высокочастотное напряжение на аноде в режиме несущей частоты ограничивается половиной напряжения анодного питания. Вследствие этого мгновенное значение напряжения на аноде в той части полупериода высокой частоты, когда лампа открыта, достаточно высокое, большой оказывается мощность, рассеиваемая иа аноде, и в результате - низкий к. п. д. В режиме несущей частоты к. п. д. обычно не превышает 35-40%. В режиме максимальной мощности высокочастотное напряхжние на аноде почти равно напряжению анодного питания и к. п. д. высокий - порядка 70-85%.

При линейной модуляции высокочастотная мощность Р изменяется пропорционально квадрату мгновенного значения напряжения модуляции. Однако потребляемая в анодной




-150

о гоо t>oo soo 8оо iооо /гоо /ш /воо fffoo гооо г гоо гш гвоо гшзооо ъ а Еа

Анодное напряжение, в

Рис 5-10. Линии нагрузки для усилителя класса С с сеточной модуляцией смещением. Тетрод типа

4-65А. Напряжение на экранирующей сетке 250 в. 1 - модулирующее напряжение на сетке; 2 - режим минимальной мощности; 3 - режим несущей частоты; 4 - режим максимальной мощности;--анодный ток, а; -- -ток экранирующей сетки, о;

- - - - ток управляющей сетки, п.

цепи мощность изменяется приблизительно прямо пропорционально модулирующему напряжению, так как напряжение источника анодного питания постоянно и постоянная составляющая анодного тока приблизительно линейно зависит от напряжения смещения. Поэтому мощность, рассеиваемая на аноде усилителя класса С, при сеточной модуляции изменяется не пропорционально квадрату модулирующего напряжения, как это имеет место при анодной модуляции, а приблизительно линейно. Это видно из рис. 5-11, иа котором нанесены зависимости потребляемой мощности Р0, генерируемой мощности Р и мощности, рассеиваемой на аноде, от мгновенного напряжения модуляции на сетке идеализированного усилителя класса С, в кото-рои первая гармоническая составляющая и постоянная составляющая анодного тока линейно зависят от напряжения смещения. В действительности такой линейной зависимости не существует, поэтому мгновенная мощность лежит в пределах 0,9-1,25 мощности, рассеиваемой на аноде в режиме несущей частоты.Считая изменение анодного тока линейным в зависимости от мгновенного значения напряжения смещения и принимая к. п. д. в режиме максимальной мощности равным 0,75, мощность, рассеиваемая анодом в режиме несущей частоты, определяется формулой

(5-18)

где Р

высокочастотная мощность в режиме несущей частоты; коэффициент модуляции.

Если заданы Р и т, то формула (5-18) оказывается полезной при выборе лампы. При указанных допущениях средняя мощность, рассе-

80 ВО


Рис. 5-11. Зависимость мощности, рассеиваемой на аноде идеализированного усилителя класса С при сеточной модуляции смещением, от изменений модулирующего напряжения.

иваемая анодом за период частоты модуляции, определяется по формуле

1 , 4т т2

а. ср -

(5-19)



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [56] 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233



0.0018