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

Из сравнения формул (5-18) и (5-19) следует, что при сеточной модуляции мощность, рассеиваемая на аноде в режиме несущей частоты, всегда больше мощности рассеивания при приложении модулирующего напряжения. Поэтому допустимую мощность рассеивания анодом лампы при выбранном коэффициенте модуляции относят к режиму несущей частоты. На рис. 5-12 приведены зависимости (5-18) и (5-19) для различных коэффициентов модуляции. Эти.формулы не точны вследствие допущения о линейности соотношений. Они полезны при предварительном определении допустимой мощности рассеяния на аноде лампы. Высокочастотная мощность усилителя класса С при анодной модуляции приблизительно в 3 раза больше мощности, которая может быть получена при сеточной модуляции от той же лампы.

>Л 1,2 1,0

0,8 0,8

0,2 О

Sl. р

а ср

О 0,2 Ofi 0,6 0,8 1,0 т

Рис. 5-12. Зависимость мощности, рассеиваемой на аноде при сеточной модуляции смещением, от коэффициента модуляции.

Основное достоинство сеточной модуляции заключается в том,что от модулятора требуются малая мощность и малая амплитуда напряжения. Это особенно важно при широкополосной модуляции, когда нельзя применить модуляционный трансформатор и неизбежно используется модулятор класса А и сопротивление связи.

При сеточной модуляции смещением трудно получить хорошую линейность и глубину модуляции. В течение части положительного полупериода модуляции мгновенное сеточное напряжение положительно и протекает сеточный ток, увеличивающий нагрузку возбудителя. Это может вызвать меньшие амплитуды возбуждения и связанное с этим уменьшение выходной мощности усилителя. Вследствие этого модуляционная характеристика усилителя оказывается нелинейной в течение положительного полупериода модуляции. Это изображается кривой OA на рис 5-13

При неизменной амплитуде напряжения возбуждения можно получить очень хорошую линейность верхней части модуляционной харак-

теристики при коэффициентах модуляции, близких к единице (OA1 на рис. 5-13). Если увеличить отрицательное смещение, то линейность модуляционной характеристики можно существенно улучшить, но к. п. д. усилителя при этом будет меньше.

3000

1500

гооо

1500

>

13о 120 по то за

Рис. 5-13. Линейность сеточной модуляции смещением. Сплошная линия относится к примеру, изображенному на рис. 5-10. Применена лампа 4-65А. Режим: Я = 24 100 ом; £ = 3 ООО в,

Е = - 100 в; U

100 <

ДС/g = 32,5 в.

Нижний изгиб модуляционной характеристики объясняется резким уменьшением проводимости лампы в области напряжений запирания. В этой области изменение напряжения смещения вызывает меньшее изменение амплитуды анодного тока, чем при малых отрицательных смещениях. В результате этого амплитуда первой гармонической составляющей анодного тока изменяется в зависимости от напряжения смещения нелинейно (ВО на рис. 5-13). Линейность модуляционной характеристики может быть улучшена введением в модулятор компенсирующей нелинейности его усиления.

Расчет лампового генератора при сеточной модуляции смещением производится в следующей последовательности:

1. По заданной выходной мощности в режиме несущей частоты н выбранному коэффициенту модуляции выбирается лампа с помощью формулы (5-18).

2. Выбирают напряжение анодного питания Еа.

3. По семейству статических характеристик находят приближенное значение амплитуды высокочастотного напряжения на аиоде в режиме максимальной мощности (линия нагрузки строится позднее). Эта амплитуда может быть найдена как разность между напряжением Еа и линией В (рис. 5-10).

4. Определяется амплитуда высокочастотного напряжения на аноде в режиме несущей частоты:

. д. макс

О* я. ирг -

1 +/и

(5-20а)

где ия, иес - амплитуда высокочастотного напряжения на аноде в режиме несущей частоты; - амплитуда высокочастотного напряжения на аноде в режиме максимальной мощности;



т- коэффициент модуляции. Для т = \ на рис. 5-10 это отображается линией Аа.

5 По найденным Еа и 1/а,нес подбирают такую из возможных линий нагрузки между этими значениями, которая дает максимальный , к п. д. при мощности рассеяния на аноде, равной допустимой величине ее. При этом определяются величины напряжений смещения и возбуждения Подбором величин напряжений смещения и возбуждения, дающих угол отсечки анодного тока приблизительно 70°, может быть легко найдена линия нагрузки так, как это указывалось в § 4-4к.

Для получения оптимальных рабочих условии производится целый ряд построений. 1 На рис. 5-10 оптимальная линия нагрузки для тетрода 4-65А представлена линией АА. Лампа имеет допустимую мощность рассеяния на аноде 65 вт.

6. Определяют сопротивление анодной нагрузки для линии нагрузки, найденной в п. 5.

где /а1 - амплитуда первой гармонической составляющей анодного тока. 7 Находят линию нагрузки для режима максимальной мощности, которому соответствуют амплитуда высокочастотного напряжения на аиоде, равная Ua- макс, амплитуда напряжения возбуждения, найденная в п. 5, и амплитуда первой гармонической составляющей анодного тока, равная:

Ui макс = (1 + т) 7а, иес. (5-206)

Эта линия нагрузки будет для того самого сопротивления нагрузки, которое определено в п. 6. Высокочастотная мощность в режиме максимальной мощности в (1 + т)2 раз больше мощности в режиме несущей частоты.

Изменение напряжения смещения, необходимое для перехода к этой новой нагрузке, есть амплитуда модулирующего напряжения, которое надо подать на сетку для получения заданного коэффициента модуляции.

Линия ВВ на рис. 5-10 представляет эту новую линию нагрузки для режима максимальной мощности при коэффициенте модуляции, равном 1. Она соответствует выбранному напряжению смещения и амплитуде тока 1&х макс, найденной по формуле (4-45). При построении этой новой линии нагрузки проверяют, равно ли напряжение £/а, макс произведению /а1.„акс#э-Если этого равенства нет, то задаются другими значениями смещения.

Наименьшая высокочастотная мощность, соответствующая режиму минимальной мощности, находится из построения линии нагрузки для сопротивления R3, найденного в п. 6, для амплитуды напряжения, найденного в п. 5, и для напряжения смещения более отрицательного, чем в точке Л, на величину, равную разности между смещениями в токах В и Л (см. линию СС на рис. 5-10). Модуляционная характеристика может быть получена из пост-

роения зависимости высокочастотного напряжения на аноде от напряжения смещения при фиксированных значениях R3 и U. Из модуляционной характеристики можно найтн величину искажений, вносимых сеточной модуляцией при неизменном напряжении возбуждения, и можно определить требующуюся в модуляторе компенсацию для улучшения линейности модуляции.

При сеточной модуляции смещением в качестве модулятора может быть применен любой нз усилителей, рассмотренных в § 4-1 и 4-2, при условии подходящей частотной характеристики модуляционного трансформатора.

Если частоты модуляции выше частот, пропускаемых трансформатором, то должен применяться усилитель класса А с подключением к управляющей сетке высокочастотного усилителя через емкость или сопротивление.

Входное сопротивление высокочастотного усилителя класса С для модулятора находится по формуле

"я -

(5-21)

амплитуда модулирующего напряжения; - постоянная составляющая сеточного тока в режиме максимальной мощности; постоянная составляющая сеточного тока в режиме несущей частоты.

ос. макс и ос-нес могут быть найдены из линий нагрузки усилителя для этих двух режимов (см. § 4-4к). Средняя мощность, требуемая от модулятора, составляет:

Токи /„

2 (/.с.

(5-22)

Усилитель /ысокой частоты класса С


1 Параметры лампы могут быть быстро рассчитаны для любой линии нагрузки.

Рис. 5-14 Модуляция напряжением экранной сетки в тетродном высокочастотном усилите пе класса С.

5-Зв. Модуляция на экранирующую сетку. Амплитудная модуляция высокочастотного усилителя класса С на тетроде или пентоде возможна изменением напряжения на экранирующей сетке. На рис. 5-14 показана одна из возможных схем этого вида модуляции. В режиме несущей частоты к. п. д. усилителя мал и увеличивается при переходе к режиму макси-



мальной мощности. Определение режима работы и построение линий нагрузки выполняются аналогично тому, как это делалось при переходе к другим значениям экранного напряжения. Полагается, что токи всех электродов изменяются в степени 3/2 от напряжений на электродах. Если имеется статическая характеристика для одной величины экранного напряжения, то характеристики для других напряжений на сетке могут быть построены про- порциональным изменением напряжений всех эЛкктродов с таким коэффициентом пропорциональности, с каким изменено напряжение на экранной сетке. При этом токи всех электродов изменяются с тем же коэффициентом пропорциональности, но в степени 3/2. Например, если имеется семейство статических характеристик при напряжении экранирующей сетки 250 е, а требуются характеристики при напряжении 500 в, то для нового семейства характеристик напряжения анода, экранирующей и управляющей сеток должны быть умножены на 2, а токи анода и сеток могут быть получены умножением па коэффициент 2"2 = 2,82.

Мощность модулятора для модуляции на экранирующей сетке более высокая, чем для модуляции по управляющей сетке. Линейность модуляции по этой сетке хуже, чем линейность модуляции по управляющей сетке. Вследствие этого она редко применяется на практике. Она может быть применена в маломощных передатчиках, где линейность модуляции является маловажным требованием.


Рис. 5-15. Каюдиая модуляция высокочастотного усилителя класса С.

5-Зг. Модуляция в цепи катода. Катодная модуляция усилителя класса С показана иа рис. 5-15. Включением вторичной обмотки модуляционного трансформатора в цепь катода получают одновременное изменение напряжений между сеткой и катодом и между анодом и катодом. Подбором места сеточного отвода на модуляционном трансформаторе могут изменяться относительные величины модулирующих напряжений на аноде н сетке. Если этот отвод выбран в точке заземления, то модулирующее напряжение на сетке равно модулирующему напряжению на аноде. В этом случае модуляция почти чисто сеточная, поскольку напряжение, требуемое для 100-процеитной модуляции по сетке, составляет очень малую часть напряжения для 100-процентной модуляции по аиоду. Прн расположении точки отвода ближе к катоду модулирующее напряжение, подаваемое на сетку, уменьшается, а глубина модуляции по анодному напряжению может быть уве-

личена увеличением амплитуды модулирующего напряжения. Когда точка отвода расположена на катоде, то сеточная модуляция отсутствует, а ЮО-процентиая модуляция может быть получена по анодному напряжению. Модулирующее напряжение подводится к сетке через емкость Сс.

Модуляция на катод является промежуточной между чисто анодной модуляцией и модуляцией смещением на управляющую сетку. Коэффициент полезного действия изменяется от 35-40% - как в случае сеточной модуляции смещением до 75-80% - как в случае анодной модуляции. На практике соотношение модулирующих напряжений, подаваемых иа анод и на сетку, устанавливают таким, чтобы получить к. п. д. порядка 56%. В этом случае модулятор должен обладать мощностью приблизительно 20% мощности, потребляемой от источника питания анодной цепью усилителя высокой частоты.

Напряжение смещения и амплитуда напряжения возбуждения выбираются в зависимости от отношения модулирующих напряжений на сетке и аноде. Если модуляция осуществляется преимущественно за счет сеточной цепи, то для лучшей линейности модуляции желательно фиксированное смещение и возбудитель с небольшим выходным сопротивлением. Если преобладает анодная модуляция, то желательна некоторая величина смещения за счет постоянной составляющей сеточного тока.

Графоаналитическое рассмотрение катодной модуляции может быть проведено с помощью статических характеристик лампы. Для установленного соотношения между модулирующими напряжениями сетка - катод и анод - катод выходная мощность, к. п. д. и коэффициент нелинейных искажений могут быть определены так же, как описано в § 5-2а и 5-26 для анодной и сеточной модуляций, т.е. подбором напряжений на сетке и аиоде с установленным соотношением для получения линий нагрузки с различными интервалами модулирующего напряжения.

Катодную модуляцию с достаточной точностью можно считать линейной. Тогда катодное сопротивление усилителя для токов модулирующих частот приблизительно равно

(5-23)

где Ел и /а„ - напряжение источника анодного питания и постоянная составляющая анодного тока;

К - доля глубины модуляции от модулирующего напряжения в анодной цепи (т. е., если общий коэффициент модуляции равен т, то глубина модуляции от модулирующего напряжения в анодной цепи равна тК, а глубина модуляции от модулирующего напряжения в сеточной цепи равна (1 - К)т.

Модуляционный трансформатор должен согласовать сопротивление анодной цепи модулятора с катодным сопротивлением RQ. Мощность Psk от модулятора определяется по формуле

" -Кт*Р<> I п (5.24)

2С>



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



0.0016