cherkasov


1) Двухтактная схема включения усилительных приборов.
В двухтактной схеме лампы подключаются к контуру с противоположных сторон. Схема будет работать в режиме усиления только в том случае, если напряжение возбуждения будет подводиться к сеткам в противофазе. Для этого сетки ламп подсоединяют к противоположным концам катушки связи, середину которой соединяют с катодами ламп.
Так как нечётные гармоники тока находятся в противофазе, а чётные в фазе, то первые будут суммироваться, а вторые вычитаться. При полной симметрии схемы, когда постоянные составляющие и амплитуды токов плеч равны, вычтем составляющие гармоник тока Iа” из гармоник тока Iа’, получим Iа.
Из этого уравнения можно сделать вывод, что в случае полной симметрии схемы токи основной частоты и нечётных гармоник в анодной цепи складываются, а постоянные составляющие и чётные гармоники токов плеч вычитаются. Это является ценным свойством схемы, поскольку среди высших гармоник вторая обладает наибольшей амплитудой и её подавление существенно облегчает фильтрацию в нагрузочной системе. С другой стороны в участках цепи, через которые токи плеч проходят в одном направлении, результирующий ток равен сумме токов плеч. Например, в проводе питания.
Отсюда видно, что в общих цепях источника питания отсутствуют первая и все нечётные гармоники.
2) Принцип построения автогенератора по трёхточечной схеме.
В этой схеме полагаем входное сопротивление транзистора бесконечно большим, а сопротивление Z1, Z2 и Z3 имеющими малые потери. Последние же образуют высокодобротный контур. Напряжение связи снимается с сопротивления Z2, тогда коэффициент передачи цепи обратной связи Kос равен Z2/(Z2+Z3).
В транзисторной схеме транзистор выбран высокочастотным и на частоте генерируемых колебаний его инерционными свойствами можно пренебречь. При этом сдвиг фаз между входным и выходным напряжениями усилителя при разомкнутой цепи обратной связи можно считать равным 180 градусам. Тогда в замкнутой цепи обратной связи сдвиг фаз должен составлять 180 градусов, то есть в установившемся режиме сдвиг фаз в транзисторе должен быть равен сдвигу фаз в замкнутой цепи ОС.
Автогенератор, собранный по схеме Клаппа представлен на рисунке 6. Колебательный контур автогенератора состоит из конденсаторов C1 С2 С4 и катушки L1. Конденсатор C5 служит для регулирования связи генератора с нагрузкой. Катушки L2 и L3 предназначены для разделения ВЧ цепей и цепей питания по постоянному току. Резисторы R1 и R2 создают начальное смещение на транзисторе, которое обеспечивает режим мягкого самовозбуждения при включении автогенератора.
Цепью автоматического смещения в схеме автогенератора служит цепочка R3-C3 в цепи эмиттера транзистора.
3) Амплитудная модуляция. Коэффициент модуляции. Спектр АМ сигнала.
Предположим, что передаваемый сигнал представляет собой функцию времени UΩ(t), медленно изменяющуюся, по сравнению с гармоническим радиочастотным колебанием Uω(t). Тогда при АМ амплитуда напряжения радиочастотного колебания должна меняться во времени в соответствии с передаваемым сигналом. При отсутствии АМ, режим работы передатчика называют режимом молчания.
Из рисунка 3 видно, что при коэффициенте модуляции более 1, симметричность модуляции нарушается и огибающая модулированного сигнала уже не соответствует передаваемому сигналу. Это приводит к искажениям при приёме. Такое искажение называется перемодуляция. Для отсутствия перемодуляци необходимо обеспечить условие, чтобы амплитуда несущих колебаний должна быть больше или равна максимальной амплитуде передаваемого сигнала. На практике выбирают коэффициент модуляции меньше 1. Это объясняется тем, что мощность реального модулированного сигнала может меняться в значительных пределах, и при больших пиковых значениях возможна перемодуляция.
4)
 Амплитудная анодная модуляция
Схема амплитудной анодной модуляции приведена на рис. 10.9. В ней модулирующие колебания меняют нулевую составляющую анодного напряжения Ua0. Таким образом, для неискажённой модуляции здесь необходима линейная зависимость амплитуды первой гармоники анодного тока Ia1 от Ua0.
На рис. 10.10 приведено семейство колебательных характеристик резонансного усилителя на пентоде, снятых при различных напряжениях источника анодного питания Ua0. В недонапряжённом режиме все характеристики этого семейства практически совпадают, так как при нём анодный ток мало зависит от напряжения на аноде. В перенапряжённом режиме, как было показано в § 9.3,
 
т.е. меняется пропорционально Ua0. Несколько зависимостей Ia1 от Ua0 при постоянном Ucm(модуляционных характеристик), полученных из рис. 10.10, изображено на рис. 10.11.
На рис. 10.12 изображено семейство колебательных характеристик резонансного усилителя на триоде. В этом случае Ia1 зависит от Ua0 и в недонапряжённом режиме, поскольку уменьшениеUa0 приводит к сдвигу характеристики ia = f(uc) вправо.
Схема анодной модуляции имеет преимущество перед схемой сеточной модуляции, заключающееся в том, что при работе в перенапряжённом режиме или вблизи него напряжениеUam всё время примерно равно Ua0 , что является необходимым условием для получения хорошего кпд (§ 9.4). В схеме сеточной модуляции  лишь в моменты максимальной амплитуды. В остальное время Uam < Ea.
С другой стороны, модулирующее напряжение и необходимая мощность источника модулирующих колебаний при сеточной модуляции меньше, чем при анодной. В этом преимущество сеточной модуляции. В радиопередатчиках применяются обе схемы модуляции.
Рис. 5-9 Схема тронной коллекторной модуляции выходного каскада транзисторного передатчика
При осуществлении тройной коллекторной модуляции возможны два резко различных физических принципа получения модуляции выходного, т. е. коллекторного тока модулируемого каскада. Они существенно отличаются друг от друга.
Первый принцип заключается в том, что модуляция коллекторного тока происходит за счет перераспределения тока эмиттера между коллектором и базой транзистора, когда уменьшение коллекторного тока происходит за счет повышения тока базы, как это имеет место при одинарной и отчасти двойной коллекторной модуляции с Umu = nocT. в перенапряженном режиме.
Второй принцип заключается в том, что модуляция происходит за счет yMeHbffle.iHH коллекторного тока генератора вследствие постепенного запирания транзистора по току эмиттера в результате базовой модуляции (в основном возбуждением). Коллекторная модуляция по этому принципу может быть обеспечена в генераторе, имеющем любой, включая и недонапряженный, режим работы. Как правило, в качестве максимального режима здесь выбирается критический или слабо перенапряженный режим.
Таким образом, из-за модуляции напряжения возбуждения тройная коллекторная модуляция не критична к режиму работы модулируемого генератора. Кроме того, в такой схеме в процессе модуляции за период остается практически неизменной относительная или динамическая напряженность режима генераторного каскада, а поскольку основной режим выбирается близким к критическому, то ток базы при комбинированной коллекторной модуляции с movar будет иметь малую величину, а это снижает требуемую мощность предшествующего (предоконечного) каскада до такой величины, которая характерна предоконечному каскаду передатчика, имеющего в выходном каскаде модуляцию базовым смещением (см. § 5-8). Далее, поскольку Lm6 = var, то в схеме на рис. 5-9, т. е. при тройной коллекторной модуляции, можно создать (см. § 5-8-5-10) такой режим работы, при котором постоянная составляющая тока базы модулируемого выходного каскада будет иметь не только малую, но и практически неизменную (в процессе модуляции за ее период) величину. В таких случаях автоматическая базовая модуляция смещением или исчезает, или оказывается малоэффективной, а поэтому базовое автосмещение в таких случаях можно заменить фиксированным смещением от отдельного источника, который в силу малого значения постоянной составляющей тока базы будет достаточно маломощным по сравнению со случаем одинарной коллекторной модуляции. Вполне ясно, что при использовании отдельного источника смещения тройная коллекторная модуляция по схеме вида рис. 5-9 как бы вырождается в двойную коллекторную модуляцию с постоянным смещением (с £5 = - пост.) Это и есть четвертый способ осуществления коллекторной модуляции. Следует иметь в виду, что по своим свойствам двойная коллекторная модуляция с 6 = = пост. мало отличается от тройной, но достаточно существенно она отличается от двойной коллекторной модуляции с Um6= пост.к недостатку способа комбинированной коллекторной модуляции с f)m6 = var следует отнести необходимость модуляции предшествующего и выходного каскадов по коллекторным цепям, что связано с дополнительным (по сравнению со случаем, например, одинарной модуляции) увеличением мощности модулятора и частичным усложнением схемы двух мощных каскадов радиоустройства.
5) Особенности работы транзисторного усилителя мощности.Между транзистором и электровакуумной лампой имеются значительные различия во внутренних физических процессах, но при анализе процессов в генераторе, связанных с внешней цепью транзисторного генератора можно воспользоваться теорией ламповых генераторов. Такое обобщение основано на том, что и ламповый и транзисторный генератор можно рассматривать как активный четырёхполюсник, внутри которого имеется источник энергии. Однако такое обобщение справедливо лишь для области, где транзистор может считаться безиннерционным.
6) Варикап в схеме Клаппа.
ЧМ, получаемая прямым методом с помощью варикапа, реализуется включением варикапа в автогенератор по схеме ёмкостной трёхточки или её модификации – схемы Клаппа.
Из трёх включенных последовательно контурных конденсаторов схемы Клаппа наименьшим является C3. Поэтому от его ёмкости сильно зависят эквивалентная ёмкость контура и рабочая частота автогенератора. Поэтому варикап обычно включают на место конденсатора C3.
Автогенератор представляет собой ёмкостную трёхточку, содержащую элементы схемы C1, C2 и L2. ЧМ осуществляется варикапом C8, включенным последовательно в контур. Резисторы R1, R2 и R4 обеспечивают режим работы транзистора по постоянному току. Дроссели L2, L3, L4 и конденсаторы C3-C7 – блокировочные. По цепи C4-L4 на p-n переход подаётся модулирующее напряжение, а по цепи L4-R4 – напряжение смещения. Напряжение смещения выбирают таким, чтобы p-n переход всегда находился в закрытом состоянии, то есть чтобы выполнялось условие Eсм≥Uω+UΩ. Кроме того, максимальное значение обратного напряжения на варикапе не должно превышать пробивного напряжения Eсм+Uω+UΩ<Uдоп.
Девиация частоты и уровень нелинейных искажений определяются нелинейностью характеристики барьерной ёмкости варикапа и влиянием ёмкости варикапа на резонансную частоту контура автогенератора.
7) Виды простых схем выхода.
В зависимости от характера сопротивления реактивной составляющей входного сопротивления антенны возможны следующие варианты построения простой схемы:
+++
+++
+++
+++
В качестве органа связи может использоваться либо индуктивность либо ёмкость. Целесообразность использования той или иной схемы определяется максимально достижимым КПД антенного контура, под которым понимают отношение мощности, затрачиваемой в антенне, ко всей мощности, развиваемой в антенном контуре 1/(1+((rн+rсв)/rа).
8) Влияние изменения анодного напряжения.
+++
На рисунке показаны динамические характеристики и импульсы анодного тока для различных значений анодного напряжения. При напряжении Eа2 показана динамическая характеристика генератора, работающая в динамическом режиме. Если увеличить анодное напряжение до величины Eа1, то динамическая характеристика переместится вправо, практически параллельно себе. С возрастанием анодного напряжения несколько увеличится амплитуда импульсов анодного тока. Вследствие этого первая гармоника анодного тока и напряжения на контуре немного возрастают, благодаря чему коэффициент использования анодного тока остаётся практически неизменным.
Верхний конец динамической характеристики кончается на статической характеристике, снятой при максимальном сеточном напряжении. Динамическая характеристика смещается в область меньших сеточных токов, следовательно, уменьшается мощность возбуждения и мощность, рассеиваемая на сетке, и генератор переходит в недонапряжённый режим.
Благодаря малому наклону пологой части статических характеристик большинства генераторных ламп амплитуда первой гармоники, а следовательно и колебательная мощность, возрастают пропорционально анодному напряжению. Следовательно, возрастает мощность рассеивания на аноде, а КПД генератора падает. Если же наоборот уменьшить анодное напряжение до величины Eа3, то амплитуда импульсов анодного тока резко уменьшается и в вершине их проявляется провал, за счёт резкого возрастания сеточного тока при малых напряжениях на аноде. Генератор переходит в перенапряжённый режим.
Как показывает практика, уменьшение импульса анодного тока и появление провала в нём приводят к тому, что напряжение на контуре меняется пропорционально анодному напряжению. Поэтому коэффициент использования анодного напряжения остаётся неизменным. Вследствие уменьшения амплитуды первой гармоники анодного тока уменьшается генерируемая мощность. Подводимая мощность уменьшается вследствие уменьшения постоянной составляющей анодного тока и анодного напряжения. Поэтому КПД генератора практически не меняется. При уменьшающейся подводимой мощности это означает, что уменьшается мощность, рассеиваемая на аноде.
Увеличение сеточных токов приводит к увеличению мощности рассеивания на сетках и мощности возбуждения. Коэффициент усиления по мощности каскада падает.
9) Влияние изменения напряжения возбуждения.
Влияние изменения амплитуды возбуждающего напряжения на режим работы лампового генератора в основном аналогично влиянию изменения напряжения смещения: с увеличением напряжения возбуждения изза увеличения положительных напряжений на сетке анодный и сеточный токи возрастают практически по линейному закону вплоть до достижения граничного режима. После перехода в перенапряжённый режим изза резкого возрастания сеточного тока в импульсе анодного тока появляется провал, вследствие чего первая гармоника и постоянная составляющая анодного тока перестают увеличиваться даже несколько падают. При работе генератора в режиме C (θ меньше 90 градусов) увеличение амплитуды возбуждения приводит к увеличению угла отсечки. При работе в режиме B (θ=90) угол отсечки не зависит от напряжения возбуждения. В режиме AB (θ>90) увеличение возбуждения приводит к уменьшению угла отсечки. Подводимая мощность изменяется пропорционально постоянной составляющей сеточного тока, а подводимая мощность пропорциональна квадрату первой гармоники. Сеточный ток растёт с увеличением напряжения возбуждения.
10) Влияние изменения напряжения смещения.
Пусть при напряжении смещения E’с генератор работает в граничном режиме. Если уменьшить напряжение смещения до значения E’’с, то увеличение напряжения в положительной области приведёт к появлению больших сеточных токов и провалов в вершине импульса, то есть генератор перейдёт в перенапряжённый режим. Амплитуда импульсов анодного тока при этом не возрастает.
Первая гармоника и постоянная составляющая анодного тока должны были бы несколько возрасти вследствие увеличения угла отсечки, но благодаря появлению провалов в вершине они остаются практически неизменными, а при значительном провале даже уменьшаются. Следовательно, генерируемая и подводимая мощности остаются неизменными либо уменьшаются. Мощность возбуждения растёт, а коэффициент усиления по мощности каскада падает. Увеличение угла отсечки приводит к некоторому ухудшению КПД и увеличению мощности рассеяния на аноде.
Если увеличить напряжение смещения, то рабочая точка сместится в сторону малых сеточных токов, импульсы анодного тока станут остроконечными, их амплитуда и угол отсечки уменьшатся. Уменьшится первая гармоника анодного тока и постоянная составляющая. Следовательно, уменьшится генерируемая и подводимая мощности. КПД генератора будет уменьшаться.
11) Влияние непостоянства питающих напряжений и реакции последующих усилителей на частоту АГ.
В генераторе частота изменяется от само перегрева. Это явление называется выбегом частоты (рис. 55). Его влияние сильно сказывается впервые 15 — 20 мин работы передатчика. Под воздействием температурных влияний больше всего изменяются элементы колебательной системы — катушки индуктивности и конденсаторы, которые в основном и определяют стабильность частоты.
Для уменьшения температурных коэффициентов индуктивности и емкости 1в 7 — 20 раз) применяют: катушки, изготовленные методом вжигания металла в керамику; горячую намотку катушек (температура провода до 150'С); высококачественную керамику для каркасов катушек; провод для намотки из инвара, имеющий малый температурный коэффициент. Для уменьшения т. к. е. применяют конденсаторы с высококачественными диэлектриками или воздушные конденсаторы, а также конденсаторы с отрицательным т. к. е. (компенсационные). При тщательном подборе катушек и конденсаторов можно добиться существенной компенсации аь и ас. К климатическим влияниям относятся также изменения атмосферного давления и влажности. С увеличением высоты атмосферное давление падает (рис. 56), а это ухудшает теплопроводность воздуха, следовательно, температура в радиоустройстве повышается. Изменение влажности увеличивает поверхностную проводимость изолирующих элементов, т. е. уменьшает добротность колебательных систем, их эталонность. Чтобы уменьшить влияние давления и влажности, отдельные элементы, ступени, передатчик в целом, негигроскопичные диэлектрики, а также специальные осушители и поглотители влаги герметизируют.
12) Влияние рассогласования выходных напряжений генераторов на мощность в нагрузке и КПД мостового устройства.
13) Выходные усилители.
Выходные усилители служат для выделения заданной мощности в передающую антенну или фидерную линию, связывающую антенну с передатчиком. Они являются основными потребителями энергии источников питания. К ним предъявляются следующие требования:
Они должны обеспечить заданную полезную мощность в антенне при максимально возможном КПД.
Они должны иметь минимальное число элементов настройки.
В выходной цепи должна осуществляться наилучшая фильтрация высших гармоник с тем, чтобы уровень гармоник в антенне был наименьшим.
Выходные усилители подвижных передатчиков, как правило, должны рассчитываться для работы с различными типами антенн, имеющих разные параметры.
В зависимости от типа антенны схемы выхода могут быть симметричными и несимметричными.
Симметричные схемы выхода применяют при работе с симметричными антеннами. В этих схемах выходные клеммы всегда имеют равные по величине, но противоположные по знаку потенциалы относительно корпуса. В несимметричных схемах потенциал одной из выходных клемм всегда равен 0.
При несимметричной схеме выхода и симметричной антенне применяют согласующие устройства. Выходные усилители классифицируют по схеме включения антенны.
Различают простые и сложные схемы выхода.
В простых схемах выхода антенна вместе с элементами связи и настройки образует контур, являющийся основной нагрузкой генератора.
В сложных схемах в выходную цепь усилителя помещают промежуточный контур, который связывается с антенной и передаёт в неё полезную мощность.
Энергетический расчёт передатчика начинается с расчёта выходного усилителя. Для этого необходимо знать эквивалентные параметры антенны на тех частотах, на которые рассчитывается передатчик, а именно её реактивное сопротивление Xа=ωLа-(1/ωCа) и активное сопротивление.
14) Двухтактная схема включения усилительных приборов.
В двухтактной схеме лампы подключаются к контуру с противоположных сторон. Схема будет работать в режиме усиления только в том случае, если напряжение возбуждения будет подводиться к сеткам в противофазе. Для этого сетки ламп подсоединяют к противоположным концам катушки связи, середину которой соединяют с катодами ламп.
На управляющие электроды ламп кроме напряжения смещения подано напряжение возбуждения. Напряжение возбуждения каждой лампы равны по амплитуде, но противоположны по фазе. Тогда результирующее напряжение на сетке лампы будет равно Eс’=Uсм+Uвозб, Eс”=Uсм-Uвозб, где Uвозб=Uс(cos(ωt))
В следствии противофазности напряжений импульсы анодного тока сдвигаются на 180 градусов. Так как анодные токи плеч Iа’ и Iа” подводятся к контуру с противоположных концов, то результирующий ток контура Iа=Iа’-Iа”.
Пользуясь теоремой Фурье импульсы анодного тока можно представить в виде ряда
Iа’=Iа’0+Iа’1(cos(ω*t))+ Iа’2(cos(2ω*t)) + Iа’3(cos(3ω*t))+…
Iа”=Iа”0+Iа”1(cos(ω*t+π))+ Iа”2(cos(2ω*t+π)) + Iа”3(cos(3ω*t+π))+…
Так как нечётные гармоники тока находятся в противофазе, а чётные в фазе, то первые будут суммироваться, а вторые вычитаться. При полной симметрии схемы, когда постоянные составляющие и амплитуды токов плеч равны, вычтем составляющие гармоник тока Iа” из гармоник тока Iа’, получим Iа.
Из этого уравнения можно сделать вывод, что в случае полной симметрии схемы токи основной частоты и нечётных гармоник в анодной цепи складываются, а постоянные составляющие и чётные гармоники токов плеч вычитаются. Это является ценным свойством схемы, поскольку среди высших гармоник вторая обладает наибольшей амплитудой и её подавление существенно облегчает фильтрацию в нагрузочной системе. С другой стороны в участках цепи, через которые токи плеч проходят в одном направлении, результирующий ток равен сумме токов плеч. Например, в проводе питания.
Отсюда видно, что в общих цепях источника питания отсутствуют первая и все нечётные гармоники.
Отсутствие токов основной частоты и нечётных гармоник в проводах питания объясняется тем, что эти токи в плечах противофазны и если в данный момент в одном плече они направлены от контура к аноду лампы, то в другом плече, наоборот, от анода к контуру. Таким образом токи плеч дополняют друг друга и проходят через лампы и контур не попадая в цепи питания. Это также является ценным свойством схемы, так как во первых исчезают потери энергии на основной частоте и всех нечётных гармоник в цепях источников питания и во вторых облегчаются требования к блокировочным элементам, которые рассчитываются на пропускание токов наиболее низкой частоты. То есть первой гармоники.
Чётные гармонические составляющие импульсов анодного тока складываются в общем проводе. Следовательно, для них должен быть путь с малым сопротивлением. Поэтому средняя точка контура, соединённая с общим проводом должна быть в ёмкостной ветви, поскольку ёмкостная ветвь колебательного контура имеет существенно меньшее сопротивление для высших гармонических составляющих анодного тока.
15) Механические воздействующие факторы
Кроме климатических дестабилизирующих факторов, на цифровоеУстройство центральной сигнализации изделие могут воздействовать
Механические нагрузки, как при его транспортировке, так и при эксплу-
Атации в следствие толчков, торможений, порывовветра, работырядомрасположенныхдвигателейит. п.
Действие механических факторов вызывает ослабление сварных,
винтовых, заклепочныхсоединений, отвинчиваниевинтовигаек, обры-
выпроводоввместахпаекиизгибов, деформациииполомкидеталейит. д.
Длязащитыотдействиямеханическихдестабилизирующихфакто-
ровцифровыеустройствадолжнысоответствоватьтребованиямоднойизпятигруппмеханическогоисполнения (табл. 6), установленнымвстан-
дартеГОСТ 17516.1-90
16) Динамическая характеристика генератора при различных сопротивлениях нагрузки.
Построим динамические характеристики генератора при различных сопротивлениях нагрузки в его анодной цепи. Если сопротивление нагрузки равно 0, то динамическая характеристика представляет собой прямую линию, проходящую параллельно оси ординат и пересекающую ось абсцисс в точке Ea.
Так как нагрузки в выходной цепи нет, то изменение тока анода не вызывает изменения распределения выходного тока на выходе цепи. Для всех значений выходного тока напряжение на аноде лампы будет постоянным, одинаковым и равным напряжению питания анодной цепи.
При некотором небольшом сопротивлении нагрузки с увеличением тока во входной цепи переменное напряжение на нагрузке возрастает и следовательно остаточное напряжение на аноде лампы уменьшается. Динамическая характеристика будет при этом проходить под углом Бета, равным arctg(Rэ). Если сопротивление нагрузки в выходной цепи ещё больше увеличить, то динамическая характеристика будет проходить с ещё большим наклоном.
Режим работы генератора при оптимальном значении сопротивления нагрузки называют оптимальным или критическим. Динамическая характеристика такого режима пересекает статическую характеристику в точке её верхнего излома. (точка Б)
При переходе к перенапряжённому режиму в верхней части импульсов анодного тока появляется седловина, которая углубляется по мере того, как режим становится сильно перенапряжённым. Седловина возникает для того интервала времени, когда мгновенное напряжение на сетке становится близким по своей величине или превышающим величину напряжения на аноде. При таких условиях значительная часть электронов, идущих от катода, попадает не на анод, а на сетку. Так что анодный ток уменьшается, а сеточный резко возрастает.
17) динамической характеристикой называется линия на поле статических характеристик , отображающая изменение анодного тока под действием одновременно изменяющейся анодного и сеточного напряжения.
В динамическом режиме, когда в анодную или коллекторную цепь включена нагрузка, одновременно изменяются напряжение на сетке и на аноде усилительного прибора. Динамической характеристикой называется линия на поле статических характеристик, отображающая изменение анодного тока под действием одновременно изменяющихся анодного и сеточного напряжений. Иначе говоря динамической характеристикой генератора называют линию на статических характеристиках лампы, по которой перемещается рабочая точка за период колебаний. Форма динамической характеристики зависит от режима работы усилителя. То есть от выбора начальной рабочей точки, напряжения возбуждения и величины нагрузки. Идеализированная сеточная динамическая характеристика в недонапряжённом режиме представляет собой прямую линию с меньшей, чем у статической характеристики крутизной. Она выходит из точки, в котором статическая характеристика, соответствующая равенству анодного напряжения пересекает ось абсцисс.
+++
Идеализированная анодная динамическая характеристика также является прямой, исходящей из точки, соответствующей напряжению источника анодного питания.Угловой коэффициент характеристики всегда отрицателен, а по величине зависит от нагрузки. tgАльфа=-1/RэНаличие отрицательного углового коэффициента объясняется противофазностью анодного тока и анодного напряжения в динамическом режиме. Режим работы генератора, при котором ток в его выходной цепи протекает через усилительный прибор на протяжении части периода изменения напряжения возбуждения, называется режимом колебаний второго рода.Для работы генератора на электроды усилительного прибора подаются постоянные напряжения.Режим, при котором на лампу поданы все напряжения, кроме напряжения возбуждения, называется режимом покоя или исходным режимом. В таком случае генератор не создаёт колебаний.Чтобы генератор работал в режиме колебаний второго рода напряжение смещения нужно выбрать так, чтобы в исходном режиме рабочая точка А находилась на нижнем изгибе характеристики лампы. При этом если в цепи управляющей сетки действует только постоянное напряжение смещения, то лампа закрыта, и тока в цепи анода нет. С момента появления на сетке лампы напряжения возбуждения результирующее мгновенное напряжение на сетке будет пульсирующим.
Ec=Ec+Uc(cosωt)
В анодной цепи при этом протекает ток в виде периодической последовательности косинусоидальных импульсов.
18) Широкополосный.Трансформаторы с ферритовыми сердечниками обладают стабильными параметрами в широком диапазоне частот. Достаточно простые конструкции позволяют обеспечить перекрытие по частоте в пределах всех КВ диапазонов от 1,5 МГц до 30 МГц. Есть одно НО, сталкиваясь с которым некоторые авторы разочаровываются в возможностях ВЧ трансформаторов. Трансформаторы эффективно работают только при низких нагрузочных сопротивлениях, поэтому они часто используются в многочисленных схемах транзисторных усилителей.
ринципиальная схема избирательного усилителя на колебательных контурах приведена на рис. 1. и впервые предложена в [1].
left0                        Усилитель состоит из трех  каскадов на транзисторах VT1-VT3, включенных по схеме с непосредственной связью, причем транзисторы VT1 и VT3 включено по    постоянному току последовательно.            Входной сигнал с колебательного контура Q1  через катушку связи подается между базой VT1 и общей шиной (нижний конец связи  по высокой частоте заземлен через блокировочный конденсатор C1). Дроссель L1 служит для подачи смещения на базу VT1, а его индуктивность выбирается такой, чтобы индуктивное сопротивление на частоте сигнала было в несколько раз большим, чем входное сопротивление транзистора VT2. Второй дроссель L2 служит в качестве коллекторной нагрузки VT1, а его индуктивное сопротивление на частоте сигнала также должно быть намного больше входного сопротивления транзистора VT2. Эмиттер транзистора VT1 заземлен, поэтому он образует первый каскад усиления по схеме с ОЭ. Усиленный первым каскадом сигнал выделяется на параллельно включенных по высокой частоте дросселях L1 и L2 и подается на базу второго каскада усиления на транизторе VT2, также включенного по схеме с ОЭ. Усиленный вторым каскадом сигнал выделяется на нагрузке R и поступает на базу третьего транзистора VT3, который образует третий каскад усилителя. Конденсатор C2 является блокировочным, поэтому эммиттер транзистора VT3 по высокой частоте заземлен, и он оказывается включенным также по схеме с ОЭ. Выходной сигнал усилителя выделяется на контуре Q2, к которому подключается выходная нагрузка.
            Таким образом, все три транзистора в рассматриваемом усилителе включены по схеме с ОЭ и образуют высокочастотный усилитель ОЭ-ОЭ-ОЭ, имеющий наибольший коэффициент усиления по сравнению с другими схемами включения транзисторов в трехтранзисторных усилителях.
            Усилитель обладает высокой стабильностью параметров в широком диапазоне температур, что объясняется особенностями схемы включения транзисторов по постоянному току.
19.Жёсткий режим самовозбуждения.
Жесткий режим.
Если рабочая точка находится на участке характеристики iK = f (uБЭ) с малой крутизной S < SMAX, то режим самовозбуждения называется жестким.
Проведем анализ режима (аналогично мягкому режиму самовозбуждения) по колебательной характеристике автогенератора Im1 = f (UmБЭ) и характеристике Im1 = f (КОС), представленных на рисунках 2 а) и б) соответственно.

 а)                                       б)
Рис. 2 Жесткий режим самовозбуждения
Анализируя точки пересечения прямых обратной связи с колебательной характеристикой, приходим к выводу, что возбуждение автогенератора произойдет, когда коэффициент обратной связи превысит величину КОС3 = КОСКР. Дальнейшее увеличение КОС приводит к небольшому увеличению амплитуды первой гармоники выходного (коллекторного) тока Im1 по пути В-Г-Д. Уменьшение КОС до КОС1 не приводит к срыву колебаний, так как точки В и Б устойчивы, а точка А устойчива справа. Колебания срываются в точке А, т. е. при КОС <КОС1, так как точка А неустойчива слева.
Таким образом, можно отметить следующие особенности работы генератора при жестком режиме самовозбуждения:
-для самовозбуждения требуется большая величина коэффициента обратной связи КОС;
-возбуждение и срыв колебаний происходят ступенчато при разных значениях коэффициента обратной связи КОС;
-амплитуда стационарных колебаний в больших пределах изменяться не может;
-постоянная составляющая коллекторного тока меньше, чем в мягком режиме, следовательно, значительно выше КПД.
Сравнивая положительные и отрицательные стороны рассмотренных режимов самовозбуждения, приходим к общему выводу: надежное самовозбуждение генератора обеспечивает мягкий режим, а экономичную работу, высокий КПД и более стабильную амплитуду колебаний – жесткий режим.
Стремление объединить эти преимущества привело к идее использования автоматического смещения, когда генератор возбуждается при мягком режиме самовозбуждения, а его работа происходит в жестком режиме. Сущность автоматического смещения рассмотрена ниже.
20.Кварцевый резонатор.
Кварцевый резонатор — прибор, в котором пьезоэлектрический эффект и явление механического резонанса используются для построения высокодобротного резонансного элемента электронной схемы.
Принцип действия
На пластинку, кольцо или брусок, вырезанные из кристалла кварца определённым образом, нанесены 2 и более электродов — проводящие полоски.
Пластинка закреплена и имеет собственную резонансную частоту механических колебаний.
При подаче напряжения на электроды благодаря пьезоэлектрическому эффекту происходит изгибание, сжатие или сдвиг в зависимости от того, каким образом вырезан кусок кристалла.
Однако колеблющаяся пластинка в результате того же пьезоэлектрического эффекта создаёт во внешней цепи противо-ЭДС, что можно рассматривать как явление, эквивалентное работе катушки индуктивности в колебательном контуре.
Если частота подаваемого напряжения равна или близка к частоте собственных механических колебаний пластинки, затраты энергии на поддержание колебаний пластинки оказываются намного ниже, нежели при большом отличии частоты. Это тоже соответствует поведению колебательного контура.
Эквивалентная схема


Условное обозначение кварцевого резонатора (сверху) и его эквивалентная схема (снизу)
C0 — собственная ёмкость кристалла, образуемая кристаллодержателем и/или обкладками резонатора.
C1, L1 — эквивалентная ёмкость и индуктивность механической колебательной системы резонатора.
R1 — эквивалентное сопротивление потерь механической колебательной системы.
Преимущества перед другим решениями
Достижение намного больших значений добротности (104−106) эквивалентного колебательного контура, нежели любым другим способом.
Малые размеры устройства (вплоть до долей мм).
Большая температурная стабильность.
Большая долговечность.
Лучшая технологичность.
Построение качественных каскадных фильтров без необходимости их ручной настройки.
Недостатки
Чрезвычайно узкий диапазон подстройки частоты внешними элементами. Практически для многодиапазонных систем эта проблема решается построением синтезаторов частоты различной степени сложности.
21.Классификация и основные показатели радиопередатчиков.
В основе классификации передатчиков лежат 3 основных признака:
Диапазон рабочих частот
Назначение, определяемое родом работы
Выходная колебательная мощность
По диапазонам волн они делятся на длинноволновые с рабочей частотой ниже 100кГц, средневолновые с частотой от 100кГц до 1500кГц, коротковолновые с частотой от 1,5 до 30МГц и на ультракороткие с частотой от 30.
По роду работы передатчики делятся на: телеграфные, вещательные и телевизионные.
По мощности делятся на маломощные с мощностью менее 100 Ватт, средней мощности от 100 Ватт до 10 кВт, мощные от 10 до 100 кВт и сверхмощные более 100 кВт.
Кроме того по условиям эксплуатации они разделяются на: стационарные и подвижные.
Основные показатели передатчика:
Полезная мощность передатчика, от которой зависит дальность действия и степень надёжности радиосвязи. Она определяется мощностью высокочастотных колебаний в нагрузке передатчика.
Диапазон рабочих волн
Стабильность частоты несущих колебаний, определяющая степень надёжности связи
КПД – отношение полезной мощности колебаний в антенне передатчика к общей мощности, потребляемой передатчиком со всеми вспомогательными устройствами от источника питания
Степень фильтрации высших гармонических колебаний
Качество модуляции и степень допустимых искажений передаваемого сигнала
Конструктивное выполнение. Габариты и вес, амортизация механических вибраций детали, герметизация, тепло и влагостойкость ответственных деталей и т.д.
Эксплуатационные данные. Надёжность деталей и передатчика в целом, система управления, регулировка мощности, количество операций, которые необходимо проделать при переходе с одной частоты на другую, количество измерительных приборов, система блокировки и сигнализации
22.Конструкция ШПТЛ.
Особенностью трансформаторных усилителей мощности является работа при малых нагрузочных сопротивлениях (около 10 Ом). Поэтому шунтирующее влияние выходных емкостей транзисторов сказывается на более высоких частотах по сравнению с ламповыми каскадами. Это дает возможность создавать простые широкополосные усилители, которые имеют приемлемую выходную мощность и достаточный коэффициент усиления в рабочем диапазоне частот без всякой перестройки.
Для успешной работы широкополосных транзисторных усилителей наиболее важным элементом конструкции является правильное исполнение согласующих и дифференциальных (симметрирующих) широкополосных трансформаторов (ШПТ). Основными параметрами, которые определяют пригодность широколосных трансформаторов, являются величина индуктивности первичной обмотки L1 и индуктивности рассеяния Lg. При этом надо иметь в виду, что уменьшение индуктивности L1 приводит к сужению полосы усиливаемых частот сверху. Поэтому всегда нужно стремиться к тому, чтобы индуктивность L1 была не менее, a Lg — не более рекомендованных значений [1]. Уменьшить индуктивность Lg можно путем увеличения связи между обмотками, что достигается использованием специальных способов намотки обмоток.
Высокий коэффициент связи важен только для высокочастотного участка используемого диапазона частот, в котором работает широкополосный трансформатор.
Индуктивность L1 измеряют любым доступным способом при разомкнутой вторичной обмотке- Необходимо отметить. что установку на ноль измерительного прибора (схемы измерения) необходимо производить при подключенном трансформаторе, замыкая измерительные клеммы безындукционной перемычкой (металлическая пластинка, лезвие ножа и т,д,). Дело в том, что абсолютная погрешность, которую можно не принимать во внимание при измерениях L1, может сильно исказить измеряемую маленькую величину Lg (обычно меньше 0,7 мкГн), Минимум индуктивности обмотки с одним витком можно определить так:
L= R/(2pf) мкГн
где
R — сопротивление, Ом;
f — частота нижней границы диапазона, МГц.
Наиболее удачно решены проблемы широкополосных усилителей мощности на транзисторах при использовании трансформаторов, сердечники которых выполнены в виде двух параллельных цилиндров из набора ферритовых колец. В радиолюбительской практике автором впервые была опубликована такая конструкция в широкополосном усилителе на полевых транзисторах [2]. Такие трансформаторы нашли широкое применение в различных схемах (их часто называют "подковами", "биноклями" и др.). Для этих трансформаторов важное значение имеет магнитная проницаемость, типоразмер колец и длина набранного цилиндра. Для диапазона 1.8...30 МГц оптимальные значения имеют кольца марки 400...600 НН, а высота цилиндра ("столба") лежит в пределах 25...28 мм. Расстояние между параллельными цилиндрами — порядка 1 мм. Очень важное значение имеет расположение обмоток внутри цилиндра, идеальный случай — коаксиальное расположение обмоток. Однако на практике это не удается сделать. Поэтому автором был взят за основу упрощенный вариант известной конструкции, что позволило получить хорошие характеристики, упростить конструкцию и отказаться от использования дефицитных медных трубок.
23.Коэффициент напряжённости.
Для анализа режима усилителя важное значение имеет величина амплитуды колебательного анодного напряжения, которую удобно нормировать к постоянному напряжению анодного питания.
Величину Пси называют коэффициентом использования анодного напряжения или коэффициентом напряжённости режима. Значение этого коэффициента в критическом режиме обозначается как Пси кр или Пси гр. Сопоставляя рабочее значение коэффициента с граничным можно охарактеризовать напряжённость режима следующим образом:
Если Пси меньше Пси кр, то режим недонапряжённый.
Если оно больше, то перенапряжённый.
Если оно лежит в пределе от Пси кр до 1, то режим слабо перенапряжённый.
Если Пси больше 1, то режим сильно перенапряжённый.
Изменить напряжённость режима можно различными способами:
Увеличивая сопротивление нагрузки
Напряжение питания управляющей сетки
Напряжение возбуждения
Уменьшая напряжение питания анодной цепи
24.Коэффициенты Берга.
Для анализов тока, протекающего в виде периодической последовательности косинусоидальных импульсов пользуются теоремой Фурье, которая гласит, что периодическую последовательность косинусоидальных импульсов можно представить в виде суммы ряда гармонических составляющих и постоянной составляющей.
Iвых=iа=Ia0+Ia1(cosωt)+Ia2(cosωt)+…
Постоянная составляющая и амплитуды гармоник зависят от угла отсечки и амплитуды импульса.
Ia0=Альфа0Iм
Ia1=Альфа1Iм
Ian=АльфаnIм
Где Альфа0, Альфа1 и т.д. – коэффициенты разложения. Они показывают какую часть амплитуды импульса тока составляет каждая гармоника.
+++
Коэффициенты Берка достигают максимальной величины при угле отсечки 120градусов/n, где n – номер гармоники. Отрицательное значение коэффициентов разложения Альфа3, Альфа4 и т.д. означает сдвиг по фазе на 180 градусов, соответствующий гармоники анодного тока, по отношению к фазе первой гармоники.
На практике при расчёте генератора ищут оптимальное соотношение между КПД генератора и амплитудой первой гармоники тока. Чаще всего генераторы работают при угле отсечки 80-90 градусов.
25.КПД антенного контура.
Целесообразность использования той или иной схемы определяется максимально достижимым КПД антенного контура, под которым понимают отношение мощности, затрачиваемой в антенне, ко всей мощности, развиваемой в антенном контуре 1/(1+((rн+rсв)/rа). Из последней формулы видно, что КПД повышается относительно увеличения активной составляющей входного сопротивления антенны по сравнению с сопротивлением потерь в органах связи и настройки. Эти потери в основном сосредоточены в катушках индуктивности так как добротность конденсаторов, как правило весьма высока. Поэтому КПД контура будет выше в той схеме, где индуктивность органов связи и настройки будут меньше.
Очевидно, что наиболее высокими показателями КПД будет обладать схема, приведённая на рисунке 2(а), которая может использоваться в случае, когда реактивная составляющая входного сопротивления антенны во всём рабочем диапазоне имеет индуктивный характер. Тогда органы связи и настройки будут представлять собой конденсаторы, сопротивление потерь которых весьма мало.
В том случае, когда входное сопротивление антенны имеет реактивную составляющую ёмкостного характера во всём рабочем диапазоне, целесообразно использовать схему 2(б). Если в этом случае в качестве органа связи или настройки использовать конденсатор, то результирующая ёмкость последовательно соединённого конденсатора и входной ёмкости антенны будет меньше каждой из этих ёмкостей и для получения резонанса в антенном контуре придётся взять катушку с большей индуктивностью, чем та, которая необходима для получения резонанса в контуре без конденсатора.Таким образом для получения высокого КПД всегда целесообразно выбирать орган связи, имеющий реактивное сопротивление обратного характера по отношению к реактивной составляющей входного сопротивления антенны, при этом орган связи частично выполняет роль и органа настройки. Однако, когда знак реактивной составляющей входного сопротивления антенны изменяется по диапазону, приходится использовать схему, у которой органы связи и настройки имеют разный характер реактивности.
Существенным недостатком простой схемы является увеличение мощности потерь на аноде при расстройке или обрыве антенны. Другой недостаток, это трудность согласования лампы с антенной в рабочем диапазоне частот, особенно при работе с антенной с высоким сопротивлением.
Простые схемы выхода, несмотря на указанные недостатки и плохую фильтрацию гармоник находят применение в некоторых маломощных передатчиках, работающих при низких анодных напряжениях.
26.Линия критического режима. Уравнение линии критического режима. Характеристики транзисторов.
Анодная характеристика для нулевого сеточного напряжения , начинается в точке соответствующей анодному напряжению приведения , область малых анодных напряжений где реальные характеристики постепенно сливаясь , сходятся в одной точки ,на идеализированной характеристики представлено прямой ,выходящий из начала координат под углом альфа , эту линию называют линией критического режима , называют критической крутизной на проходной характеристики линией критического режима является прямая исходящий из точки соотвествушей сеточного напряжения приведения. Она разграничивает область где анодный ток зависит от напряжения на управляющей сетки и область где анодный ток не зависит от сеточного напряжения
Уравнение вида
Позволяет выразить ток анода через напряжение на сетке , анодное напряжение и параметры лампы в тетродах кроме управляющей сетки имеется ещё экранирующая сетка , положительное напряжение на которой , приводит к сдвигу проходной характеристики в лево , а выходной характеристики в верх . на линии критического режима выполняется равенство
В то же время остаётся верное равенство 1 . Приравнивая эти 2 выражения получим
Выражение в скобках обозначим буквой к уравнение 2 определяет соотношение между напряжениями на сетке и на аноде соответствующие границы не до напряженной и перенапряженной областей. Это уравнение называется уравнением линией критического режима ,идеализированные характеристики транзистора выглядят следующим образом
рис 1.4
Пунктирной линией на рисунке 1 .4 (Б) показана реальная проходная характеристика транзистора , крутизна статической характеристики и проницаемость транзистора
Как видно проходные характеристики коллекторного тока , могут быть идеализированные семейством прямых выходящих из точки Еб0 они аналогичны анодно сеточных характеристики ламы но в отличии от последних они существуют только при отрицательным напряжении базы для p-n-p транзисторов или только при положительном напряжении для транзисторов n-p-n структуры
27.Многоконтурные АГ.
Многоконтурные автогенераторы.
Существенное достоинство одноконтурного автогенератора состоит в том, что наряду со своей схемной простотой, он генерирует колебания на единственной частоте, близкой к резонансной частоте контура. Однако одноконтурные генераторы применяют на сравнительно низких частотах. На более высоких частотах необходимо учитывать паразитные реактивные элементы, которые соизмеримы с индуктивностью и контура автогенератора и подключенные параллельно им. При этом в автогенераторе образуются многоконтурные колебательные системы, со многими собственными резонансными частотами.
В большинстве практических схем многоконтурный автогенератор вырождается в двухконтурный.
Как известно из теории связанных цепей, двухконтурные схемы имею две собственные частоты колебаний – верхнюю (быструю) и нижнюю, отличные от собственных.
В двухконтурной схеме генерируется та частота связи, для которой выполняется условия самовозбуждения. Эти условия всегда выполняются только н одной частоте связи, причём генерируемая частота в большей степени зависит от параметров одного контура и в меньшей степени от параметров другого. Основной нагрузкой, связанной с последующим контуром должен являться тот контур, который в меньшей степени влияет на генерируемую частоту.
28.Модуляция автоматическим смещением и изменением напряжения коллекторной цепи.
Модуляция автоматическим смещением и изменением напряжения коллекторной цепи.
На практике в каскадах с анодной модуляцией применяют автоматическое смещение за счет постоянной составляющей тока сетки. При правильном подборе сопротивления автоматического смещения, удается достичь высокой линейности, -527685323850статической модуляционной характеристики и облегчить тепловой режим сетки.
Коэффициент не линейных искажений пере датчиков с анодной 5090795283210модуляцией составляет 2-4%. Модулятор как усилитель звуковой частоты должен работать в режиме неискаженного сигнала. Кроме того что бы Модуляция была энергетически выгодной, модулятор должен работать в режиме "B" с высоким КПД. Схема каскада с анодной модуляцией автоматическим смещением и модулятором проводным к работе в режиме класса "В" показана на рисунке 13.
Коллекторную модуляцию в транзисторных ГВВ осуществляют изменением напряжения коллекторной цепи транзистора работающем в критическом перенапряженном или ключевом режиме. К достоинствам коллекторной модуляции относится возможность получения более линейной модуляционной характеристики чем при базовой, при высоком КПД. Основные расчетные соотношения определяющие энергетические показатели модулируемого каскада и модулятора аналогичны расчетные соотношением при анодной модуляции. При коллекторной модуляции нельзя форсировать режим работы по напряжению и мощности расеиния так как превышение максимального напряжения коллектора приведет к выходу транзистора из строя, напряжение питания выбирают из условий. Ек+Uк<<екдоп при 100% модуляции прим m=1 напряжение источника питания берут Ек=0,25екдоп.
29.Модуляция.
Радиочастотные колебания, создаваемые радиопередатчиком и излучаемые его антенной в виде электромагнитных волн, используются для передачи информации потому, что они легко распространяются на большие расстояния. Сообщение, которое необходимо передать, чаще всего представляют собой низкочастотное колебание. Так как механические колебания звука, преобразованные микрофоном в электрические, не могут передаваться на большие расстояния, то спектр этого сигнала необходимо перенести в область радиочастот. Процесс управления радиочастотными колебаниями с помощью колебаний низкой частоты называется модуляцией. Модуляция осуществляется с помощью специального устройства, называемого модулятором. На один вход модулятора подаётся напряжение радиочастоты (В или Uω(t)), а на другой – передаваемый низкочастотный сигнал (ИС или UΩ(t)). На выходе получается модулированное колебание U(t).
Радиочастотные колебания, осуществляя перенос сигнала, сохраняют его свойства. Эти колебания называются несущими. Радиочастотные колебания характеризуются тремя параметрами:
Амплитуда
Частота
Фаза
Они связаны соотношением U(t)cos(ωt+φ) (1)
В зависимости от того, какой из параметров радиочастотного колебания изменяется, модуляцию называют Амплитудной, Частотной или Фазовой.
30.Мягкий режим самовозбуждения.
Мягкий режим.
Если рабочая точка находится на участке характеристики iK(uБЭ) с наибольшей крутизной, то режим самовозбуждения называется мягким.
Проследим за изменениями амплитуды тока первой гармоники в зависимости от величины коэффициента обратной связи КОС. Изменение КОС приводит к изменению угла наклона a прямой обратной связи (рис.1)

а)                                        б)
Рис. 1 Мягкий режим самовозбуждения
При КОС = КОС1 состояние покоя устойчиво и генератор не возбуждается, амплитуда колебаний равна нулю (рис. 1 б). Величина КОС = КОС2 = ККР является граничной (критической) между устойчивостью и неустойчивостью состояния покоя. При КОС = КОС3 >ККР состояние покоя неустойчиво, генератор возбудится, и величина Im1 установится соответствующей точке А. При увеличении КОС величина первой гармоники выходного тока будет плавно расти и при КОС = КОС4 установится в точке Б. При уменьшении КОС амплитуда колебаний будет уменьшаться по той же кривой и колебания сорвутся при коэффициенте обратной связи КОС = КОС2 < ККР.
В качестве выводов можно отметить следующие особенности мягкого режима самовозбуждения:
-           для возбуждения не требуется большой величины коэффициента обратной связи КОС;
-           возбуждение и срыв колебаний происходят при одном и том же значении коэффициента обратной связи ККР;
-           возможна плавная регулировка амплитуды стационарных колебаний путем изменения величины коэффициента обратной связи КОС;
-           как недостаток следует отметить большое значение постоянной составляющей коллекторного тока, что приводит к малому значению КПД.
31.Особенности расчёта усилителя мощности по двухтактной схеме.
Как и при параллельной работе две лампы, работающие на общую нагрузку в двухтактной схеме способны создавать удвоенную мощность на выходе. Поэтому расчёт проводят исходя из половины заданной мощности, по которой рассчитывают режим одной лампы. После нахождения всех данных режима одной лампы переходят к значениям параметров режима двухтактной схемы, учитывая следующее:
Напряжение на контуре двухтактного генератора Uкд=2Uк
Мощность в контуре P1д=2P1
Эквивалентное сопротивление всего контура Rэд=2Uк2/2P1
Напряжение на катушке связи с генератором Uв=2Uс
Потребляемая от источника питания мощность P0д=2P0
Мощность возбуждения Pвд=2Pв
Следует заметить, что в двухтактном генераторе чрезвычайно важно возможно точнее поддерживать симметрию обеих половин схемы. Под этим следует понимать идентичность параметров ламп и цепей ламп одного назначения, а также одинаковую величину и противофазность всех переменных напряжений. Разница в параметрах ламп при прочих равных условиях приводит к тому, что одна из ламп оказывается либо перегруженной, либо недогруженной и суммарная мощность в нагрузке генератора оказывается меньше удвоенной мощности ламп. Кроме того нарушается равенство токов ламп, вследствие чего в контуре появляются чётные гармоники, а в цепях источников питания нечётные. Аналогичные явления будут происходить и нарушения симметрии в цепи возбуждения.
Существенным недостатком двухтактной схемы является то, что она требует высокого эквивалентного сопротивления контура, что трудно осуществить особенно на коротких волнах. Кроме того наличие удвоенного колебательного напряжения требует улучшения изоляции контура.
Важным значением двухтактной схемы является то, что выходные ёмкости ламп присоединяются к контуру последовательно. Поэтому результирующая ёмкость оказывается уменьшенной в 2 раза. Это обстоятельство важно при работе на коротких и метровых волнах.
32.Осциляторные схемы АГ.
Одна из возможных практических схем транзисторного автогенератора, собранного по ёмкостной трёхточечной схеме показана на рисунке.
+++
Рабочая точка транзистора определяется сопротивлениями R1 и R2. R3 и C3 – цепь автоматического смещения. Конденсаторы C1 и C2, совместно с резонатором Z1 образуют схему ёмкостной трёхточки. При работе на частотах выше 15 МГц резонатор имеет толщину 0.1-0.2мм, что трудно реализуемо. Это ограничивает максимально возможную частоту. На более высоких частотах резонаторы могут работать на гармониках механических колебаний кварцевой пластины.
Известно, что кварцевая пластина при колебаниях по толщине может совершать колебания на гармониках механических колебаний. При этом можно получить во много раз более высокую генерируемую частоту.
Установлено, что потери резонаторов на третьей и пятой гармониках меньше, чем на основной. Это означает, что добротность резонатора на третьей и пятой гармониках более высокая, что даёт возможность получить более высокую стабильность частоты. Кроме того в автогенераторах, работающих на частотах ниже 15 МГц можно получить более точное значение генерируемой частоты, что особенно важно для эталонных генераторов.
Схема автогенератора, работающего на заданной механической гармонике приведена ниже:
+++
Для основной частоты и гармоник, более низких, чем заданная, контур L1-C2 представляет собой индуктивное сопротивление. При этом условия самовозбуждения не выполняются и колебания в системе не возникают.
Для заданной частоты гармоник контур представляем костное сопротивление и схема генератора превращается в ёмкостную трёхточку.
Для более высоких гармоник условия самовозбуждения, как правило, не выполняются и колебаний в системе не возникает.
При работе резонатора на гармониках механических колебаний динамическая ёмкость эквивалентного последовательного контура Cк становится небольшой. При этом начинает сказываться шунтирующее действие ёмкости между выводами резонатора C0. Поэтому для получения стабильности колебаний на очень высоких частотах необходимо устранить влияние большой ёмкости C0.
Для этих целей в автогенераторах предусматривают цепь нейтрализации ёмкости кварцедержателей, которая создаёт в схеме ток, равный по величине и противоположный по знаку току через C0. Это можно достичь включением параллельно резонатору катушки индуктивности.
Фильтровые схемы в этих схемах кварцевый резонатор включают последовательно в цепь обратной связи, соединяющую эмиттер, базу или коллектор транзистора с колебательным контуром.
+++
На частотах, отличных от частоты последовательного резонанса сопротивление кварцевого резонатора, являющегося элементом обратной связи, комплексное и большое, а коэффициент обратной связи мал, поэтому условия самовозбуждения в этих схемах не выполняются и колебания в автогенераторе не возникают.
На основной частоте последовательного резонанса или на нечётной гармонике кварц обладает только небольшим активным сопротивлением. При этом создаваемая кварцевым резонатором цепь обратной связи замыкается. Условия самовозбуждения выполняются и возникают колебания.
33.Параллельная работа усилительных приборов.
При параллельной работе генераторные лампы подключаются к одним и тем же точкам контура. На одноимённые электроды ламп подаются одинаковые постоянные напряжения, а напряжение возбуждения подаётся на управляющие сетки в одинаковой фазе.
При подобном включении ламп постоянные составляющие анодных и сеточных токов и их переменные составляющие складываются. Это равносильно включению одной лампы, отдающей при тех же напряжениях на электродах удвоенные токи. Такая эквивалентная лампа по этому обладает вдвое большей крутизной и крутизной линии критического режима, чем каждая из ламп генератора. Поскольку напряжение питания ламп при параллельной работе такие же, как и при использовании одной лампы, то для получения режима одинаковой напряжённости переменное напряжение на контуре в параллельной схеме должно иметь ту же величину, что и в генераторе с одной лампой.
Поскольку при параллельной работе Uа1=ΣIа1*RэΣ, то RэΣ=Uа1/ΣIа1=Uа1/NIа1=Rэ/N, где N – число усилительных приборов.
Эквивалентное сопротивление нагрузки при параллельной работе N усилительных приборов должно быть уменьшено в N-раз по сравнению с генератором на одном усилительном приборе. Это важное практическое достоинство параллельной схемы, которое позволяет либо использовать в контуре более дешёвые детали с меньшей добротностью, либо повысить нагрузочную способность генератора и мощность, передаваемую на вход.
Полезная мощность каскада равна сумме полезных мощностей ламп.
КПД и коэффициент усиления по мощности каскада равны КПД и коэффициенту усиления по мощности одной лампы.
Генератор при параллельном соединении ламп рассчитывают на 1/N заданной мощности так, будто он построен на одной лампе. Полученные напряжения будут относиться и к схеме с N лампами. Токи и мощности, полученные в результате расчёта нужно умножить на N, а требуемое эквивалентное сопротивление контура уменьшить в N раз.
Эффективное использование ламп при параллельном включении возможно только тогда, когда параметры обеих ламп мало отличаются друг от друга. Например, если генератор используется в граничном режиме, а характеристики ламп не одинаковы, то одна из ламп будет работать в граничном режиме, а другая в недонапряжённом или перенапряжённом режиме. В первом случае возникнет опасность перегрева анода второй лампы, а во втором опасность перегрева её сетки.
Чтобы исключить эту опасность приходится недоиспользовать обе лампы путём снижения анодного напряжения или уменьшения использования их по току, уменьшая напряжение возбуждения. Поэтому практически при соединении двух ламп в параллель удаётся увеличение мощности в 1.8-1.9 раз по сравнению с генератором на 1 лампе. Кроме того при параллельном соединении как входные, так и выходные ёмкости ламп соединяются параллельно, уменьшая эквивалентное сопротивление контуров.
Второй недостаток таких схем состоит в том, что при увеличении числа ламп увеличивается длинна монтажных проводов и ёмкостные связи внутри схемы. Это часто приводит к появлению паразитных колебаний, особенно в диапазоне УКВ. Поэтому в этом диапазоне параллельное соединение электронных приборов не применяется.
Транзисторы соединять в генераторах параллельно нежелательно из-за существенной неоднородности их параметров.
34. Питание базовой цепи от источника напряжения
Существующие схемы межкаскадной связи транзисторных усилителей мощности обеспечивают в базовой цепи с определенной степенью точности наличие синусоидального напряжения при несинусоидальном токе (так называемые схемы питания базовой цепи от источника напряжения) или наличие синусоидального тока при несинусоидальном напряжении (схема питания базовой цепи от источника тока).
(Схема)
В данной схеме С1L1C2 и L4C4 это колебательные контуры в коллекторной и базовой цепи построенные на рабочую частоту. L2L3С5 это блокировочные дроссели и конденсаторы обеспечивающие требуемый режим работы транзистора по постоянному току. Для обеспечения косинусойдной формы напряжения выходное сопротивление согласно цепи С1L1С2 существенно меньше входного сопротивления транзистора достигается это соответственно выбором конденсаторов С1 и С2.
(графики)
На низких частотах импульсы коллекторного и базового тока представляют собой отрезки косинусойдной формы (кривые 1) и расчёт энергетических показателей можно проводить без учета энергетических свойств транзистора с использованием статических характеристик. С ростом рабочей частоты при постоянной амплитуда токи коллектора и базы имеют свою кривую (кривые2) при этом уменьшенная амплитуда коллекторного тока и увеличенное запоздание по времени кроме того искажённые его формы растягивается .35. Питание базовой цепи от источника тока
36. Получение АМ смещением на сетке лампы или базе транзистора
10731551816000Сеточной модуляцией называется управление колебаниями радиочастоты изменением напряжения на управляющей сетке лампы по закону изменения модулирующего сигнала.
Рис.4. Схема модуляции на сетку смещения
Модулирующее напряжение можно вводить в цепь любой сетки—управляющей, экранирующей или защитной. При модуляции на управляющую сетку различают две разновидности модуляции:
а) изменением напряжения смещения и б) изменением напряжения возбуждения, т. е. усилением модулированных колебаний.
1474470117411500Модуляция изменением смещения на управляющей сетке лампы осуществляется включением модулирующего напряжения в цепь управляющей сетки последовательно с напряжением смещения, как показано на рис. 4. В результате такого включения напряжений в цепи сетки будут действовать три напряжения: постоянное напряжение смещения ЕC, напряжения возбуждения радиочастоты uC=UCcosωt и модулирующее напряжение звуковой частоты uΩ =UΩcosωt.
Рис.5. Графики напряжений и токов при сеточной модуляции
МОДУЛЯЦИЯ НА БАЗУ ТРАНЗИСТОРА
174498052832000В транзисторных каскадах передатчиков одуляция на базу может осуществляться как изменением напряжения смещения, так и изменением напряжения возбуждения.
Рис.6. Схема базовой модуляции смещением
Для осуществления базовой модуляции смещением модулирующее напряжение вводится в цепь базы транзистора последовательно с напряжением смещения и напряжением возбуждения, как показано на рис. 6. Так как для осуществления модуляции необходим нелинейный элемент, то напряжение смещения выбирается таким, чтобы рабочая точка в исходном режиме находилась левее начала характеристики (точка А на рис. 7,а). При этом в цепи базы протекает незначительный отрицательный ток IБ 0 (рис. 7,а). Транзистор закрыт, и в цепи коллектора ток не протекает.
Если в цепи базы кроме напряжения смещения и напряжения возбуждения включено и звуковое напряжение uΩ =UΩcosωt, то результирующее напряжение еБ = ЕБ 0 + UΩcosωt + Uω cos ωt . Так как напряжение звуковой частоты изменяется значительно медленнее, чем напряжение возбуждения, то напряжение звуковой частоты проявляется по отношению к напряжению возбуждения, как напряжение смещения. Поэтому при модуляции рабочая точка будет перемещаться по характеристике, как показано на рис. 7,г (точки А— A'). В результате изменяются амплитуда импульсов коллекторного тока и угол нижней отсечки θ (рис. 7,д). Поэтому в нагрузочном колебательном контуре амплитуда тока будет изменяться по закону звуковой частоты (рис. 5.9,е). Ток в цепи базы во время положительного полупериода звукового напряжения протекает в виде импульсов меняющейся полярности. Во время отрицательного полупериода ток в цепи базы—постоянный отрицательный.
Модуляционные характеристики коллекторного тока при базовой модуляции приведены на рис. 8. Зависимость первой гармоники коллекторного тока IK1 от напряжения смещения EБ называется статической модуляционной характеристикой. Она имеет нижний и верхний изгибы за счет изгибов статических характеристик транзистора. На основном рабочем участке статические модуляционные характеристики практически прямолинейны.

37. Построение динамической характеристики генератора по постоянному и переменному токам.
При расчёте цепей предварительного усиления используют динамическую характеристику постоянного тока.
Распишем 2ой закон Кирхгоффа для этой цепи. Eк=Rк*Iк+Uк
Построение динамической характеристики удобно выполнить, определив точки её пересечения с осями координат на семействе статических характеристик.
Точка А, соответствующая пересечению динамической характеристики с заданной статической характеристикой называется точкой покоя.
Выходные динамические характеристики переменного тока применяются при расчёте каскадов мощного усиления. Для его расчёта достаточно определить точку её пересечения с осью абсцисс, так как она также будет проходить через точку А.
Сопротивление нагрузки по переменному току обозначим как R~ и оно равно (Rк*R2)/(Rк+R2)
Точку пересечения динамической характеристики переменного тока с осью абсцисс находят из уравнения Uк’=Uк0+R~*Iк0
Таким образом алгоритм построения динамических характеристик транзистора следующий:
На семействе выходных статических характеристик строим динамическую характеристику по постоянному току
Выбираем на ней положение точки покоя A
Определяем сопротивление коллекторной нагрузки по переменному току и строим динамическую характеристику по переменному току.
38. Практические схемы осциляторных АГ.
Одна из возможных практических схем транзисторного автогенератора, собранного по ёмкостной трёхточечной схеме показана на рисунке.

Рабочая точка транзистора определяется сопротивлениями R1 и R2. R3 и C3 – цепь автоматического смещения. Конденсаторы C1 и C2, совместно с резонатором Z1 образуют схему ёмкостной трёхточки. При работе на частотах выше 15 МГц резонатор имеет толщину 0.1-0.2мм, что трудно реализуемо. Это ограничивает максимально возможную частоту. На более высоких частотах резонаторы могут работать на гармониках механических колебаний кварцевой пластины. Известно, что кварцевая пластина при колебаниях по толщине может совершать колебания на гармониках механических колебаний. При этом можно получить во много раз более высокую генерируемую частоту. Установлено, что потери резонаторов на третьей и пятой гармониках меньше, чем на основной. Это означает, что добротность резонатора на третьей и пятой гармониках более высокая, что даёт возможность получить более высокую стабильность частоты. Кроме того в автогенераторах, работающих на частотах ниже 15 МГц можно получить более точное значение генерируемой частоты, что особенно важно для эталонных генераторов.
Схема автогенератора, работающего на заданной механической гармонике приведена ниже:

Для основной частоты и гармоник, более низких, чем заданная, контур L1-C2 представляет собой индуктивное сопротивление. При этом условия самовозбуждения не выполняются и колебания в системе не возникают. Для заданной частоты гармоник контур представляем костное сопротивление и схема генератора превращается в ёмкостную трёхточку. Для более высоких гармоник условия самовозбуждения, как правило, не выполняются и колебаний в системе не возникает. При работе резонатора на гармониках механических колебаний динамическая ёмкость эквивалентного последовательного контура Cк становится небольшой. При этом начинает сказываться шунтирующее действие ёмкости между выводами резонатора C0. Поэтому для получения стабильности колебаний на очень высоких частотах необходимо устранить влияние большой ёмкости C0. Для этих целей в автогенераторах предусматривают цепь нейтрализации ёмкости кварцедержателей, которая создаёт в схеме ток, равный по величине и противоположный по знаку току через C0. Это можно достичь включением параллельно резонатору катушки индуктивности.
39. Принцип построения АГ по трёхточечной схеме.
Наибольшее распространение на практике нашла так называемая трёхточечная схема, показанная на рисунке 3.
В этой схеме полагаем входное сопротивление транзистора бесконечно большим, а сопротивление Z1, Z2 и Z3 имеющими малые потери. Последние же образуют высокодобротный контур. Напряжение связи снимается с сопротивления Z2, тогда коэффициент передачи цепи обратной связи Kос равен Z2/(Z2+Z3). В транзисторной схеме транзистор выбран высокочастотным и на частоте генерируемых колебаний его инерционными свойствами можно пренебречь. При этом сдвиг фаз между входным и выходным напряжениями усилителя при разомкнутой цепи обратной связи можно считать равным 180 градусам. Тогда в замкнутой цепи обратной связи сдвиг фаз должен составлять 180 градусов, то есть в установившемся режиме сдвиг фаз в транзисторе должен быть равен сдвигу фаз в замкнутой цепи ОС.
Для того, чтобы замкнутая цепь ОС имела сдвиг фаз 180 градусов, её коэффициент передачи должен быть отрицательным. То есть выражение Kос должно иметь отрицательный знак. Если Z2 и Z3 – одинаковые реактивные элементы, то коэффициент передачи будет всегда положительным. Коэффициент передачи будет отрицательным только в том случае, когда один из них будет другим элементом. Тогда Kос=1/(1-ω2LC). Этот коэффициент будет отрицательным, если ω2LC>1. Для выполнения этого условия должно выполняться неравенство, что |X3|>|X2|. Только в этом случае напряжение на X3X2 будет отличаться на 180 градусов от сопротивления на X1, где X1=-(X2+X3).
Таким образом для возникновения автоколебаний необходимо, чтобы:
X1 и X2 имели одинаковые знаки.
X2 и X3 были различны по знаку.Выполнялось условие |X3|>|X2|.
40. Принцип работы резонансного усилителя мощности.

Резонансным усилителем мощности является усилитель, имеющий в качестве нагрузки усилительного прибора цепь с ярко выраженными резонансными свойствами на рабочей частоте усилителя.
Чаще всего в качестве резонансной системы в коллекторной или анодной цепи усилителя используется колебательный контур.
Процесс усиления колебаний в показанной схеме происходит следующим образом:
При включении источника коллекторного питания в выходной цепи протекает слабый начальный ток, называемый обратным током коллектора. Он протекает по цепи плюс источника коллекторного питания => колебательный контур => Коллектор-база-эмиттер транзистора => минус источника коллекторного питания.
Для схемы с общим коллектором обратный ток коллектора определяется при токе базы, равном нулю. Обратный ток коллектора является незначительной величиной и его во многих случаях можно не учитывать.
Для установления рабочей точки в исходное положение во входную цепь транзистора включается постоянное напряжение смещения, при этом в цепях транзистора протекают только постоянные токи.
При включении переменного напряжения возбуждения Uб в выходной цепи появляется переменная составляющая тока, протекающая по цепи Источник напряжения возбуждения (точка 1) => Базо-эмиттерный переход транзистора => Блокировочный конденсатор Cбл1 => Источник напряжения возбуждения (точка 2).
Под действием переменной составляющей в цепи базы появляется переменная составляющая в цепи коллектора, протекающая по цепи Коллектор-База-Эмиттер транзистора => Блокировочный конденсатор Cбл2 => колебательный контур => коллектор транзистора.
Таким образом в транзисторном генераторе с внешним возбуждением осуществляется усиление колебаний по напряжению, току и следовательно по мощности.
Различают усилители, в которых транзисторы включены по схеме с общим эмиттером, общим коллектором и общей базой.
Следует различать включение транзисторов по постоянному и переменному токам.
41. Простые схемы выхода.
Антенна, имеющая эквивалентные параметры Xа и rа подключена через разделительный конденсатор Cр к анодной цепи лампы выходного усилителя, в которую включен элемент связи Lсв. В рассматриваемом примере реактивная составляющая входного сопротивления антенны имеет ёмкостной характер. В эквивалентной схеме лампа заменена эквивалентным источником тока SUc и кроме того показаны эквивалентные сопротивления элементов связи и настройки. Для образовании в анодной цепи между точками А и К колебательной системы необходимо, чтобы выполнялось условие резонанса Xсв=-(Xн+Xа). Это условие обеспечивается подбором реактивных составляющих сопротивлений элементов связи и настройки и может быть выполнено в различных вариантах. Эквивалентное сопротивление контура в точках подключения лампы равно RэАК=ρ2/r. Для обеспечения заданного режима работы усилителя необходимо обеспечить выполнение условия Rэопт=RэАК=Xсв2/r.
42.Процесс установления колебаний на выходе АГ.
Рассмотрим процесс возникновения колебаний в автогенераторе, или механизм самовозбуждения генератора, и установление колебаний определенной амплитуды, т. е. стационарный режим работы генератора.

Причиной возникновения колебаний в автогенераторе являются флуктуации (случайные возмущения) тока в элементах реальной схемы (за счет теплового движения электронов в активных элементах и резисторах, дробового эффекта и т. д.), а также за счет внешних помех. Флуктуации тока iК, протекающего через контур, вызывают флуктуации напряжения на контуре uК .Спектр этих случайных возмущений весьма широк и содержит составляющие всех частот.
Составляющие напряжения uК с частотами, близкими к резонансной частоте контура w0, имеют наибольшую амплитуду, так как модуль комплексного эквивалентного сопротивления контура является наибольшим и равным ROэ именно на резонансной частоте w0. Выделенное на контуре гармоническое с частотой w0 напряжение через цепь ОС, образованную вторичной обмоткой трансформатора, передается на вход транзистора, создавая напряжение uК. Это напряжение вызовет увеличение коллекторного тока iК. что, в свою очередь, приведет к увеличению напряжения на контуре uК. Как следствие этого увеличатся напряжение обратной связи uос и напряжение uК и, значит, вновь увеличатся коллекторный ток и напряжение на контуре uК и т. д. Таким образом, в замкнутой системе автогенератора самовозбуждаются колебания частоты, близкой к резонансной частоте контура w0.
Очевидно, важным условием возникновения колебаний является то, что фаза напряжения uБЭ должна быть такой, при которой увеличение напряжения uК вызывает увеличение коллекторного тока iК и, тем самым, порождает новое увеличение uК. Данное условие и есть условие баланса фаз. Баланс фаз достигается правильным включением вторичной обмотки трансформатора. При другом ее включении возрастание напряжения на контуре uК приведет к уменьшению коллекторного тока, т. е, баланс фаз нарушится и самовозбуждения не произойдет.
Обратная связь, при которой выполняется баланс фаз, является положительной ОС. В противном случае ОС отрицательная. Самовозбуждение автогенератора возможно только при наличии положительной ОС.
Процесс самовозбуждения колебаний в контуре с энергетической точки зрения объясняется тем, что от источника питания с помощью транзистора в контур за один период колебания поступает энергии больше, чем расходуется ее в резистивном сопротивлении контура. Это эквивалентно, как уже отмечалось ранее, внесению в контур отрицательной проводимости GВН, превышающей по величине эквивалентную проводимость контура G, что приводит к отрицательному значению коэффициента затухания контура a и, следовательно, к возникновению в контуре нарастающих колебаний.
Пока амплитуда напряжения uБЭ, была мала, работа происходила на линейном участке ВЛХ транзистора. С увеличением амплитуды колебании в контуре возрастает напряжение ОС uос - и, следовательно, входное напряжение транзистора uБЭ.При этом вес сильнее сказывается нелинейность ВАХ транзистора. Наконец, при достаточно больших амплитудах колебаний ток коллектора iК перестает увеличиваться, значения напряжения на контуре uК, обратной связи uос и входное uБЭ стабилизируются, в автогенераторе установится стационарный динамический режим с постоянной амплитудой колебаний и частотой генерации, близкой к резонансной частоте колебательного контура w0. Таким образом, стационарные колебания в автогенераторе устанавливаются только благодаря наличию нелинейности ВЛХ транзистора.
В стационарном режиме энергия, поступающая в контур, вся рассеивается в эквивалентной резистпвпой проводимости контура, т. е. вносимая в контур отрицательная проводимость GВН оказывается равной эквивалентной проводимости G и полностью компенсируют ее; коэффициент затухания контура a обращается в нуль. В контуре существуют незатухающие гармонические колебания.
43. Прямой и косвенный методы получения УМ.
Прямой метод получения угловой модуляции состоит в том, что передаваемый сигнал непосредственно или после пред коррекции в корректирующем усилителе непосредственно воздействует на автогенератор передатчика и изменяет его частоту. Для этого в контур генератора вводится управляемый реактивный элемент емкость или индуктивность которого меняется в зависимости от приложенного к нему модулирующего напряжения.
-4064025400
Косвенный метод угловой модуляции рисунок 38. Реализуется с помощью фазового модулятора поворачивающего фазу колебания полученного от автогенератора несущей частоты пропорционально приложенного к нему модулирующему напряжению -7175598425особенностью данного метода является то что фазовый модулятор может дать максимальную девиацию фазы равной 90 градусов но с большими не линейными искажениями. Девиацию фазы необходимо выбирать не более 25-30 градусов. Для увеличения индекса модуляции и дивиации частоты применяют многократное умножение частоты, в результате чего несущая частота и девиация увеличивается в n-раз. Из сравнения схем 37 и 38 можно заключить, что при прямом методе получения угловой модуляции управляющее устройство (УРЭ) в месте с питающими напряжениями входит в состав генератора и неизбежно увеличивает нестабильность его средней частоты. С дугой стороны мгновенная частота такого генератора может меняться в довольно широких пределах. При косвенном методе угловой модуляции в автогенераторе могут быть приняты все доступные методы стабилизации частоты, по этому в таких передатчиках без дополнительных мер достигается высокая стабильность несущей частоты. Фазовая модуляция на практике используется как предварительная ступень для последующего превращения в частотную. А по сколько фаза колебания и его частота связаны интегральной зависимостью, то в качестве корректирующего устройства при косвенном методе должна выступать интегрирующая RC цепь.
Работа генератора в режиме колебаний второго рода.
Работа многоконтурного АГ с ОЭ.Свойства и параметры колебательного контура I вида.
Параллельные колебательные контуры делят на четыре основных вида. Контур четвёртого вида является наиболее общим, а все остальные контуры являются его частным случаем.
Рассмотрим колебательный контур первого вида. Его эквивалентное сопротивление между точками 1 и 2 равно Zэ=((rl+jωL)(rc+j/ωC))/(rl+jωL-j1/ωC+rc)
Так как у реальных радиочастотных катушек и конденсаторов с высокой добротностью сопротивления потерь малы, по сравнению с реактивными сопротивлениями, то получим приближённую формулу Zэ=(L/C)/(r+j(ωL-1/ωC)) r=rl+rc44. Работа генератора в режиме колебаний второго рода.
Чтобы генератор работал в режиме колебаний второго рода напряжение смещения нужно выбрать так, чтобы в исходном режиме рабочая точка А находилась на нижнем изгибе характеристики лампы. При этом если в цепи управляющей сетки действует только постоянное напряжение смещения, то лампа закрыта, и тока в цепи анода нет. С момента появления на сетке лампы напряжения возбуждения результирующее мгновенное напряжение на сетке будет пульсирующим.
Ec=Ec+Uc(cosωt)
В анодной цепи при этом протекает ток в виде периодической последовательности косинусоидальных импульсов.
45. Работа многоконтурного АГ с ОЭ.Работа двухконтурного генератора по схеме с общим эмиттером.
Работа варианта двухконтурных схем, как на прошлом рисунке, принципиально аналогична. Рассмотрим наиболее распространённую схему с общим эмиттером.
Частоты связи определяют из результирующего соотношения Xрез=Xб+Xк+Xос=0, где Xрез – результирующее активное сопротивление цепи генератора при последовательном обходе, Xб – реактивное сопротивление базового контура, Xк – реактивное сопротивление коллекторного контура, Xос – реактивное сопротивление цепи обратной связи.
+++
На нижней частоте связи реактивные сопротивления базового и коллекторного контуров положительны, то есть носят индуктивный характер, а реактивное сопротивление обратной связи отрицательно, то есть носит ёмкостной характер.
В результате эквивалентная схема соответствует автотрансформаторной трёхточечной схеме (6б). следовательно для нижней частоты связи выполняется баланс фаз и при коэффициенте обратной связи, достаточном для самовозбуждения, схема будет генерировать нижнюю частоту, которая будет меньше наименьшей из частот контуров, причём баланс фаз справедлив как при выполнении условия ωб>ωк, так и при выполнении ωб<ωк.
Так как контур генератора связывается с первым усилителем, то наиболее выгоден второй случай, когда частота коллекторного контура больше частоты базового контура. При таком выборе собственных частот контура изменение параметров анодного контура в следствии реакции первого усилителя почти не влияет на генерируемую частоту, что приводит к её более высокой стабильности.
В первом же случае нижняя генерируемая частота определяется в основном частотой коллекторного контура. На верхней частоте связи ωв баланс фаз не выполняется и самовозбуждение не возможно. Эквивалентная схема для этой частоты приведена на рисунке 6в. Из графика 6а видно, что если один из контуров обладает значительно большей добротностью, чем второй контур, то в этом случае и нижняя и верхняя частоты связи будут лежать в близи резонансной частоты высокодобротного контура. Поэтому всякая перестройка его будет вызывать почти пропорциональное изменение частоты генерируемых колебаний. В то же время перестройка второго контура будет лишь в малой степени изменять частоту генератора. При этом говорят, что высокодобротный контур определяет частоту автоколебаний в системе. При этом изменение ёмкости цепи обратной связи или настройка второго контур будут вызывать лишь очень небольшие изменения.
В виду того, что нижняя частота связи лежит ниже частоты обои контуров, а верхняя между ними, переход с одной частоты связи на другую приводит к изменению эквивалентной реактивности только одного из контуров, настроенного на более низкую частоту. В результате при переходе между частотами меняется знак коэффициента обратной связи.
46. Свойства и параметры колебательного контура I вида.
На всех частотах отличных от резонансных его эквивалентное сопротивление меньше резонансного.Параллельные колебательные контуры делят на четыре основных вида. Контур четвёртого вида является наиболее общим, а все остальные контуры являются его частным случаем.
Рассмотрим колебательный контур первого вида. Его эквивалентное сопротивление между точками 1 и 2 равно Zэ=((rl+jωL)(rc+j/ωC))/(rl+jωL-j1/ωC+rc)
Так как у реальных радиочастотных катушек и конденсаторов с высокой добротностью сопротивления потерь малы, по сравнению с реактивными сопротивлениями, то получим приближённую формулу Zэ=(L/C)/(r+j(ωL-1/ωC)) r=rl+rc47. Свойства кварцевого резонатора.
Сложение мощностей в мостовых устройствах.
Мостовым устройством называется многополюсник, с помощью которого обеспечивается совместная и взаимонезависимая работа двух и более генераторов ВЧ колебаний на одну общую нагрузку. Взаимонезависимая работа (взаимная развязка) позволяет сохранить неизменным сопротивление нагрузки для всех усилителей, при изменении режима работы любого из них. Схемы мостовых устройств классифицируют по фазовым соотношениям суммируемых сигналов, способу сложения и элементной базе. Рассмотрим сложение мощностей в устройстве из четырёх последовательно включенных резисторов.

К четырёхполюснику подключены два источника ВЧ колебаний: Генератор Г1 к точкам А А’ и генератор Гц к точкам Б Б’. при выполнении условия, что R1=R2 и R3=R4 обеспечивается взаимонезависимая работа каждого генератора, а при равенстве всех сопротивлений обеспечивается одинаковая нагрузка каждому генератору. Предположим, что напряжение генераторов действуют как показано на рисунке. Так как сопротивления равны между собой, потенциалы точек Б и Б’ для генератора Г1 будут одинаковыми. Аналогично будут одинаковы и А с А’ для Г2. Следовательно мост может быть замкнут накоротко или разомкнут в точках Б Б’ или между этими точками может быть включен другой источник ВЧ колебаний, но нагрузка генератора Г1 останется неизменной. Если обеспечить равенство амплитуд и синфазность напряжений генераторов Г1 и Г2, то ток I1 будет равен по амплитуде и синфазен току I2. Тогда в резисторах R1 и R3 токи компенсируют друг друга, а в резисторах R2 и R4 складываются. Резисторы R1 и R3 называют балластными, а R2 и R4 нагрузочными. Вся полезная мощность генераторов рассеивается на сопротивлениях нагрузки R2 и R4.
48. Сложение мощностей в мостовых устройствах.
Мостовым устройством называется многополюсник, с помощью которого обеспечивается совместная и взаимонезависимая работа двух и более генераторов ВЧ колебаний на одну общую нагрузку.
Взаимонезависимая работа (взаимная развязка) позволяет сохранить неизменным сопротивление нагрузки для всех усилителей, при изменении режима работы любого из них.
Схемы мостовых устройств классифицируют по фазовым соотношениям суммируемых сигналов, способу сложения и элементной базе. Рассмотрим сложение мощностей в устройстве из четырёх последовательно включенных резисторов.
+++
К четырёхполюснику подключены два источника ВЧ колебаний: Генератор Г1 к точкам А А’ и генератор Гц к точкам Б Б’. при выполнении условия, что R1=R2 и R3=R4 обеспечивается взаимонезависимая работа каждого генератора, а при равенстве всех сопротивлений обеспечивается одинаковая нагрузка каждому генератору.
Предположим, что напряжение генераторов действуют как показано на рисунке. Так как сопротивления равны между собой, потенциалы точек Б и Б’ для генератора Г1 будут одинаковыми. Аналогично будут одинаковы и А с А’ для Г2. Следовательно мост может быть замкнут накоротко или разомкнут в точках Б Б’ или между этими точками может быть включен другой источник ВЧ колебаний, но нагрузка генератора Г1 останется неизменной.
Если обеспечить равенство амплитуд и синфазность напряжений генераторов Г1 и Г2, то ток I1 будет равен по амплитуде и синфазен току I2. Тогда в резисторах R1 и R3 токи компенсируют друг друга, а в резисторах R2 и R4 складываются.
Резисторы R1 и R3 называют балластными, а R2 и R4 нагрузочными. Вся полезная мощность генераторов рассеивается на сопротивлениях нагрузки R2 и R4.
49. Сложение мощностей на ШПТ. Сложение мощностей в схемах на длинных линиях.
В транзисторных передатчиках мостовые устройства сложения мощностей часто выполняют с использованием ШПТ.

На рисунке показана схема мостового устройства, позволяющая суммировать мощность генераторов Г1 и Г2 с помощью ШПТ. Показанное соединение обмоток обеспечивает сложение токов в нагрузке. Точкой на рисунке отмечено начало обмоток. Балластный резистор обеспечивает взаимную развязку генераторов, если он в 4 раза больше, чем нагрузочное сопротивление. В этом случае эквивалентное сопротивление нагрузки должно остаться неизменным при возникновении аварийной ситуации по одному из входов. Предположим, что генератор Г2 имеет короткое замыкание на выходе. В этом случае схема для генератора Г1 примет следующий вид:

Нагрузкой генератора служит параллельное соединение балластного резистора и нагрузочного, которое включено в цепь через трансформатор с коэффициентом трансформации 2. Тогда сопротивление нагрузки генератора Г1 будет равно Rг1=(Rб*(n2Rн))/(Rб+(n2Rн)) при n=2 и Rб=4Rн. 16(Rн2)/8Rн=2Rн. При обрыве в цепи Г2 схема примет следующий вид:

Нагрузка генератора образована последовательно включенными сопротивлениями Rн и Rб и включена через трансформатор с коэффициентом трансформации 0,5. Тогда Rг1хх=Rн+n2*Rб=Rн+Rн=2Rн. По условию работы мостового устройства сопротивление генератора при КЗ равно сопротивлению на холостом ходу и равно 2Rн. При этом нагрузка каждого генератора не зависит от режима работы другого генератора. На следующем рисунке показана схема устройства, позволяющего суммировать в общей нагрузке мощность 3х генераторов.

Рабочий диапазон обычно определяется свойствами применяемых трансформаторов. Взаимная развязка генераторов обеспечивается соответствующим выбором балластного и нагрузочного сопротивлений. Rн=Rб/N, где N – число генераторов.
В диапазоне СВЧ в качестве схем, обеспечивающих сложение мощностей генераторов, часто используют схемы на длиных линиях. Взаимную развязку работы двух генераторов и сложение их мощностей в сопротивлении нагрузки обеспечивает схема, показанная ниже.

Каждый генератор подключен к нагрузке через четвертьволновой отрезок линии. Волновое сопротивление каждой линии равняется Zс=sqrt(2)Rн. При выполнении условия, что Rб=2Rн, каждый генератор работает на нагрузку, равную Rн. Следует помнить, что полная взаимная развязка работы генераторов в показанной схеме обеспечивается только на одной частоте, на которой выполняется условие, что длинна линии соответствует четверти длинны рабочей волны в линии. Изменение рабочей частоты приводит к появлению взаимного влияния.
Сложные схемы выхода.
В сложных схемах выхода передача сигнала от усилителя к антенне происходит через промежуточный контур, находящийся в анодной цепи выходной лампы. В результате получается система двух связанных контуров – промежуточного и антенного.

На рисунке 3 представлены сложные схемы вывода: принципиальная электрическая (3а) и эквивалентная (3б). в схеме рисунка 3а показана регулируемая индуктивная связь между промежуточным и антенным контурами. Промежуточный контур образован ёмкостью C и индуктивностью L, а в антенный контур входят кроме эквивалентных параметров антенны Xа и Rа элемент настройки Lн и элемент связи Lсв. При трансформаторной связи с антенной если её входное сопротивление мало, то для передачи в антенну заданной мощности требуется небольшая связь. Мощность в антенном контуре будет определяться выражением Pа=(1/2)(Iк2Xсв2/rа). Из этого выражения видно, что при заданных значениях колебательной мощности и тока контура сопротивление связи должно быть меньше, чем активное сопротивление антенны. При большом входном сопротивлении антенны может потребоваться очень сильная связь между контурами, которая окажется нереализуемой. В этом случае орган настройки включают не последовательно, а параллельно органу связи, вместе с которым они образуют параллельный контур, шунтируемый входной ёмкостью антенны.
29965653810
23026-3810
Шунтирующее действие больших сопротивлений Xа и Rа эквивалентно включению последовательно в контур сопротивлений Rа’ и Xа’. Полученная эквивалентная схема идентична схеме на рисунке 4а, которая не требует большой связи при малом сопротивлении потерь вторичного контура. Включение антенны по схеме рисунка 4а называют схемой последовательного питания антенны, а включение по схеме рисунка 4б – схемой параллельного питания. На практике встречается целый ряд вариантов как той, так и другой схемы.
КПД антенного контура определяется выражением Pa/Pa-Pп=1/(1-(rа/Rэ)) где Rэ – эквивалентное сопротивление контура из органов связи и настройки, rа – сопротивление антенны. КПД антенного контура при параллельном питании антенны тем выше, чем меньше отношение её входного сопротивления к сопротивлению эквивалентного контура. То есть чем больше входное сопротивление антенны, тем меньше должно быть сопротивление потерь в органах связи и настройки для получения в параллельной схеме питания высокого КПД антенного контура. Как и в выходных каскадах простой схемы наименьшая величина индуктивности органов связи и настройки, а следовательно и величина потерь в них, будет получена в том случае, когда орган связи будет в какой то степени компенсировать реактивную составляющую входного сопротивления антенны. Отсюда следует, что индуктивную или трансформаторную связь с промежуточным контуром выгодно использовать при ёмкостном характере входного сопротивления антенны, а ёмкостную связь при индуктивном характере входного сопротивления антенны. Сложная схема выхода получила на практике широкое распространение. В ней настройка антенны не связана с подбором оптимального сопротивления анодной нагрузки генератора, как в простой схеме. Это в большинстве случаев позволяет повысить КПД антенного контура. Важным преимуществом сложной схемы является значительное улучшение фильтрации гармоник в антенне. Для повышения её целесообразно связывать антенный контур с той ветвью промежуточного контура, где содержание токов высших гармоник или напряжений высших гармоник минимальны.51. Согласующие устройства на ШПТЛ.
В таких широкополосных трансформаторах обмотки выполняют в виде двухпроводных длинных линий передачи (на основе коаксиального кабеля или однородных), намотанных на ферритовое кольцо. Такое выполнение обмоток позволяет практически устранить индуктивность рассеивания и уменьшить индуктивность выводов.
На рис. 2 показано включение ТДЛ с коэффициентом трансформации n=1.

Рис.2
Трансформатор состоит из обмотки в виде однородной длинной линии, намотанной на кольцевой ферритовый магнитопровод. Ее электрическая длина P=2пl/L, где l - геометрическая длина линии, L - длина волны (лямбда). Так как при распространении высокочастотной волны токи, протекающие по проводникам линии, равны по значению и противоположны по направлению, то магнитопровод не намагничивается, а это значит, что мощность в феррите практически не теряется. При согласовании вол нового сопротивления линии g с сопротивлениями источника Rг и нагрузки Rн ТДЛ теоретически не имеет нижней и верхней граничных -частот. На практике же максимальная рабочая частота ограничивается из-за индуктивности выводов и излучения линии.
Следует обратить внимание на особенность ТДЛ. которая заключается в наличии двух видов напряжений: противофазного U, действующего между проводниками линии и определяемого мощностью сигнала, и синфазного (или продольного) V, обусловленного асимметрией нагрузки и зависящего от варианта включения трансформатора.
Как образуется синфазное напряжение, действующее между генератором и нагрузкой, т. е. на индуктивности линии Lл, хорошо видно из рис, 3.

52. Спектр колебания с УМ.
Для анализа спектра колебания с угловой модуляцией воспользуемся выражением для колебания УМ.
Ut=Uω×cos(ωнt+McosΩt).
Ut=Uω(cos⁡(ωнt)+cosMcosΩt+sin⁡(ωнt)+sin(McosΩt)).
Разложим это выражение в ряд Фурье.
Ut=Uωj0cosωнt+j1cos(ωн+Ω)t-j1cos(ωн-Ω)t+j2cos(ωн+2Ω)t-j2cos(ωн+2Ω)t+…Из последнего выражения видно, что спектр сигнала с угловой модуляцией содержит бесконечное число гармонических колебаний боковых частот, амплитуда которых является функцией индекса модуляции, а разность частот, между соседними составляющими спектра, равна частоте модуляции. Знак «–» перед слагаемым, соответствующий нижней боковой полосе, означает, что она сдвинута на 180 градусов, по отношению к тому положению, которое оно занимает при АМ. Амплитуды боковых колебаний быстро убывают с увеличением их частоты в соответствии с функцией Бесселя. Это позволяет ограничить частотный спектр колебаний и определить его ширину, учитывая те частоты, амплитуда которых составляет определённый процент от амплитуды режима молчания (5%). Однако оказывается, что следует учитывать только те боковые частоты, номер которых меньше индекса модуляции М.
53. Спектр сложного АМ сигнала. Энергетические показатели передатчика АМ.
В общем случае передаваемого сигнала со сложным спектром, как на рисунке А, спектр АМ колебания будет иметь вид, показанный на рисунке В. На рисунке Б там спектр несущего сигнала.
Согласно рисунку В при АМ, с обеих сторон от спектральной составляющей несущей частоты, появляются полосы, каждая из которых соответствует спектру модулирующего сигнала.
Ширина полосы частот АМ сигнала равна удвоенной максимальной частоте модуляции. Пmax=Ωmax/π
Энергетические показатели АМ передатчика.
В режиме молчания мощность на выходе модулятора, создаваемая в резисторе нагрузки Pω=Uω2/R.
Максимальная и минимальная мощности выделяются, когда амплитуда АМ колебания соответственно максимальна или минимальна.
Если при этом обеспечивается максимальный коэффициент модуляции m, то Pmax=4Pω. То есть максимальная пиковая мощность в 4 раза больше мощности в режиме молчания. По этой причине передатчик должен проектироваться на максимальную мощность.
Мощность одной составляющей бокового спектра АМ Pб1=(1/2R)(mUω/2)2, а мощность обеих составляющих будут в 2 раза больше Pб=(1/R)(mUω/2)2.
Полезная информация в передаваемом сигнала заключена именно в боковых составляющих. Поэтому с точки зрения эффективности приёма мощность боковой составляющей является решающей. Отношение мощности боковых составляющих к максимальной мощности будет равно (0.5m2)/(1+mmax)2. Тогда при максимальном коэффициенте модуляции это отношение будет равно 1/8.
Следовательно, доля мощности боковых составляющих в общей мощности АМ колебания незначительна и не превышает даже в предельном случае 12.5% максимальной мощности.
Таким образом, недостатки АМ – низкая эффективность использования мощности, установленных в передатчике усилительных приборов и широкая полоса частот, занимаемая модулируемым сигналом.
Однако приём АМ колебаний осуществляют сравнительно простыми по конструкции приёмниками.
В передающих устройствах используют несколько способов получения АМ:
В ламповых передатчиках реализуют модуляцию на управляющую сетку напряжением смещения или напряжением возбуждения и анодную модуляцию.
В транзисторных передатчиках осуществляют модуляцию на базу напряжением возбуждения или смещения, а также коллекторную модуляцию.
54. Способы сложения мощностей и требования к схемам сложения.
В тех случаях, когда одна лампа или транзистор не может обеспечить требуемой мощности в нагрузке, а более мощных ламп или транзисторов нет или их неудобно использовать по конструктивно-эксплуатационным соображениям, прибегают к использованию двух или нескольких усилительных приборов, работающих на общую нагрузку. К этому прибегают также если нет подходящих источников анодного или коллекторного напряжения или желательно это напряжение по возможности уменьшить во избежание электрического пробоя.
Различают 3 метода сложения мощностей:
Сложение мощностей нескольких блоков в общем контуре.
Сложение высокочастотных полей в пространстве.
Сложение мощностей с помощью мостовых схем.
Схемы сложения мощностей должны удовлетворять следующим требованиям:
Каждый генератор должен быть согласован с нагрузкой так, чтобы он отдавал в нагрузку номинальную мощность.
Общая мощность, выделяемая в нагрузке должна быть равна сумме номинальных мощностей отдельных генераторов.
Входы суммирующего устройства должны быть взаимно независимыми. Это необходимо для того, чтобы изменения работы любого генератора не влияло на режим работы других генераторов, которые по-прежнему должны отдавать в нагрузку номинальную мощность.
При появлении неисправности в одном генераторе мощность нагрузи, недолжна, уменьшаться больше, чем на величину мощности одного генератора.
55. Стабильность частоты ГСВ. Долговременная, кратковременная, абсолютная и относительная нестабильность частоты.
56. Статическая и динамическая модуляционные характеристики АМ. Комбинированное смещение базы.

57. Структурные схемы радиопередатчиков.

Усилитель мощности решает задачу доведения мощности излучения до требуемого уровня, от которого, в конечном счете, зависит дальность действия канала связи. Часто эти каскады с целью повышения КПД рассчитывают на нелинейный режим работы (при этом образуются высшие гармоники значительной амплитуды). Для их эффективного подавления на выходе, пере-датчика устанавливается колебательная система. Помимо фильтрации она решает еще одну очень важную задачу согласования выходного сопротивления передатчика с входным сопротивлением антенны, что необходимо для максимизации КПД устройства в целом.
58. Схема АГ со встречным включением варикапов по высокой частоте. ЧМ в кварцевом АГ.
Схема транзисторного автогенератора с варикапом для осуществления ЧМ приведена на рис. 12.13. Резисторы Pi, Рз и Рз обеспечивают режим работы транзистора по постоянному току (см. гл.6). Дроссели L, Lj, L4 и конденсаторы Cj - С, - блокировочные. Автогенератор представляет собой емкостную трехтонку, содержащую элементы схемы Ci, Сз и Li. ЧМ осуществляют варикапом Cg, включеи-По цепи С4, Ц на /г-/7-переход по-по цепи Ri, Li - напряжение

Рис. 12.13
НЫМ последовательно в контур, дается модулирующее напряжение, а
смещения. Напряжение смещения выбирают таким, чтобы р-п-переход всегда находился в закрытом состоянии, т. е. чтобы выполнялось усювие I £см
Кроме того, максимальная величина обратного напряжения на варикапе не должна превышать пробивного напряжения IcmI + + + Uq < (Удоп- Девиация частоты и уровень нелинейных искаженпй определяются нелинейностью Характеристики барьерной емкости вари-Kasia и влиянием емкости варикапа на резонансную частоту контура автогенератора. Варикапы с более высокой крутизной вольт-фарадной характеристики позволяют при прочих равных условиях изменять рабочую частоту автогенератора в больших пределах при меньшем уровне нелинейных искажений.
Нелинейность характеристики варикапа проявляется как для модулирующего напряжения, так и для напряжения рабочей частоты автогенератора, В результате протекания ВЧ-тока через нелинейную емкость возникают высшие гармонические составляющие, кратные основной частоте: 2co, Зсо и т. д. Для уменьшения уровня гармонических составляющих четного порядка иногда применяют встречное включение варикапов по высокой частоте (рис12.14). Напряжение высокой частоты приложено к варикапам Ci и С противофазно. В результате токи четных гармоник, возникающие за счет нелинейных свойств емкостей диодов, имеют разность фаз 180°.
59. Схема построения ГСВ.
В простейшем случае радиочастотное колебание можно получить с помощью колебательного контура. Предположим, что контур получил некоторый первоначальный запас энергии. При этом в нём возникают свободные колебания. Если контур не имеет собственных потерь, то колебания в нём длятся бесконечно долго. Однако, при подключении нагрузки, даже к идеальному контуру колебания в нём затухают. Поскольку реальный контур имеет собственные потери, то затухание колебаний происходит ещё быстрее. Для того, чтобы радиочастотное колебание, создаваемое колебательным контуром в нагрузке, было незатухающим необходимо всё время пополнять запас энергии в контуре в процессе её расходования. Для этого требуется иметь источник энергии, возбуждающий в контуре вынужденные колебания, синхронные и синфазные с собственными колебаниями. Амплитуда этих вынужденных колебаний должна быть достаточной для компенсации потерь в контуре и нагрузке. Для реализации такого источника вынужденных колебаний включим контур, с которого снимается РЧ колебание, в качестве нагрузки усилительного каскада. Подавая на вход этого усилителя напряжение, по частоте совпадающее с частотой свободных колебаний в контуре, можно обеспечить на его выходе стабильное колебание. Напряжение на вход усилительного элемента следует подавать не от внешнего источника сигнала, а создавать его в самом генераторе. Для этого нужно часть напряжения с выхода усилителя подать на его вход, то есть предусмотреть цепь обратной связи.
В том случае, когда сдвиг фаз, вносимый цепью ОС, обеспечит своевременное получение контуром энергии, произойдёт компенсация потерь энергии в контуре и нагрузке и колебания станут незатухающими.
Поскольку усиление происходит за счёт источника постоянного напряжения, последний и является источником энергии вынужденных колебаний.
Структурная схема автогенератора представлена на рисунке 1.

В состав автогенератора входят: колебательная система, источник постоянного напряжения, усилительный элемент, преобразующий энергию источника постоянного напряжения в энергию радиочастотных колебаний и цепь обратной связи, обеспечивающая передачу напряжения с выхода автогенератора на вход усилительного элемента.
60. Схема с ОЭ, ОК, ОБ.
ПУНКТ 3.2 СХЕМА С ОБЩИМ ЭМИТЕРОМ
рис 7
Входным током является ток базы а выходным ток коллектора. Ток базы на нижних и средних частотах меньше тока коллектора поэтому коэффициент передачи по току больше 1 , усилители собранные по такой схеме имеют самый большой коэффициент усиления по мощности по сравнению со схемами с общим коллектором и общей базой поэтому их широко применяют в радио передающих устройствах , на верхних рабочих частотах из-за снижения коэффициента передачи по току до 1 и менее , усилительные свойства схем с общей базой и общим эмиттером оказываются одного порядка
ПУНКТ 3.3 СХЕМА С ОБЩЕЙ БАЗОЙ

Входным является ток эмиттера а выходным ток коллектора, т.к ток эмиттера представляет собой сумму токов базы и коллектора , коэффициент передачи по току в этой схеме меньше 1 , усиление по мощности происходит только за счет усиления по напряжению особенностью схемы с общей базой является малое входное сопротивление транзистора, активная составляющая которого может составлять десятые и сотые доли Ома, это затрудняет построение меж каскадных согласующих цепей. Достоинство усилителей по схеме с общей базой по сравнению с усилителями по схеме с общим эмиттером является меньшее уменьшение коэффициента усиления по мощности в рабочем диапазоне частот а так же меньшая склонность к само возбуждению эта схема находит применение в диапазоне СВЧ , в остальных диапазонах её применяют редко
СХЕМА С ОБЩИМ КОЛЕКТОРОМ

Входным является ток базы а выходным ток эмиттера коэффициент передачи по току мало отличается от схемы с общим эмиттером а коэффициент передачи по напряжению меньше 1 , основным не достатком ограничивающей применение этой схемы на практике является низкий коэффициент усиления по мощности , по сравнению со схемой с общим эмиттером при существенной его зависимости на частоты. схема с общим коллектором находит применение в устройствах с малым уровнем мощности при построении эмиттерных повторителей которые обеспечивают большое входное и малое выходное сопротивление каскада , малое выходное сопротивление эмиттерного повторителя , позволяет работать ему на изменяющуюся по величине или комплексную нагрузку , без существенного искажения сигнала.
61. Схемы питания выходной цепи.
Выходная цепь генератора состоит из следующих 3 элементов : источника питания , усилительного прибора, и нагрузки . Практическое применение находят 2 схемы питания анодной цепи : 1. Схема последовательного питания 2. Схема параллельного питания
При последовательной схеме питания усилительный прибор источник питания и нагрузка включаются между собой последовательно

В этой схеме постоянная поставляющая анодного тока , протекает по цепи , минус источника анодного напряжения , катод – анод лампы , колебательный контур , дроссель , + источника анодного питания , это даёт возможность избежать бесполезных потерь энергии на внутреннем сопротивлении источника и устранить паразитную обратную связь через общий источник питания.
Переменная составляющая входного тока протекает через блокировочный конденсатор минуя дроссель и источник питания. Сопротивление блокировочного конденсатора тока рабочей частоты должно быть значительно меньше эквивалентного сопротивления анодного контура оно также должно быть меньше сопротивления дросселя то есть не обходимо выполнение условия расчетные соотношения для блокировочного конденсатора и дросселя следующие здесь длина рабочей волны выражена в метрах . емкость в пико фарадах , индуктивность в микро генри.
В схеме параллельного питания все 3 элемента выходной цепи включены параллельно
Рисунок 11
Постоянная составляющая выходного тока протекает по цепи минус источника коллекторного питания эмиттер коллектор транзистора , дроссель , источника колектороного питания переменная составляющая выходного тока протекает от коллектора транзистора через коллекторный эмитерный переход , разделительный конденсатор , колебательный контур , к коллектору транзистора.
Разделительный конденсатор не допускает протекание постоянного тока через контур для переменной составляющей разделительный конденсатор вместе с колебательным контуром образуют делитель напряжения паление напряжения на разделительном конденсаторе без полезное поэтому его сопротивление первой гармоники колекторного тока должно быть по возможности меньше расчетное соотношение для разделительного конденсатора индуктивность дросселя в схеме параллельного питания для сохранения высокой добротности контура выбирается из условия в противном случае меж витковая ёмкость дросселя приведёт к снижению добротности контура основное преимущество схемы последовательного питания заключается в том что в ней параллельно колебательному контуру не включены ни какие вспомогательные устройства , то есть добротность контура не снижается. Существенным не достатком этой схемы является наличие на деталях цепи колебательного контура высокого постоянного напряжения что создаёт опасность при использовании генератора. Основное + схемы в том что контур изолирован от постоянного напряжения питания , следовательно его изоляция упрощается. К – этой схемы является влияния дросселя и разделительного конденсатора на параметры контура
62. Схемы питания управляющей сетки.
Входная цепь генератора состоит из входной цепи лампы или транзистора источника возбуждения и источника смещения возможны 2 схемы питания управляющей сетки. Параллельная и последовательная

Последовательная схема питания рисунок 12 . требует трансформаторной связи между каскадами поэтому чаще применяют схему параллельного питания рисунок 13 .
Если в цепи управляющего электрода действует только постоянное напряжение смещения то во входной цепи ток не протекает.
При включении напряжения возбуждения в цепи управляющего электрода будет действовать результирующее напряжение в ламповом генераторе когда результирующее напряжение на сетке оказывается положительным в цепи сетки появляется ток имеющий форму периодической последовательности импульсов по теореме фурье он может быть представлен в виде ряда
Разделительный конденсатор осуществляет разделение соседних каскадов по постоянной составляющей , емкость этого конденсатора должна быть такой чтобы падение напряжение на нем было мало по сравнению с напряжением возбуждения
Её выбирают из условия : где Свхл- входная ёмкость лампы.
Сеточный блокировочный дроссель предназначен для предотвращения замыкания источника возбуждения через цепи смещения и для подачи напряжения смещения к сетке его индуктивность выбирают из условия если в качестве источника смещения используется выпрямитель обладающей односторонней проводимостью то не обходимо обеспечить путь постоянной составляющей сеточного тока включив параллельно блокировочному конденсатору резистор

Если требуется низменное напряжение смещение то ток выпрямителя выбирают большим тогда величина сопротивления смещения
Напряжение смещения на управляющем электроде электронного прибора может быть 3 видов : от отдельного источника , автоматическая, или комбинированное смещение от отдельного источника можно получить от выпрямителя , или батареи гальванических элементов. Достоинство такого способа постоянство напряжения смещения. А не достатке в увеличении размеров и экономичности. В мало мощных мало ламповых генераторах применяют автоматическое освещение за счет сеточного или катодного токов . как на рисунке 14
рисунок 14
Постоянная составляющая сеточного тока создаёт падение напряжения на резисторе смещения это напряжение и используется в качестве автоматического смещения, автоматическое смещение можно получить только в генераторах, работающих с сеточным током . Достоинством автоматического сеточного смещения заключается в экономичности и малых габаритных размеров а не достаток в том что при случайном исчезновении напряжения возбуждения пропадёт и напряжение смещения , в результате чего резко возрастет постоянная составляющая анодного тока и мощность рассеиваемая на аноде может превысить допустимое значение. В транзисторных генераторах различают отпирающие и запирающие напряжение смещения , запирающие напряжение смещения часто получают за счет постоянной составляющей тока базы (Рисунок 15)
рисунок 16
Во многих случаях практического использования требуется напряжение смещения близкое к 0 . тогда (рисунок 17)
рисунок 17
Отпирающие напряжение смещение может быть получено или от специального источника или от источника питания коллекторной цепи (Рисунок 18)
рисунок 18
На делители R1 и R2 рассеивается не которая мощность и КПД генератора не сколько снижается но за то не требуется специальный источник питания , для цепи смещения кроме автоматического смещения за счет сеточного или базового потоков в транзисторных и ламповых генераторах применяют автоматическое смещение за счет катодного или эмиттерного токов (Рисунок 19)
рисунок 19
Однако в ламповых генераторах с внешним возбуждением катодные авто смещения применяют редко это объясняется сложностью питания цепи накала при изолированном от земли катоде и большими потерями в резисторе авто смещения для сочетания эффективных свойств фиксированного и автоматического смещения применяют комбинированное смещение , частично от выпрямителя и частично автоматическое
рисунок 20
рисунок 21
63. Схемы смещения на управляющем электроде.
64. Температурные, атмосферные влияния на частоту АГ.
65.Транзисторные АГ с индуктивной трансформаторной связью.
Рис 100

Рис 101

Схемы автогенераторов с индуктивной (трансформаторной) обратной связью показаны на рис. 100, б, в. При включении источников питания в коллекторной (анодной) цепи транзистора (лампы) возникает ток коллектора, который заряжает конденсатор колебательного контура. После заряда конденсатор разряжается на катушку, В результате в контуре LK CK возникают свободные колебания с частотой fо = 1/(2п\/ LKCK), индуктирующие в катушке связи Lc переменное напряжение той же частоты, с которой происходят колебания в контуре. Это напряжение вызывает пульсацию тока коллектора (анода). Переменная составляющая тока восполняет потери энергии в контуре, создавая на нем усиленное тран« зистором переменное напряжение.
Процесс возникновения колебаний в генераторе показан на рис. 101, а, б. В начальный момент (при включении источника питания) свободные колебания в контуре имеют малую амплитуду, поэтому индуктированное этими колебаниями напряжение возбуждения на базе транзистора Uб или сетке лампы Uc невелико. После усиления сигнала усилительным элементом ток в контуре iK(i*) возрастает, в результате чего увеличивается амплитуда напряжения возбуждения U6(Ue), а следовательно, и амплитуда тока в контуре. В установившемся режиме рост тока в контуре ограничивается сопротивлением потерь контура а также затуханием, вносимым в контур за счет прохождения тока по обмотке ОС. Незатухающие колебания в контуре автогенератора установятся лишь при выполнении фазового (баланс фаз) и амплитудного (баланс амплитуд) условий самовозбуждения генератора.
^ Фазовое условие сводится к тому, что в схеме генератора должна быть установлена положительная ОС между выходной и входной цепями транзистора (лампы). В этом режиме обеспечивается восполнение потерь энергии в контуре. Фазовое условие самовозбуждения выполняется, если суммарный сдвиг фаз усилительной цепи К и цепи обратной связи 0 (см. рис. 76) составляет 2лп, где-n=0, 1, 2... Фазовое условие удовлетворяется, если переменное напряжение на входе усилительного элемента изменяется в про-тивофазе с переменным напряжением на« контуре выходной цепи.
Обычно резонансное сопротивление параллельного контура име« ет чисто активный характер. При воздействии»на базу (сетку) сигнала с частотой, равной частоте резонанса, напряжение на коллекторе (аноде) будет сдвинуто по фазе на 180° (как в обычном резиг сторном каскаде усиления). Напряжение, индуктируемое в обмотке обратной связи Lc за счет тока Iк, проходящего через контурную катушку LK, равно Uр=±jw0MIк, где М — коэффициент взаимоиндукции между катушками. Правильная фазировка колебаний достигается соответствующим включением в схему концов катушки ОС, при котором U$ = — jwоМIк.
В этом случае общий фазовый сдвиг в схеме (см. рис. 76, а) фк+фр =0, т. е. установится положительная ОС.
66. Трансформация сопротивления с помощью параллельного контура.
Трансформация сопратевления с помощью параллельного контура может быть поеснина следующим образом.

Предположим что в коллекторной цепи ГВВ включен колебательный контур. Из расчета выяснилось что сопративление коллекторной нагрузки Rk=Uk/Ik1=Rэ опт. Сопративление полезной нагрузки каскада подключено к части катушки ГВВ.
Колебательный контур в режиме холостого хода имеет сопротивление Rэхх=L/(C*r). Это сопротивление всегда существенно больше, чем сопротивление коллекторной нагрузки. При подключении полезной нагрузки сопротивление в точках 1, 2 изменится до значения Rэн=L/(C*(r+rвн)), где rвн=(Xсв^2)/Rэ. Варьируя величину сопротивления связи в определённых пределах можно добиться условия, что сопротивление коллекторной нагрузки будет оптимально. КПД цепи, равное η= Pн/P1=1-(Qн/Q). следовательно для получения высокого КПД вносимое в контур нагрузкой сопротивление должно быть много больше, чем сопротивление собственных потерь контура. Следовательно, всегда выгодно иметь контур с возможно меньшими потерями или большей добротностью. Если подбором связи с нагрузкой не удаётся достаточно снизить эквивалентное сопротивление нагрузки, то можно дополнительно его уменьшить, применив частичное включение контура в коллекторную цепь, то есть применить схему контура второго или третьего вида.

67. Требования к цепям согласования и фильтрации.
Колебания частоты в радиопередающих устройствах создаются и усиливаются в каскадах, выполненных на электронных приборах. Для выделения энергии радиочастоты с целью передачи её для дальнейшего преобразования, усиления и излучения в выходную цепь усилительных приборов включается нагрузка. Нагрузка может быть апериодической, резонансной и в виде фильтров.
Апериодическая нагрузка, выполняемая в виде фильтров наиболее простая. Она не требует перестройки в широком диапазоне частот, но имеет ограниченный возможности по регулировке межкаскадного согласования сопротивлений и низкий КПД изза потери в резисторе. Такая нагрузка применяется в маломощных каскадах радиочастоты радиопередающих устройств. Фильтры, выполняющие роль нагрузки усилительных приборов обеспечивают лучшую фильтрацию высших гармоник, чем апериодическая нагрузка. Используются фильтры нижних и верхних частот, как в отдельности, так и их комбинации в зависимости от того, какую полосу частот требуется пропустить. Фильтры нижних и верхних частот, а также полосовые фильтры применяют в маломощных каскадах передатчиков, обеспечивая заданную широкую полосу, без перестройки. Наиболее часто в ГВВ в качестве нагрузки выходной цепи усилительного прибора применяют различные виды резонансных колебательных систем, при этом колебательные системы должны обеспечить выполнение следующих требований: пропускать заданную полосу частот, трансформировать комплексное сопротивление последующих цепей в эквивалентное сопротивление нагрузки генератора, осуществлять необходимую фильтрацию рабочей и нерабочих гармонических составляющих тока. Каскад ГВВ передаёт энергию колебаний в последующую цепь. Поэтому нагрузкой каскада в целом может быть входное сопротивление последующего каскада, входное сопротивление фидерной линии или антенны. В качестве колебательных систем в ГВВ применяют как простые, так и сложные системы. Простые используются в маломощных, а сложные в мощных каскадах передатчика. В ламповых резонансных генераторах в качестве нагрузки электронного прибора чаще всего применяют параллельные колебательные контуры. В транзисторных генераторах в качестве нагрузки электронного прибора применяют последовательные колебательные контуры. В выходных каскадах в качестве антенн также используют последовательные колебательные контуры.
68. Угловая модуляция.
Колебания с постоянной амплитудой в общем виде можно представить выражением Ut=Uω×cos⁡(φt). В отсутствии угловой модуляции, колебание 1 – гармоническая и его фаза меняется во времени по линейному закону φt=ωНt+φ0, где Wн – несущая частота гармонического колебания.
Колебания с постоянной амплитудой представляются вектором, длинна которого равна амплитуде напряжения. Вектор вращается с угловой скоростью w, увеличивая мгновенную фазу. При угловой модуляции вектор вращается с переменной угловой скоростью. Линейная фаза растёт не по линейному, а по сложному закону, следовательно при угловой модуляции возникает как частотная (ЧМ), так и фазовая (ФМ) модуляции. Таким образом ЧМ и ФМ являются разновидностями угловой модуляции. При ЧМ и ФМ изменяются соответственно частота и фаза радиочастотного колебания согласно закону передаваемого сообщения, а амплитуда модулированного колебания постоянна и не зависит от передаваемого сообщения.
69. Угол отсечки.
Углом отсечки тетта Q- с перечеркнутой серединой , называют выраженную в угловой мере половину части периода в течении которой существует ток .
Если точка А , смещена на нижний изгиб характеристики то выходной ток будет протекать через усилительный прибор, на протяжении только положительного полу периода напряжения возбуждения , на протяжении отрицательного полу периода тока в цепи не будет то есть тетта будет равна 90 градусов. При увеличении напряжения смещения точка А сместится в лево и выходной ток будет проходить на протяжении времени меньше половины периода , и угол тетта будет меньше 90 градусов. Если же рабочею точку переместить в право , то выходной ток будет протекать ,на протяжении времени большей половины периода , и тетта будет больше 90 градусов .
70. Условия возникновения колебаний в ГСВ.
Возникновение колебаний. Здесь рассматривается возникновение К. в системе, не получающей К. извне, а являющейся источником К. В случае, когда система приходит в К. под действием К., подводимых извне, говорят не о возникновении К., а о воздействии К. на систему и о преобразовании их системой. В пассивных (не содержащих источников энергии) системах такое воздействие вызывает Вынужденные колебания. Существует 3 основных типа К. в системах, являющихся источниками К. 1) Свободные (или собственные) К., происходящие, когда система предоставлена самой себе после нарушения равновесия вмешательством извне, например К. пружинного маятника (рис. 1, б) и К. тока в электрическом контуре (рис. 2).
Свободные К. пружинного маятника и колебательного контура относятся к частному типу свободных К. в линейных колебательных системах (то есть системах, обладающих параметрами, практически неизменными, и описываемых с достаточной точностью линейными дифференциальными уравнениями) с одной степенью свободы. В линейных системах с N степенями свободы (N>1) свободные К. в каждой точке являются суперпозицией N К. (см. Нормальные колебания). В линейных распределённых системах (если отвлечься от атомистической структуры вещества), например струне, стержне, трубе, а также в электрическом кабеле, объемном резонаторе, свободные К. в каждой точке являются суперпозицией бесконечного числа К. Если восстанавливающая сила, т. е. сила, возвращающая систему к положению равновесия, не пропорциональна отклонению от него, свободные К. описываются нелинейным дифференциальным уравнением, например в случае маятника, когда амплитуду нельзя считать очень малой. Такие системы называются нелинейными. Здесь, в отличие от линейных систем, свободные К. (даже если не учитывать затухания) не синусоидальны, и, кроме того, период их зависит от начальных условий, например у маятника период свободных К. тем больше, чем больше амплитуда. Лишь в пределе, когда она стремится к нулю, система становится линейной, а её К. — изохронными: период не зависит от амплитуды.
2) Флуктуационные К., происходящие в результате теплового движения вещества. Поскольку маятник, груз, контур участвуют в тепловом движении материи, они совершают никогда не прекращающиеся флуктуационные К. (см. Флуктуации) — один из видов броуновского движения (См. Броуновское движение). Эти К. особенно легко обнаружить и наблюдать в случае колебательного контура, в котором происходят флуктуации напряжения и тока, применяя усилитель с большим коэффициентом усиления и Осциллограф. Флуктуационные К. в колебательных контурах, антеннах и т.д. — важнейший фактор, ограничивающий чувствительность радиоприёмников.
3) Автоколебания — незатухающие К., которые могут существовать при отсутствии переменного внешнего воздействия, причем амплитуда и период К. определяются только свойствами самой системы и в определенных пределах не зависят от начальных условий. Примерами являются: К. маятника или баланса часов, поддерживаемые опусканием гири или раскручиванием спиральной пружины, звучание духовых и смычковых музыкальных инструментов, К. всевозможных электронных ламповых генераторов, применяемых в радиотехнике, и др. Подробнее см. Автоколебания.
71. Фильтровые схемы АГ.
72. Характеристики мощных транзисторов и ламп, и их идеализация.
ЛАМПОЧКА
Для расчета режима активного четырех полюстника необходима по заданным входному и выходному напряжениям находить входной и выходной ток , если рабочая частота достаточно низка , то сам активный элемент можно считать без инерционным лампы и полевые транзисторы можно считать без инерционными в большей части их диапазона частот у биполярных же транзисторов этот интервал частот составляет лишь несколько процентов (менее 30 %) от всей области рабочих частот . Для точного расчета формы анодного тока в динамическом режиме по заданным напряжением на электродах лампы необходимо иметь статические характеристики для данного экземпляра лампы , при технических расчетах обычно применяют более простые , приближенные методы расчета заменяя реальные статические характеристики не которым их упрошенным аналитическим выражением. Наиболее распространенным в настоящие время методом при технических расчетах является замена реальных характеристик ломанными прямыми линиями , примерный вид реальных статических характеристик диода показан на рисунке 1.2
рисунок 1.2
На рисунке 1.2 (а) показана выходная или анодная характеристика а на рисунке 1.2 (б) анода сеточная или проходная характеристика.
Для анодной характеристики справедливо выполнение неравенства ec1>ec2>ec3>ec4 а для проходной характеристики ea1>ea2>ea3 .
Идеализированные характеристики триода выглядят следующим образом
а

Семейство анодных характеристик представляет собой ряд равно отстоящих параллельных прямых , чем больше напряжение управляющей сетки , тем больше анодный ток и тем выше проходит соответствующая характеристика , угол наклона анодных характеристик горизонтальной оси , определяется внутреннем сопротивлением анодной цепи
В этом выражении
Называется крутизной проходной характеристикой
проницаемостью
Для каждого типа лампы характерным является напряжение сетки при котором анодная характеристика выходит из начала координат , это напряжение обозначается Ec0 и называется сеточным напряжением приведения , напряжение ec штрих – называют запирающим или напряжением сдвига это напряжение при котором анодная характеристика , начинается в точке соответствующей напряжению источника анодной цепи (ea=Ea) сеточное напряжение приведения всегда положительно ,а напряжение сдвига отрицательно .
Анодная характеристика для нулевого сеточного напряжения , начинается в точке соответствующей анодному напряжению приведения , область малых анодных напряжений где реальные характеристики постепенно сливаясь , сходятся в одной точки ,на идеализированной характеристики представлено прямой ,выходящий из начала координат под углом альфа , эту линию называют линией критического режима , называют критической крутизной на проходной характеристики линией критического режима является прямая исходящий из точки соотвествушей сеточного напряжения приведения. Она разграничивает область где анодный ток зависит от напряжения на управляющей сетки и область где анодный ток не зависит от сеточного напряжения
Уравнение вида
Позволяет выразить ток анода через напряжение на сетке , анодное напряжение и параметры лампы в тетродах кроме управляющей сетки имеется ещё экранирующая сетка , положительное напряжение на которой , приводит к сдвигу проходной характеристики в лево , а выходной характеристики в верх . на линии критического режима выполняется равенство
В то же время остаётся верное равенство 1 . Приравнивая эти 2 выражения получим
Выражение в скобках обозначим буквой к уравнение 2 определяет соотношение между напряжениями на сетке и на аноде соответствующие границы не до напряженной и перенапряженной областей. Это уравнение называется уравнением линией критического режима ,идеализированные характеристики транзистора выглядят следующим образом
рис 1.4
Пунктирной линией на рисунке 1 .4 (Б) показана реальная проходная характеристика транзистора , крутизна статической характеристики и проницаемость транзистора . Как видно проходные характеристики коллекторного тока , могут быть идеализированные семейством прямых выходящих из точки Еб0 они аналогичны анодно сеточных характеристики ламы но в отличии от последних они существуют только при отрицательным напряжении базы для p-n-p транзисторов или только при положительном напряжении для транзисторов n-p-n структуры
73. ЧМ и ФМ.
ЧМ и ФМ. Несмотря на тесную связь частотную и фазовую модуляции можно различать по тому, какой из параметров колебания (частота или фаза) находится под воздействием модулирующего фактора. Если модулирующий фактор меняет фазу, то модуляцию следует считать фазовой, хотя при этом меняется и частота. Если модулирующий фактор меняет частоту, то, хотя при этом меняется фаза, модуляцию следует считать частотной. Рассмотрим характер колебания при ЧМ и ФМ в случае гармонического модулирующего колебания и определим как будет меняться второй параметр. Угловая частота и фаза связаны зависимостью
ω=dφdt, φ=ω dt.
При ЧМ одним гармоническим колебанием частота модулированного РЧ колебания ωt=ωн+∆ωmaxcos⁡(Ωt)Из-за изменения частоты ЧМ меняется и мгновенная фаза этого колебания.
φt=ωнt+∆ωmaxΩsinΩt+φ0Ut=Uω×cos⁡(ωнt+∆ωmaxΩsinΩt+φ0).
Из последнего выражения можно сделать вывод, что при изменении частоты РЧ колебания, по синусоидальному закону, фаза такого колебания меняется по косинусоидальному закону. Отношение девиации частоты к частоте модулирующего напряжения называется индексом модуляции и обозначается M=∆ωmaxΩ. При постоянной девиации индекс модуляции обратно пропорционален частоте модуляции. При ФМ одним гармоническим колебанием фаза модулированного колебания изменяется по закону φt=ωнt+Mcos(Ωt)+φ0Индекс модуляции зависит только от амплитуды модулирующего колебания и не зависит от его частоты. Тогда для РЧ колебания при ФМ можно записать
Ut=Uω×cos⁡(ωнt+McosΩt+φ0).
Частота такого колебания меняется по закону ω=dφ(t)dt=ωН-MΩsinΩt. Из этого выражения следует, что косинусоидальное изменение фазы ВЧ колебания вызывает синусоидальное изменение его частоты. При этом ФМ с индексом модуляции M сопровождается ЧМ с девиацией частоты ∆ωmax=ΩM. Таким образом общее для ФМ и ЧМ то, что модуляция одного из параметров РЧ колебания неизбежно вызывает изменение другого параметра, а различие между ЧМ и ФМ в том, что при гармонической ЧМ индекс модуляции обратно пропорционален частоте модулирующего колебания, а при гармонической ФМ девиация частоты прямо пропорциональна частоте модулирующего колебания. При ФМ индекс модуляции зависит только от амплитуды модулирующего колебания, а девиация частоты зависит как от амплитуды колебания, так и от его частоты. Следовательно существует возможность получения ЧМ из ФМ и наоборот. Для этого модулирующее колебание сначала подают на интегрирующую цепь, а затем на фазовый модулятор.
74. Эквивалентное сопротивление контуров.
Найдём Rэкв для контуров второго и третьего вида: Rэ=((ω*L1)^2)/r=((Pl^2)*(ρ^2))/r, где Pl=L1/L. Для контура третьего вида Rэ=((1/(ω0*C1))^2)/r=((Pc^2)*(ρ^2))/r, где Pc=C/C1, C=(C1*C2)/(C1+C2). Величины Pl и Pc называются коэффициентами включения контура второго и третьего вида в выходную цепь ГВВ. Меняя положение отвода катушки L1 или значение ёмкостей C1, C2 при условии сохранения (C1*C2)/(C1+C2)=const можно изменять коэффициенты включения от 0 до 1и соответственно изменить эквивалентное сопротивление контура от 0 до Rэ1=Rэ контура первого вида. Эквивалентное сопротивление контура четвёртого вида равно Rэ=((ρ^2)*((Pl-Pc)^2))/r
Вид контура L1 L2 C1 C2 Pl Pc Rэхх1 L1 - ∞ C2 1 0 ρ2/r
1 0 L2 C1 ∞ 0 1 ρ2/r
2 L1 L2 C1 ∞ <1 1 ρ2*(1-Pl)2/r
2 L1 L2 ∞ C2 <1 0 ρ2*Pl2/r
3 L1 0 C1 C2 1 <1 ρ2*(1-Pc)2/r
3 0 L2 C1 C2 0 <1 ρ2*Pc2/r
4 L1 L2 C1 C2 <1 <1 ρ2*(Pl-Pc)2/r
Поскольку в режиме холостого хода сопротивление контуров второго и третьего вида меньше, чем контуров первого вида, то будет меньше и КПД контуров второго и третьего вида. η=1-(Rк/ρ2Rэхх1)
Таким образом, при частичном включении контуров КПД оказывается значительно меньше, поэтому такой способ согласования сопротивлений встречается редко. Обычно его применяют, когда сопротивление коллекторной нагрузки больше эквивалентного сопротивления колебательного контура первого вида на холостом ходу.
Параллельный колебательный контур первого вида, имеющий большое входное сопротивление удобно использовать при большом внутреннем сопротивлении источника тока и нагрузки. Например, в ламповых ГВВ. Источник с малым сопротивлением просто замкнёт накоротко колебательный контур. При необходимости сочетать параллельный контур и небольшое сопротивление коллекторной цепи и нагрузки приходится прибегать к контуру второго или третьего вида.
75. Электрический расчёт режима работы транзистора.
Расчёт состоит из двух этапов:
Расчёт коллекторной цепи
Расчёт входной цепи
Расчёт коллекторной цепи обычно ведётся при заданной колебательной мощности и определённом напряжении коллекторного питания, а в ряде случаев при заданном нагрузочном сопротивлении. Напряжение коллекторного питания может быть заданно в техническом задании (ТЗ) на проектируемых передачах. Если напряжение не задаётся, то в мощном оконечном каскаде его определяют исходя из полного использования транзистора по напряжению. Расчёт коллекторной цепи транзистора необходимо вести с учётом возможности рассогласования нагрузки. Для оконечного каскада передатчика нагрузкой является входное сопротивление антенны или согласующего устройства, устанавливаемого на его входе. Нагрузкой пред оконечного и предварительного каскада является входное сопротивление последующего каскада.
Расчёт выполняют в следующей последовательности:
Для заданной колебательной мощности и напряжения коллекторного питания находят критический коэффициент использования анодного напряжения ξкр=0.5+0.5*sqrt(1-((8P1)/(α1(θ)Sкр*Eк^2)))=0.5+0.5*sqrt(1-(8rнас*P1)/(α1(θ)*Eк^2)). rнас=rк+rб
Определяем амплитуду первой гармоники напряжения на коллекторе Uк=Eк*ξкрОпределяем максимальное напряжение на коллекторе Uкmax=Eк+(1.2…1.3)Uк1<=Uкдоп, где Uкдоп – допустимое напряжение коллектора транзистора. Если данное условие не выполняется, то необходимо снизить напряжение коллекторного питания.
Определяем амплитуду первой гармоники коллекторного тока Iк1=2P1/Uк1
Определяем амплитуду импульсов коллекторного тока Im=Iк1/α1(θ)
Определяем постоянную составляющую коллекторного тока Iк0=Im*α0(θ)<=IкдопОпределяем максимальную мощность, потребляемую от источника питания коллектором P0=Iк0*Eк
Определяем КПД коллекторной цепи в критическом режиме η=P1/P0
Определяем максимальную рассеиваемую мощность на коллекторе транзистора Pкmax=P0-P1. Для генераторов в режиме A Pкmax=P0
Рассчитываем оптимальное значение коллекторной нагрузки Rкопт=(ξкр*Eк*Uк1)/(2P1)=(Uк1^2)/(2P1)
В широкодиапазонных генераторах сначала могут проектировать межкаскадную или выходную цепь связи, затем определять оптимальное сопротивление нагрузки. При выполнении расчёта следует в соответствующих местах проверить условия по допустимому рассеянию на коллекторе, постоянной составляющей тока коллектора и потребляемой мощности. Если эти величины превышены, то следует повторить расчёт, задавшись меньшим углом отсечки.
76. Энергетические соотношения в генераторе.
Основной задачей генератора является создание возможно большей мощности колебаний заданной частоты при достаточно высоком КПД. Колебательная мощность выходной цепи определяется амплитудой тока рабочей частоты и переменным напряжением на сопротивлении нагрузки. Эта мощность определяется выражением P1=0,5*Ia1*Ua=0,5*Ia1^2*Ra
Мощность, потребляемая от источника, находится из формулы P0=Ia0*U0
КПД выходной цепи генератора равна отношению колебательной мощности к мощности, потребляемой передатчиком со всеми вспомогательными устройствами от источника питания η1=P1/P0=(0,5Ia1*Ua)/(Ia0*Ea). КПД показывает какая часть энергии преобразуется в колебания, и какая часть её рассеивается на сопротивлении нагрузки. Пользуясь динамическими характеристиками генератора строят его нагрузочные характеристики.
Уравнение баланса мощностей: P0=P1+Pрас
Рассматривая нагрузочные характеристики генератора можно проследить как изменяются основные его параметры при изменении сопротивления нагрузки. Важнейшими параметрами генератора являются колебательная мощность и КПД.
Рассматривая нагрузочную характеристику колебательной мощности P1, видим, что её значение достигает максимума в точке 1, а затем уменьшается. Максимум колебательной мощности достигается при работе генератора в критическом режиме. Штриховая линия, проходящая через точку 1 на рис.4 параллельно оси ординат отделяет область недонапряжённого режима (слева от линии) от области перенапряжённого. КПД достигает своего максимума в слегка перенапряжённом режиме (точка 2). То, что максимумы колебательной мощности и КПД не совпадают, даёт возможность выбирать режим работы генератора в зависимости от того, какой из параметров необходимо обеспечить по максимуму.
Важным достоинством слабо перенапряжённого режима является незначительное изменение выходного напряжения при изменении сопротивления нагрузки. Это даёт возможность поддерживать практически неизменным напряжение возбуждения последующего каскада при непостоянстве его входного сопротивления.
77. Энергетические соотношения в модулируемом усилителе.
Определим энергетические условия в МУ, предназначенном для сложения мощностей двух генераторов с заданным соотношением их мощностей т — P2/Pi. Так как генераторы развязаны, то создаваемые ими в нагрузках RB и R6 (рис. 1.4, а) токи /н1, /б1, /н2, /б2 не зависят от того, работают ли они раздельно или совместно.
При раздельном включении мощность каждого генератора распределяется между обеими нагрузками: Рг = Рв1 + Рбь Рг — = Рн2 + Рбг- Соответственно токи в нагрузках /Н1 = V^PBi/RB, /б1 = \/P0l/Rrj и т. д. При совместном включении результирующие токи /н и /б зависят от сдвигов фаз между их составляющими, определяемых фазовыми соотношениями (<рн, <рб), присущими данному типу моста, и сдвигов фаз <р между входными напряжениями U1 и UПоэтомуIB-VKJRB+VKJRu ехр [/(Фн + Ф)]-
Аналогичный вид имеет выражение для /б- Следовательно, при совместном включении генераторов мощность в нагрузках Рв = = Рш1 + Рн2 + 2\/рн1ри2 cos (фн + ф), Рб = Р01 + Р62 + + 2VP6lP6% cos (фб + Ф).
Суммарная мощность генераторов Рв + Рб = + Pi =
= Phi + Рб1 + РН2 + Р62- Поэтому 2|/ Рн1Рн2 cos (фн + ф) + + 2 /РбхРбг cos (фб + ф) = 0. Так как PHi, PH2, ^61 и Рб2 от угла ф не зависят, то данное отношение справедливо только при условии, что фб = фн + л. Тогда
1/>н1Л<2/Рб1 Лз2 = 1. (1.2)
Таким образом, из энергетических соображений следует, что в сбалансированном МУ сдвиги фаз между токами, создаваемыми генераторами в нагрузках, должны отличаться на 180°; если при некотором угле ф0 между напряжениями иг и £/2 токи в одной нагрузке (/Н1 и /н2) синфазны, то в другой (/6i и /б2) они обязательно противо- фазны.
Для того чтобы мощности складывались без потерь в R6, следует установить такое соотношение между амплитудами и фазами их входных напряжений и U2, при котором /б1 = — /g2. Тогда
результирующий jok /б = О, ток в нагрузке /н = /н1 + /на
и согласно (1.2) Рб1 = Рб2 = J/PB1/>M= V (Pi-Poi) (P»—Poj. Отсюда
Р6i = Рьг = fW^i + Рг) = Р\ШЦ\ + т) = Р2 (1 + т),
Рл = Pi' (1 + т), Р= Р2/и/(1 + от). (L3)
Следовательно, МУ должно быть построено с таким расчетом, чтобы при раздельном включении мощность первого генератора делилась между нагрузками пропорционально от, а мощность второго — обратно пропорционально т. Так, например, если m = 1/2, то при совместном включении генераторов Рг — Р2 = 1/2, Рн = 3/2, Рб = 0, а при раздельном их включении возможны два случая:
1) Рх = 0, Р2 = 1/2, тогда Рн2 = 1/6, Рб2 = 1/3;
2) Pi = 1, Р2 = 0, тогда РН1 = 2/3, Рб1 = 1/3. Нарушение требуемых соотношений амплитуд и фаз входных
напряжений 11 ^ и U2 вызывает появление тока в балластной нагрузке и соответствующую потерю мощности (Рб). У большинства МУ потери в реактивных элементах малы, и поэтому за к. п. д. МУ можно считать Т] 1 — Рб/ (Рх + Р2).

Приложенные файлы

  • docx 24104068
    Размер файла: 3 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий