Файл: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие].pdf

Рис. 1.31. Вариант схемы усилителя мощности с двухтакт­ ным включением ламп

Эта схема с последовательным анодным питанием. Применя­ ются также схемы с параллельным анодным питанием. В любой двухтактной схеме лампы включены параллельно по постоянному току и последовательно по переменному току основной частоты.

Для работы двухтактного усилителя требуются два противо­

таково, что лампы работают в режиме второго рода. Это может быть режим класса В, С или АВ. Режим класса А применяется очень редко.

На рис. 1.32 изображены графики токов и напряжений в двух­ тактном усилителе для случая его работы в режиме клаоса С.

Из графиков видно, что импульсы анодного тока ламп сдвинуты по времени на половину периода их повторения. Поэтому нечет­ ные гармоники этих токов противофазны, а четные гармоники син-

внутри лампы от анода к катоду), то в это же время первая гар­ моника анодного тока лампы Л2 отрицательна (протекает внутри лампы от катода к аноду). Поскольку эти токи одинаковые по величине, то выходит, что последовательно через обе лампы про­ текает единый (общий) переменный ток.

48

Он создает на контуре переменное напряжение с амплитудой

где /?э .д—резонансное сопротивление контура в двухтактном уси­ лителе.

Поскольку в двухтактной схеме амплитуда первой гармоники анодного тока такая же, как и в однотактной, то для получения одинаковой напряженности режима обеих ламп надо иметь

Рис. 1.32. Графики напряжений и токов в двухтактном усилителе

В этом случае колебательная мощность в двухтактном усили­ теле будет в два раза больше, чем в однотактной. Очевидно, что и потребляемая мощность в два раза больше чем в однотактной схеме. Следовательно, КПД двухтактного усилителя такой же, как однотактного (при одинаковом режиме ламп).

Двухтактный усилитель можно использовать в качестве умно­ жителя частоты. Но повышать ее можно только в нечетное число раз. Невозможность удвоения или учетверения частоты объясняет­ ся тем, что четные гармоники анодных токов ламп протекают че­ рез контур во встречных направлениях, ибо в лампах они синфазны. Поэтому четные гармоники анодных токов на контуре на­ пряжения не создают. Данное обстоятельство является крупным достоинством двухтактной схемы, если она работает в режиме уси­ ления.

Междуэлектродные емкости ламп в двухтактной схеме соединя­ ются последовательно. Это очень хорошо по двум причинам: вопервых, получается наименьшая емкость контура, а это жела­ тельно для настройки его на более высокие частоты; во-вторых,

49

Двухтактные усилители мощности широко используются в диа­ пазонах длинных, средних, коротких и метровых волн. В большин­ стве случаев они выполняются на триодах.

15. Транзисторные усилители мощности

Схемы транзисторных усилителей мощности принципиально не отличаются от ламповых, но имеют некоторые особенности. Коле­ бательный контур обычно включается в выходную цепь транзисто­ ра не полностью, а частично. Неполное включение контура необ­

общим эмиттером, то для получения режима класса С смещение должно быть положительным. Для получения режима класса В,

ния £б положительное. Поэтому усилитель работает в режиме

ложительным. Ток коллектора свое направление не меняет. Он все время отрицательный. Ток базы может вытекать из транзистора или втекать в него. Поэтому он бывает отрицательный или поло­ жительный.

До момента t\ эмиттерный переход транзистора заперт. Про­ цесса инжекции дырок в транзисторе нет. В цепи базы и коллек­

50

С момента t{ до момента t2 транзистор отперт. При этом потен^ циальный барьер эмиттерного перехода изменяется по закону воз­ буждающего напряжения. Результатом процесса инжекции дырок

Umax

О

О

Рис. 1.34. Графики напряжений и токов в транзисторном уси­ лителе мощности (режим класса С)

являются импульсы коллекторного и базового тока. Их амплитуды пропорциональны. Очевидно, что ток коллектора больше тока базы.

Постоянная составляющая импульсного коллекторного ток-а / к о значительно больше теплового тока / . На схеме ток / к о проходит от +ЕК (т. е. от корпуса) через транзистор, разделительный дрос­ сель L p и на —Ек .

51

через источник напряжения Eg, заряжает его, что позволяет в практических схемах усилителей заменять источник напряже­ ния Ев ячейкой автоматического смещения. Схема ячейки в цепи базы может быть последовательной или параллельной.

Первая гармоника коллекторного тока в положительный полу­ период (обозначена + ^ к „ ) выходит из эмиттера, проходит через

контур, разделительный конденсатор С р и входит в транзистор че­ рез вывод коллектора. Она протекает под воздействием перемен­

Первая гармоника тока базы проходит под воздействием вход­ ного напряжения. Она синфазна с ним. Следовательно, входное сопротивление транзисторного усилителя активно по характеру. Очевидно, что

Если режим работы усилителя недонапряженный или крити­ ческий, то импульсы коллекторного тока остроконечные. Именно такими они изображены на рис. 1.34. В этом случае для расчета энергетических соотношений в транзисторном усилителе можно пользоваться графиками, изображенными на рис. 1.13.

Основные уравнения, применительно к обозначениям на схеме

ина графиках, имеют следующий вид:

1)Потребляемая мощность

ния.

52

3) Мощность тепловых потерь, нагревающая коллектор тран­ зистора:

индексы (применительно к обозначениям в транзисторном усили­ теле) .

Для примера приведем уравнение для амплитуды импульсов

Приведенные уравнения показывают, что методы расчета тран­ зисторных усилителей не отличаются от методов расчета анало­ гичных ламповых усилителей.

§4. АВТОГЕНЕРАТОРЫ ДЛИННЫХ, СРЕДНИХ

ИКОРОТКИХ ВОЛН

1.Общие сведения об автогенераторах

Автоколебательный генератор является устройством, в котором без внешнего воздействия создаются периодические электрические колебания. В передатчике он выполняет роль задающего генера­ тора. Колебания, создаваемые задающим генератором, имеют си­ нусоидальную форму. Их частота и амплитуда должны быть ста­ бильны.

53