Файл: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие].pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 298
Скачиваний: 3
Статическая модуляционная характеристика при |
модуляции |
||||
смешением показана |
на рис. 1.116,0 |
и представляет |
собой |
зави |
|
симость амплитуды |
анодного тока |
7 m a i от |
напряжения |
смеще |
|
ния Eg. Эта характеристика свидетельствует |
о том, что при боль |
ших отрицательных смещениях угол отсечки анодного тока мал,
мала амплитуда импульсов |
анодного |
тока, |
а следовательно, мала |
|
и амплитуда тока первой |
гармоники |
/ т а ь |
По |
мере уменьшения |
смещения возрастание угла отсечки |
вызывает |
увеличение ампли- |
|
|
О |
|
в |
режим |
||
Рис. 1.116. Влияние |
напряжения смещения на |
форму |
импульсов |
анодного |
|||
тока и режим работы модулируемого каскада |
при модуляции смещением: |
||||||
а — сеточная характеристика лампы модулируемого |
каскада; |
б — и м п у л ь с ы анодного |
|||||
тока |
при |
различных значениях |
смещения; а — статическая модуляционная |
характери |
|||
|
|
|
|
стика |
|
|
|
туды |
/ т а ь которое |
будет |
происходить до тех пор, пока |
схема не |
|||
перейдет |
или в перенапряженный режим, или в режим |
колебаний |
|||||
первого |
рода. |
|
|
|
|
|
|
При |
переходе |
схемы |
в перенапряженный |
режим |
амплитуда |
анодного тока первой гармоники уменьшается при уменьшении смещения и возникает перегиб статической модуляционной харак теристики. Причем если увеличить амплитуду несущих колебаний,
вводимых в цепь сетки, то перенапряженный |
режим и |
|
верхний |
|
перегиб статической |
модуляционной характеристики |
возникнут |
||
при меньших значениях напряжения смещения |
(на рис. 1.116 по |
|||
следний случай показан пунктиром). |
|
|
|
|
При переходе в режим колебаний первого рода рост |
ампли |
|||
туды анодного тока |
прекращается, так как при работе |
в |
режиме |
145
колебаний первого рода амплитуда анодного тока не зависит от величины напряжения смещения.
Для получения неискаженной модуляции работа осуществляет ся на прямолинейном возрастающем участке модуляционной ха рактеристики, т. е. генератор должен работать в недонапряженном режиме, причем на протяжении всего участка должны быть коле бания второго рода. Однако работа в недонапряженном режиме приводит к тому, что среднее значение КПД при модуляции со
ставляет |
не более |
30—35%, т. е. примерно в два — два с полови |
ной раза |
меньше, |
чем у обычного усилительного каскада, рабо- |
Рис. 1.117. Влияние угла отсечки на изменение коэффициента модуляции AM колебаний при усилении
тающего в критическом режиме. Это является недостатком схем сеточной модуляции смещением.
В передатчиках средней и большой мощности (при Р 8 ч - -f-10 вт) модулирующее напряжение, выделяющееся на вторичной обмотке микрофонного трансформатора, оказывается недостаточ ным для получения глубокой модуляции. Поэтому в таких пере датчиках модулирующий сигнал до подачи на управляющую сетку генераторной лампы предварительно усиливается специальным усилителем низкой частоты—так называемым м о д у л я т о р о м .
Модуляторы, как правило, работают в режиме колебаний вто рого рода, что позволяет повысить их КПД. При этом значение коэффициента модуляции остается неизменным после усиления лишь при угле отсечки, равном 90°. Однако при таком угле от сечки мал КПД. Поэтому модуляторы чаще работают при мень ших углах отсечки — около 50—70°. Кроме увеличения КПД мо дулятора при работе с малыми углами отсечки происходит уве личение коэффициента модуляции (рис. 1.117), что особенно вы годно в случае недостаточно глубокой модуляции в предыдущих каскадах.
146
С х е м ы а н о д н о й м о д у л я ц и й
Принцип анодной модуляции состоит в том, что при изменении анодного напряжения происходит изменение напряжения запира ния, угла отсечки и амплитуды импульсов анодного тока. Однако поскольку генераторные лампы имеют малую проницаемость, то влияние анодного напряжения иа угол отсечки в недонапряженном режиме незначительно и статическая модуляционная характе ристика (рис. 1.118, а) имеет незначительный наклон. В области
Критический
режим
Рис.. I.I IS. Модуляционные статические характеристики и их исполь зование для определения значения анодных токов при модуляции
же перенапряженного режима за счет увеличения сеточного тока анодный ток резко уменьшается и наклон модуляционной харак теристики увеличивается. Поэтому при анодной модуляции обыч но используют перенапряженный режим, при котором работа осу ществляется на нижнем прямолинейном участке OA статической модуляционной характеристики.
Конкретные схемы анодной амплитудной модуляции обычно классифицируют по схеме модулятора, т. е. усилителя низкой ча стоты, с которого снимается модулирующий сигнал, вводимый в
анодную цепь модулируемого каскада.
Наиболее широкое применение в передатчиках малой мощно сти находят дроссельные модуляторы, в передатчиках средней и большой мощности — различные схемы трансформаторных моду ляторов.
147
На |
рис. 1.119, а |
приведена |
схема |
анодной |
амплитудной |
моду |
||
ляции |
с модуляционным |
дросселем |
т. е. с |
дроссельным |
||||
усилителем низкой |
частоты. |
|
|
|
|
|
||
Напряжение анодного питания лампы модулируемого генера |
||||||||
тора Ло складывается из напряжения |
источника Ец и напряжения |
|||||||
модулирующего сигнала |
« 0 , |
выделяющегося |
на |
дросселе |
L № 1 . |
Следовательно, напряжение е а изменяется во времени по закону
модулирующего сигнала. |
В простейшем случае |
|
||||||
|
|
|
|
ea |
= Ea + UmQcosQt, |
|
(1.90) |
|
где |
Umo |
— амплитуда |
модулирующего |
сигнала. |
|
|||
|
Под |
действием |
этого |
напряжения |
амплитуда первой |
гармони |
||
ки |
анодного тока |
7 m a i |
также будет изменяться |
по закону |
модули |
|||
рующего |
сигнала |
с некоторым коэффициентом |
модуляции т: |
|||||
|
|
|
' « « « / „ . . н О + ю с о з а о , |
|
(1.91) |
где Imam — амплитуда анодного тока первой гармоники в режиме несущих колебаний (в режиме молчания).
Отсюда амплитуда анодного напряжения
^ « . = ^ « . i = t / m „ H ( 1 + « c o s Q 0 . |
(1.92) |
Так как статическая модуляционная характеристика почти пря молинейна и проходит через начало координат, можно считать, что глубина модуляции анодного тока равна глубине модуляции напряжения анодного питания, т. е.
т = |
(1.93) |
^а
Следует отметить, что линейность модуляционной характери стики в перенапряженном режиме возрастает при использовании в схеме для получения напряжения смещения ячейки RgCg.
Остановимся на энергетических соотношениях в схемах анод ной модуляции. Исходя из формул (1.90) и (1.93) напряжение анодного питания модулируемой лампы изменяется по следую щему закону:
е а = £ а ( 1 + mcosQt). |
(1.94) |
Кроме того, из рис. 1.118 следует, что постоянная составляю щая анодного тока при модуляции также изменяется с часто той Q:
1а0 = ^он(1 + Т С О 5 9 0 , |
(1.95) |
где / а о н — значение постоянной составляющей анодного тока при отсутствии модуляции (в режиме молчания).
Из формул (1.91), (1.92), (1.94) и (1.95) видно, что в процессе анодной модуляции остается неизменным как отношение ампли туды первой гармоники к постоянной составляющей анодного тока
148
Р и с . 1.119. Схемы анодной модуляции:
а —1 с модуляционным д р о с с е л е м ; б — с двухтактным трансформаторным модулятором
-тг^-, так |
и к о э ф ф и ц и е н т и с п о л ь з о в а н и я анодного |
напряжения |
£ = —f2-. |
В п е р в о м н е т р у д н о у б е д и т ь с я , п о д е л и в о д н у на д р у г у ю |
|
ба |
|
|
с о о т в е т с т в е н н о л е в ы е и п р а в ы е части формул (1.91) |
и (1.95). |
Во в т о р о м н е т р у д н о у б е д и т ь с я , п р о д е л а в а н а л о г и ч н ы е д е й с т в и я
с ф о р м у л а м и (1.92) и |
(1.94). |
Отсюда с л е д у е т , что |
КПД г е н е р а т о р а , з а в и с я щ и й от п р о и з в е |
д е н и я э т и х к о э ф ф и ц и е н т о в , не и з м е н я е т с я в п р о ц е с с е м о д у л я ц и и ,
что |
я в л я е т с я в а ж н о й |
о с о б е н н о с т ь ю |
с х е м |
а н о д н о й м о д у л я ц и и . |
Кро |
|||||
ме |
того, |
из |
ф о р м у л ы |
(1.94) в и д н о , |
что |
м а к с и м а л ь н о е з н а ч е н и е на |
||||
п р я ж е н и я |
а н о д н о г о |
питания |
е а м а |
к с = |
£'а (1 -\-т). |
|
|
|||
|
При |
с т о п р о ц е н т н о й м о д у л я ц и и |
(при т—1) э т о |
н а п р я ж е н и е в |
||||||
д в а |
р а з а |
п р е в ы ш а е т |
а н о д н о е н а п р я ж е н и е |
в режиме |
м о л ч а н и я . По |
|||||
скольку |
у д в о е н и е н а п р я ж е н и я |
на |
а н о д е |
м о ж е т в о з н и к н у т ь |
л и ш ь |
в т е ч е н и е к о р о т к и х и н т е р в а л о в в р е м е н и , а б о л ь ш и н с т в о г е н е р а т о р
ных |
л а м п х о р о ш о |
в ы д е р ж и в а е т к р а т к о в р е м е н н о е у в е л и ч е н и е а н о д |
||
ного |
н а п р я ж е н и я , |
то при а н о д н о й |
м о д у л я ц и и о к а з ы в а е т с я |
возмож |
ным |
выбор л а м п |
с н о м и н а л ь н ы м |
а н о д н ы м н а п р я ж е н и е м |
£ а н о м , |
р а в н ы м н а п р я ж е н и ю |
источника |
Еа. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
В м а к с и м а л ь н о м |
р е ж и м е , |
т. е. при еа м а к с — Е а ( 1 + |
т), |
м о щ н о с т ь , |
||||||||||||
О т д а в а е м а я |
ЛаМПОЙ, |
Р н м а к с = |
4"^п°1мак с |
• U т& макс ~ |
у 1 |
Бамако |
|||||||||||
г д е |
/М акс — м а к с и м а л ь н а я а м п л и т у д а |
и м п у л ь с о в |
|
анодного |
тока, |
||||||||||||
о г р а н и ч и в а е м а я |
током |
э м и с с и и |
л а м п ы . |
Отсюда |
при |
т=\ |
(т. е. |
||||||||||
при |
е а м а к с = 2 £ а ) |
и |
учитывая, |
что |
при |
а н о д н о й м о д у л я ц и и |
к о э ф |
||||||||||
ф и ц и е н т |
i п о с т о я н е н |
и |
б л и з о к к е д и н и ц е |
(5=0,8—0,9), |
м о ж н о сде |
||||||||||||
лать в ы в о д , |
что |
л а м п а |
г е н е р а т о р а |
в |
м а к с и м а л ь н о м р е ж и м е |
р а з |
|||||||||||
в и в а е т м о щ н о с т ь , |
в д в а р а з а |
большую |
н о м и н а л ь н о й : |
|
|
||||||||||||
|
|
|
Н . м а к с — |
4 ' м а к с " - а * • — u |
i z , J |
м а к е т а |
• ' ' ' н о м - |
|
|
||||||||
Отсюда |
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
макс |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
пли |
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
НОМ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Учитывая |
формулу |
(1.88), |
получим |
|
РПом = 2Ра |
(Рв — среднее |
||||||||||
значение |
мощности колебаний несущей частоты). |
|
|
|
|
||||||||||||
|
При |
сеточной |
же |
модуляции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Р |
— |
— |
I |
U |
|
— |
J _ |
/ |
|
t p |
= |
p |
т |
р |
р |
—лр |
|
•Гн.макс— 2 |
m al макс^т а макс |
|
4 |
'макета |
|
* H O M I |
|
с - |
'ном |
^ н - |
Отсюда следует, что использование генераторной лампы по мощности при анодной модуляции в два раза лучше, чем при
сеточной модуляции |
смещением. |
Однако необходимо учитывать, |
||
что при сеточной модуляции вся |
выходная |
колебательная |
мощ |
|
ность создавалась в |
генераторном |
каскаде, |
а при анодной |
моду- |
150