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: 248

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Коэффициентом использования второй гармоники назовем от­ ношение

Т2:

'1112

(1.5)

10

Естественно, что yi и Т2 зависят от угла отсечки импульсного тока. Эти зависимости приведены на рис. 1.15, откуда видно, что

1

Тг

г

/,57

1,5

i

0,5

1 \ 0.Б6

1

1

О 30° ВОЧ 90° 120° /50° 180° В 7 3 °

Рис. 1.15. Коэффициенты использова­ ния первой к второй гармоник им­ пульсного тока

в любой разновидности режима второго рода (С, В или АВ) ам­ плитуда первой гармониш им­ пульсного тока оказывается боль­ ше его постоянной составляющей. Амплитуда второй гармоники им­ пульсного тока получается боль­ ше постоянной составляющей только при угле отсечки @<73°.

Первую гармонику импульс­ ного тока часто называют основ­ ной переменной составляющей, так как в любом режиме ее ам­ плитуда больше, чем у всех ос­ тальных гармоник.

§3. УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ

1.Усилитель мощности на триоде

Усилитель мощности представляет собой преобразователь энер­ гии постоянного тока в энергию переменного тока, частота кото­ рого определяется возбуждающим напряжением. Оно подво­ дится к входным зажимам сеточной цепи усилителя и может быть немодулированным или модулированным. Все основные понятия, терминология, физические процессы, количественные соотношения и методика расчета усилителя мощности обычно изучаются на при­ мере усиления немодулированных колебаний.

Схемы усилителей мощности разнообразны, но имеют много об­ щего. Для первого знакомства подходит схема, приведенная на рис. 1.16. Она относится к категории выходных усилителей, так как ее анодная цепь связана с цепью антенны.

Основными элементами, усилителя являются лампа, настроен­ ный анодный контур и источник питания с постоянным напряже­ нием Е&. К дополнительным элементам относятся источник отри­ цательного смещения с постоянным напряжением Eg и блокиро­ вочные конденсаторы. Дополнительные элементы в принципе не обязательны, но они значительно улучшают качественные показа­ тели усилителя.

18 .


Индуктивность контура L„ и его активное сопротивление R K бу­ дем полагать сосредоточенными в контурной катушке*.

Сопротивление R , ( является вредным. Для его уменьшения про­ вод контурной катушки покрывают тонким слоем серебра. Прак­ тически сопротивление R K бывает порядка единиц ом.

Емкость контура С,< обычно считается сосредоточенной в кон­ денсаторе настройки. Однако фактически параллельно конденса­ тору включены еще междувитковая емкость контурной катушки, выходная емкость лампы и емкость монтажа. В дальнейшем обо­ значение С„ всегда будет соответствовать полной емкости контура.

Анодный контур яв­ ляется полезной нагруз­ кой лампы. При нем лам­ па работает в динамиче­ ском режиме, т. е. изме­ нения анодного тока со­ провождаются изменения­ ми анодного напряжения.

Антенный контур с элементами L A и СА фор­ мально не входит в схему усилителя, но фактически именно он является по­ требителем полезной ко­ лебательной мощности. Антенный коитур настраи­ вается на частоту усили­ ваемых колебаний. По­ этому он вносит в катуш­ ку анодного контура только активное и при­ том полезное сопротивле­

ние ARA. ОНО, конечно, условное, но считается физической реаль­ ностью. Практически сопротивление ARa бывает порядка десятков или сотен ом. Его можно называть сопротивлением нагрузки для контурного тока.

В схеме усилителя лампа выполняет роль управляемого сопро­ тивления. Оно изменяется в широких пределах напряжением воз­ буждения. По этой причине анодный ток лампы, протекающий под воздействием постоянного напряжения Еа, изменяется по величине. Он может быть пульсирующим или импульсным.

По способу выполнения анодной цепи схему, изображенную на рис. 1.16, называют усилителем с последовательным анодным

* Более строго

под сопротивлением R K

понимается совокупность всех актив­

ных сопротивлений

в контуре, на которых

энергия выделяется в виде тепла.

19



питанием. Далее будет рассмотрена также схема усилителя с па­ раллельным анодным питанием.

2. Физические процессы в усилителе мощности при колебаниях первого рода

Выяснение характера физических процессов в любом радиотех­ ническом устройстве означает определение законов изменения его токов и напряжений.

Предположим, что рассматриваемый усилитель работает в ре­ жиме класса А (рис. J.17). Такой режим позволяет хорошо уяс­

нить все

основные

понятия, необходимые

для

понимания

более

сложных

режимов.

Режим класса А получается

буферным,

если

UMg<Ep

a Umg +

Eg<EgB.

 

 

 

 

 

Когда

входного

напряжения

нет, то на

сетке

лампы

действует

только напряжение

смещения,

т. е. us — Eg.

Напряжение

Ей

отри­

цательное

по знаку,

но оно меньше напряжения

запирания лампы

и поэтому лампа отперта. Через лампу протекает постоянный анод­

ный ток i ' a = /ao- Он проходит

от

а,

через катушку

контура L K ,

лампу и на —Еа .

 

 

 

 

Контурная катушка для тока

/а о сопротивления «е

имеет, так

как постоянный ток протекает

по всему

сечению провода катушки.

Такое сопротивление называется омическим. Омическое сопротивле­

ние катушки ничтожно мало (тысячные доли ома). Поэтому

в рас­

четах его всегда считают равным нулю. По данной

причине

в ис­

ходном режиме на контуре напряжения

нет, а на аноде лампы на­

пряжение

Ыа = fa -

вход усилителя подается переменное

ДопуСТИМ

теперь, что на

напряжение

возбуждения

 

 

 

 

 

 

иВ х =

Um вх s ' n

 

(1.6)

Тогда

напряжение на сетке лампы

становится

пульсирующим.

Оставаясь отрицательным по знаку, оно изменяется по величине

около

среднего значения,

равного

Eg. Амплитуда изменения

сеточ­

ного

напряжения

U m g = U m

B x , а его мгновенные значения

 

 

ug=*

Ек + Umg-siv.ut=*

Eg + U„;ai-sm<at.

(1.7)

Под воздействием изменяющегося напряжения ug происходят синфазные изменения (пульсации) анодного тока лампы около среднего значения 1а0. Это означает, что в составе анодного тока появилась переменная составляющая. Ее мгновенные значения бу­ дем обозначать , действующее значение / а _ , а амплиту­ ду /та.

Предположим, что анодный контур усилителя и антенный кон­ тур настроены на частоту входного напряжения. В этом случае эквивалентное сопротивление контура LKCK для переменной состав-

20


ляющей анодного тока велико (тысячи ом) и активно по харак­ теру. Обозначим его R 3 . Очевидно, что

Рис.

1.17.

Графики физических процессов,

происходящих

в

усилителе

 

мощности, при работе лампы в режиме

колебаний первого рода

От

момента

Л д о

момента

U

энергия

поступает

в контур, так

как

напряже ­

ние

ик

тормозит

электроны

в

лампе .

От

момента

h

д о момента

контур

 

отдает

энергию, так как

напряжение

« к ускоряет

электроны

в

л а м п е

где

Q9

эквивалентная добротность анодного контура, т. е. с

 

 

учетом сопротивления А/?А , вносимого из настроенной

 

 

цепи антенны;

Р — характеристическое сопротивление анодного контура.

21