- •Цель и задачи дисциплины
- •Радиопередающие устройства, общие сведения, основные понятия, задачи решаемые каскадами рпДу, структурная схема, основные характеристики и параметры, классификация, области применения.
- •Двухтактные автогенераторы с самовозбуждением
- •Двухтактные преобразователи с ненасыщающимся трансформатором
- •Усилительные устройства
- •Расчетные соотношения
- •Усилители на комплементарных транзисторах
- •Антенны
- •Полуволновой петлевой вибратор (рис. 21, 24)
- •Согласующие и симметрирующие устройства
- •Симметрирующа и согласующая петли
- •Симметрирующий, короткозамкумнутый шлейф рис. 22
- •Антенны типа «Волновой канал»
- •Многопрограммные антенны
- •Антенны дальнего прима
- •Синфазные антенны
- •Настройка и громозащита приемных антенн
- •Измерительные системы и комплексы. Датчики и преобразователи
Двухтактные автогенераторы с самовозбуждением
-
С насыщающимся трансформатором, генератор с индуктивной трёхточкой, плечи идентичны.
-
Нагрузкой является обмотка в цепи коллектора. Сопротивление смещения подается только через 1 транзистор. Транзисторы работают поочередно, это связано с общей нагрузкой в цепи эмиттера – внутренне сопротивление источника питания.
При включении питания подается смещение на базу VT1, Он начинает открываться, протекающий ток в цепи эмиттера вызывает падение напряжения на внутреннем источнике питания, оно приложено к эмиттеру второго транзистора, и VT2 закрывается. Ток нарастает до момента насыщения трансформатора (см. кривую намагниченности трансформатора). В момент насыщения ЭДС самоиндукции меняет свой знак на обратный, и теперь ЭДС самоиндукции препятствует нарастанию тока в первом транзисторе и VT2 открывается. Условия самовозбуждение те же: (коэффициент ОС близок к декременту затухания контура), конденсатор в цепи базы ускоряет запуск, частота генерации:
-
Схема проста
-
Работает надежно
На выходе форма прямоугольная, потому что трансформатор работает в импульсном режиме.. Предельная частота генератора на современной базе – 150 кГц. Напряжения до 30 В. Может быть в интегральном исполнении.
-
Можно снять 2 напряжения противоположных по фазе
Недостатки
-
Трансформатор и транзистор в режиме насыщения
-
Наличие средних точек
Для устранения насыщения используется другая схема
Двухтактные преобразователи с ненасыщающимся трансформатором
Здесь вместо двух обмоток ПОС используется одна обмотка ПОС, но на входе стоит дополнительный трансформатор. Его вторичные полуобмотки создают напряжения противоположной полярности. Режим ненасыщения трансформатора и транзисторов обеспечивается следующим образом:
-
Переход база-эмиттер шунтируется диодом. Это позволяет обеспечить режим смещения на базу е более 1-1,5 вольта (напряжение открытия диода).
-
От эмиттеров до средней точки полуобмоток подключается R2, который создает ООС по току. При большом увеличении тока через транзистор на этом резисторе создаётся напряжение ООС, т.е. увеличивается отрицательное смещение на базы и ток коллектора не достигает насыщения. Одновременно трансформатор не заходи в режим насыщения.
-
Смещение подаётся на базу через резистор и конденсатор смещения. Конденсатор смещения служит для уменьшение длительности фронтов импульсов.
При необходимости работать в области НЧ применяются схемы с емкостной трёхточкой.
Условием самовозбуждения является баланс фаз, поэтому конденсатор ПОС переменный.
Данный работае в широком диапазоне, транзисторы не заходят в насыщение, частота не зависит от питающего U? Но условия самовозбуждения обеспечить труднее.
Все схемы имеют недостаток: генерируемая частота нестабильна, влияет температура, влажность
∆t\f0=0.002 % должна быть
Для стабилизации используют кварц. Индуктивность кварца относительно большая 40-50 мкГн. Кварц отключается параллельно на входе
Усилительные устройства
Классификация усилителей напряжения:
-
Усилители постоянного тока (квазичастот) от 0 до нескольких Гц.
-
Усилители низких частот 20 Гц – 100 кГц
-
Усилители высокой частоты 10 кГц – ∞
-
Импульсные усилители
Электровакуумные лампы:
Основные характеристики
-
∆f=20 Гц – 20 кГц
-
Линейные искажения вызваны неравномерностью усиления гармонических составляющих разных частот
-
Нелинейные искажения вызваны появлением в полезном сигнале гармонических составляющих ВЧ, которых не было
Выбор статического режима транзисторов.
Вых Iк=F(Uкэ)
Вх= Iк=F(Iб)
Резистивный усилитель
R1 – резистор, обеспечивающий потенциал на входе
Rк – нагрузка
Чтобы правильно выбрать напряжение на базе мы должны знать величину сопротивления по формуле:
Схема с делителем напряжения на входе
Эти усилители работают в линейном режиме, для боле мощных применяют двухтактные схемы
Rа – регулировка амплитуды
Схема работает надежно. Недостаток – насыщение
Поэтому применют другие схемы устраняющие насыщение
Недостаток: ток базы протекает через цепь смещения другого транзистора и вторичную обмотку
Повторить дифференциальный усилитель постоянного тока.
Недостатком рассмотренных схем является малый коэффициент усиления.
Этого недостатка лишены мостовые и полумостовые схемы.
Полумостовая схема
Входные обмотки обеспечивают режим работы поочередно.
При положительной полуволне на входе ток протекает через коллектор, транзистор, первичную обмотку отрансформатора w2, и через С2. С2 зараяжается VT2 закрыт, когда положительная полуволна приходит он открывается, но в этот момент ток будет протекать от +пит, через первичную обмотку, через транзистор и на корпус. С2 разряжается а С1 зараяжается т.к. через него протекает тоек, на выходной обмотке VT2 получаются импульсы. КПД=0,8. С1 иС2 служат источникам ЭДС заменяя транзисторы. Схема очень надежно работает, но ее мощность ограничивается С1 и С2. Если замениь конденсаторы транзисторами и добавить 2 обмотки, получим мостовую схему.
Входной трансформатор имеет 4 обмотки, в фазе работают W1 и W4 и в другой фазе W2 и W3, аналогично Vt1 и VT4, Vt2 и Vt3. При откр Vt1 и VT4 ток пойдет : Vt1? Первичная обмотка W2? Vt4, -пит.
Недостатки: при закрывании транзистора большой выброс напряжения на коллектор. На базе транзистора транзистор закрыт, а на коллекторе напряжение. Транзистор не успел рассосать.
Существует схема уменьшения времени рассасывания накопившихся зарядов. Последовательно с обмоткой подключается цепочка из диода и шунтированная дросселем. Работает цепочка как линия задержки. Пр подаче сигнала на обмотку возбуждения, сигнал на базу поступает через дроссель постепенно – время задержки, достаточное для того чтобы промежуток база эмиттер успел скомпенсировать накопившиеся заряды, а затем оставшийся сигнал шунтируется через диод.
Существуют и более сложные схемы. Смотри однотактный генератор пилообразного напряжения.