- •Предисловие
- •Глава 1 Общие сведения о радиопередающих устройствах
- •1.1 Общие сведения.
- •1.2. Краткие сведения из истории радиопередающих устройств.
- •Глава 2 Активные элементы генераторов и их характеристики.
- •2.1 Основные обозначения и термины, применяемые в теории генераторов.
- •2.2 Статические характеристики основных активных элементов.
- •2.3. Идеализация статических характеристик активного элемента.
- •2.4. Уравнения идеализированных характеристик коллекторного тока аэ.
- •Таким образом, на границе ао и он еу и ек связаны определенным соотношением:
- •Глава 3
- •3.1 Колебания I и II рода.
- •3.2. Гармонический анализ импульсов коллекторного тока.
- •Таким образом:
- •3.3 Форма коллекторного напряжения.
- •3.4 Динамические характеристики активного элемента
- •3.5 Классификация режимов генератора по напряженности
- •3.6 Основные расчетные соотношения для критического и недонапряженного режимов
- •Энергетические соотношения в генераторе с внешним возбуждением
- •Выбор угла отсечки коллекторного тока
- •Критический коэффициент использования коллекторного напряжения
- •3.10 Порядок расчета коллекторной цепи гвв в недонапряженном и критическом режимах
- •Расчет входной цепи гвв
- •Расчет сеточных цепей генераторного тетрода
- •Расчет входной цепи генератора на
- •Расчет входной цепи генератора на полевом транзисторе с изолированным затвором
- •3.12. Нагрузочные характеристики генератора с внешним возбуждением
- •3.13. Работа генератора с внешним возбуждением на расстроенную нагрузку
- •3.14 Ключевые режимы генератора с внешним возбуждением
- •3.14.1 Последовательный резонансный инвертор
- •3.14.2 Генератор «с вилкой фильтров» на выходе
- •1.14.3. Генератор в режиме класса «е»
- •Умножители частоты
- •Транзисторные умножители частоты
- •Варакторные умножители частоты
- •Глава 4 Схемотехника генераторов с внешним возбуждением
- •4.1 Общие принципы построения схем
- •Схемотехника ламповых генераторов
- •Схемы анодной цепи генератора.
- •4.2.2 Схемы сеточных цепей
- •Емкость блокировочного конденсатора определяется неравенством .
- •Схемы питания цепей накала мощных генераторных ламп
- •Два варианта схемы с общей сеткой приведены на рисунке 4.16. В схеме с общей сеткой катод должен быть изолирован относительно земли по высокой частоте и соединен с нею по постоянному току.
- •Совместная работа генераторных ламп на общую нагрузку
- •А налогично для второй лампы получим
- •4.3 Схемотехника транзисторных генераторов
- •4.3.1 Схемы широкодиапазонных генераторов
- •4.3.2 Схемы узкополосных генераторов
- •4.4 Сложение мощностей генераторов высокой частоты
- •4.4.1 Синфазные мостовые схемы сложения мощностей
- •4.4.2 Квадратурные мосты сложения и деления мощностей
- •4.4.3 Широкополосные мосты на трансформаторах
- •4.4.4 Сложение мощностей генераторов с разными
- •4.5 Колебательные системы выходных ступеней радиопередающих устройств
- •4.5.1 Одноконтурная колебательная система
- •4.5.2 Колебательные системы на отрезках линий
- •Глава 5. Возбудители
- •5.1 Общие сведения об автогенераторах
- •5.2 Амплитудные условия в автогенераторе
- •5.3 Фазовые условия в автогенераторе
- •5.4 Стабильность частоты автогенератора
- •5.6 Кварцевые автогенераторы
- •5.6.1 Кварцевый резонатор
- •5.6.2 Схемы кварцевых автогенераторов
- •5.7 Диапазонно-кварцевая стабилизация частоты
- •5.7.1 Компенсационный метод синтеза частот
- •5.7.2 Декадный синтезатор частоты
- •5.7.3 Применение автоподстройки частоты в
- •6 Устойчивость работы генератора с внешним возбуждением
- •6.1 Устойчивость генератора с внешним возбуждением на
- •6.2 Паразитные колебания в генераторе
- •7 Радиопередатчики с амплитудной модуляцией
- •7.1 Общие сведения об амплитудной модуляции
- •7.2 Коллекторная амплитудная модуляция
- •7.3 Усиление модулированных колебаний
- •8 Однополосная модуляция
- •8.1 Общие сведения об однополосной модуляции
- •8.2 Методы формирования однополосного сигнала
- •8.2.1 Способ многократной балансной модуляции
- •8.2.2 Фазоразностный способ формирования
- •8.2.3 Раздельный способ усиления мощности составляющих однополосного сигнала
- •9 Передатчики с угловой модуляцией
- •9.1 Общие сведения об угловой модуляции
- •9.2 Спектр сигнала с угловой модуляцией
- •9.3 Методы получения частотной модуляции
- •9.3.1 Прямые методы чм
- •Список литературы
2.4. Уравнения идеализированных характеристик коллекторного тока аэ.
На рис. 2.7. приведены оба семейства статических характеристик АЭ для двух значений ек (ек', ек'') и еу (еу', еу''). На этих семействах обозначены характерные области (зоны).
Зона, в которой ток коллектора не зависит от управляющего напряжения, получила название области насыщения (ОН). На входных характеристиках это горизонтальные части характеристик, а на выходных – ЛКР.
Зона, в которой ток коллектора не зависит от коллекторного напряжения, но существенно зависит от управляющего, напряжения называется активной областью (АО, т.е. областью, где возможно управление током коллектора). На выходных характеристиках АО соответствуют горизонтальные участки характеристик, положение которых зависит от управляющего напряжения.
Наконец зона, в которой отсутствует коллекторный ток, называется областью отсечки (ОО).
Рисунок 2.7.Идеализированные характеристики активного элемента
Обратимся теперь к рисунку 2.8 и запишем уравнение для коллекторного тока в АО. Для этого зададим произвольное значение iк и рассмотрим заштрихованный треугольник с углом α. Ток iк представляет собой катет прямоугольного треугольника, противолежащий углу α. Второй катет, обозначенный буквой В: В = еу – Еу'.
Тогда для iк можно записать с учетом принятых ранее обозначений:
iк = Вtg α = BS = S(еу – Еу') (2.3)
Это уравнение справедливо лишь для АО, т.е. для области, где еу< еу' (см. рисунок 2.8)
Рисунок 2.8 К определению уравнений статических характеристик
Для области насыщения удобно использовать выходную систему координат. Снова зададим произвольное значение iк на ЛКР и рассмотрим
треугольник с углом δ. Совершенно очевидно, что теперь:
iк = екtg α = Sкрек (2.4)
На границе АО и ОН iк = Im и согласно (2.3):
Im = S(eу/ – Еу/) = Sкре/к (2.5)
Таким образом, на границе ао и он еу и ек связаны определенным соотношением:
(2.6)
На основании полученных выражений математическую запись идеализированного коллекторного тока можно представить следующей системой уравнений:
(2.7)
Заметим, что уравнения (2.7) в равной степени отражает статические характеристики в проходной и выходной системах координат.
Глава 3
Основы теории генератора с внешним возбуждением.
3.1 Колебания I и II рода.
Для исследования режимов генератора (усилителя мощности) необходимо определить форму входного сигнала (сигнала возбуждения). В качестве такого сигнала в теории генераторов используется косинусоида:
uУ = UУ cost (3.1)
где - частота колебаний; UУ – амплитуда возбуждения.
Тогда согласно (2.1):
еу = Еу + UУ cost (3.2)
Предположим, что АЭ работает только в активной области входных характеристик и ток коллектора существует в течении всего периода возбуждения. Такому режиму соответствует рис. 3.1.
Рисунок 3.1 Режим колебаний первого рода
В соответствии с выражением (2.3) для рассматриваемого сигнала получим:
iК = S(еУ – ЕУ') = S(EУ – ЕУ' + UУ cost) = IСР + IК1 cost
В этом выражении:
IСР = IК0 – среднее значение (постоянная составляющая) коллекторного тока;
IК1 – первая гармоника (амплитуда переменной составляющей) коллекторного тока.
Величина IК1 – определяет полезную составляющую выходного тока (она определяет усиленный входной сигнал). Постоянная составляющая IК0 определяет
энергию, потребляемую от источника коллекторного питания.
Предположим, что величина входного сигнала UУ – уменьшается (см. пунктир на рисунке 3.1). Нетрудно заметить, что при этом среднее значение тока (IК0) не изменится, т.е. потребление от источника питания будет прежним, хотя полезная составляющая IК1 существенно уменьшится. Более того, при полном отсутствии входного сигнала (UУ = 0) потребление от источника также будет неизменным.
Рассмотренный режим работы получил название режима колебаний I рода. Его отличает низкий коэффициент полезного действия. Заметим, что при отсутствии на входе переменной составляющей сигнала, вся потребляемая генератором мощность от источника питания выделяется на активном элементе в виде тепла. Поскольку мощные активные элементы обычно не рассчитаны на такой режим, колебания I рода в мощных генераторах как правило не используются.
Изменим положение рабочей точки на характеристике (EУ) так как показано на рисунке 3.2. Из рисунка следует, что ток коллектора теперь существует лишь в течении части периода возбуждения, которая характеризуется ''углом отсечки'' . Углом отсечки называется угол соответствующий половине времени существования импульса тока в течении одного периода, tu, где tu – длительность импульса коллекторного тока.
Рисунок 3.2 -Режим колебаний второго рода
Уменьшим, как и предыдущем случае, амплитуду возбуждения (UУ). Нетрудно заметить, что в этом случае уменьшается одновременно и переменная составляющая коллекторного тока и его среднее значение (определяемое площадью импульса). Таким образом, при уменьшении полезной (переменной) составляющей тока уменьшается и среднее (потребляемое) значение тока. Отсюда следует, что такой режим работы более экономичен, и его целесообразней использовать в мощных генераторах. Режим работы с ''отсечкой'' тока получил название ''режим колебаний II рода''.