- •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
3.4 Динамические характеристики активного элемента
Из раздела 2.2 следует, что статические характеристики активного элемента представляют собой, либо зависимость коллекторного тока от управляющего напряжения еу (при фиксированном напряжении на коллекторе ек), либо от коллекторного напряжения ек (при фиксированном значении еу).
Но в работающем генераторе напряжения на коллекторе и на управляющем электроде меняются одновременно согласно волновой диаграмме
рисунке 3.5. Причем, как установлено выше
еу = Еу + Uуcosωt
ек = Ек - Uкcosωt (3.10)
Значения коллекторного тока, соответствующие текущим значениям еу и ек на семействе статических характеристик, образуют линию, получившую название динамическая характеристика коллекторного тока.
Определим форму этой линии, полагая , что статические характеристики идеализированы, т.е. представляют собой отрезки прямых линий. Для этого в системе уравнений (3.10) выразим еу через ек, исключив из уравнений cosωt
Подставим (3.11) в уравнение коллекторного тока, соответствующее АО статических характеристик
Как видно из этих выражений, динамическая характеристика АЭ для активной области во входной системе координат совпадает со статической, т.к. в выражении (3.12) коллекторное напряжение отсутствует.
В выходной системе координат (уравнение 3.13) динамическая характеристика имеет отрицательный наклон и также представляет собой прямую линию, т.е. описывается уравнением первой степени относительно ек.
Поэтому для построения динамической характеристики в АО достаточно определить координаты двух ее точек. Наиболее удобно использовать для этого экстремальные точки волновой диаграммы (рис.3.5).
Так, например, iк макс соответствует еу макс и ек мин, а при Uк=0 и Uу=0, когда еу=Eу и eк=Ек через АЭ протекает «ток покоя» JП=S (Eу –E/у).
В зависимостии от соотношения E/у и Eу , Jп может быть положительным или отрицательным. Положительное значение JП соответствует реальному току, тогда как отрицательное значение может быть использовано лишь для построения динамической характеристики в выходной системе координат.
Итак, для построения динамической характеристики имеем координаты двух точек
Рисунок 3.6 - Динамические характеристики коллекторного тока
Выберем из семейства выходных статических характеристик характе
ристику соответствующую еу макс (см. рисунок 3.6) и, отложив на горизонтальной оси ек мин, найдем положение первой точки динамической характеристики (iк макс).
Аналогично выбрав статическую характеристику для Eу и отложив на оси Ек, получим вторую точку, соответствующую Jп. Соединив полученные точки прямой линией, получим динамическую характеристику коллекторного тока (прямая «а» на рисунке 3.6) в выходной системе координат.
Характеристика, совпадающая с горизонтальной осью координат, соответствует еу=E/у (напряжению отсечки), поэтому пунктирная часть динамической характеристики «а» не имеет физического смысла; коллекторный ток при еу ≤ E/у отсутствует.
Поскольку в рассматриваемом случае длительность импульса коллекторного тока больше половины периода, θ > 90o.
Если Eу = E/у, вторая точка динамической характеристики ляжет на горизонтальную ось (прямая «б»). При этом длительность импульса коллекторного тока равна половине периода и θ = 90o, а JП=0. Динамическая характеристика соответствующая Еу< E/у представлена на рисунке 3.7. В этом случае, ток покоя JП не имеет физического смысла и используется лишь для построения динамической характеристики.
И так при выборе
Рисунок 3.7 - Динамическая характеристика для θ<90°
Если активный элемент в динамическом режиме заходит в область насыщения, коллекторный ток изменяется по линии критического режима и определяется выражением
iк = Sкрек (3.14)
Определим ек из (3.11)
Подставим значение ек в (3.14)
Таким образом, в области насыщения АЭ динамическая характеристика выходной системы координат совпадает с линией критического режима (ЛКР), а в активной области имеет отрицательный наклон.
Построим динамическую характеристику коллекторного тока для случая θ = 90o (Eу = E/у ) при условии, что в динамическом режиме АЭ заходит в область насыщения (см. рисунок 3.8). Сначала строим динамическую характеристику полагая, что АЭ не заходит в область насыщения, т.е. определяем положение точек 1, 2 и проводим через них прямую. По мере роста iк от точки 2 к точке 1, в точке 3 (на ЛКР) АЭ переходит в ОН и, как мы установили, в дальнейшем изменяется по линии критического режима от точки 3 до точки 4, соответствующей ек мин. Перелом динамической характеристики приводит к появлению провала в импульсе коллекторного тока.
Рисунок 3.8 - Динамическая характеристика генератора при заходе
в область насыщения АЭ
Одним из параметров характеризующих динамический режим является коэффициент использования коллекторного напряжения ξ, представляющий собой отношение амплитуды Uк к напряжению коллекторного питания Ек ; ξ= Uк/Ек.
Величина ξ может принимать значения от 0 до 1 и более в зависимости от сопротивления нагрузки (Uк=Iк1Rк).