- •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
6.2 Паразитные колебания в генераторе
с внешним возбуждением
Из материала предшествующего раздела следует, что для устранения самовозбуждения на частоте близкой к рабочей существуют достаточно эффективные средства. Однако эти средства не исключают вероятность самовозбуждения на частотах значительно отличающихся от рабочей. Более того, включение в схему элементов нейтрализации может способствовать возникновению самовозбуждения, определённому ранее как «паразитные колебания».
Появление паразитных колебаний связано главным образом с очень сложной колебательной системой, образуемой паразитными индуктивностями проводников, выводов элементов схемы, а также паразитными емкостями между элементами и их ёмкостями относительно «земли». Как правило, паразитные индуктивности и ёмкости слабо связаны с нагрузочными цепями генератора и поэтому имеют высокую добротность, что способствует выполнению условий самовозбуждения.
Исследовать все возможные варианты возникновения паразитных
колебаний задача совершенно не реальная. Однако есть наиболее характерные и часто встречающиеся случаи, которые целесообразно рассмотреть.
Практика эксплуатации радиопередающих устройств показала, что паразитные колебания очень часто возникают в мощных генераторах при параллельном, или двухтактном включении генераторных ламп.
Рассмотрим первый пример, соответствующий параллельному соединению ламп (рисунок 6.4).
Рисунок 6.4а иллюстрирует схему паразитной колебательной системы, образованной междуэлектродными ёмкостями ламп и индуктивностями соединительных шин. Три индуктивности на этом рисунке соединены звездой. Если пересчитать их в соединение треугольником, получим эквивалентную схему трёхконтурного автогенератора (рисунок 6.4в).
Рисунок 6.4 – Эквивалентные схемы паразитных колебаний
при параллельном включении ламп
Паразитные колебания в такой схеме возникают по двухтактному варианту. При этом точки схемы, лежащие на оси симметрии , эквипотенциальны, и их можно соединить, как показано на рисунке 6.4б.
Если контуры, образованные индуктивностями L2 и L3, на некоторой частоте обладают индуктивной реакцией, а контур с L1 – ёмкостной, то в схеме такого автогенератора будут выполнены условия баланса фаз. При высокой добротности контуров вероятность выполнения баланса амплитуд также достаточно велика. Автоколебания возникнут на частоте значительно превышающей рабочую, т.к. паразитные индуктивности и ёмкости схемы достаточно малы. Аналогичные условия могут возникнуть и в случае, когда контуры с L2 и L3 обладают ёмкостной реакцией, а контур с L1- индуктивной.
Для борьбы с паразитными колебаниями такого вида, в соединительные шины генератора включаются антипаразитные LR- цепочки, как показано на рисунке 6.5а.
Индуктивность L обычно содержит два – три витка, или даже представ-ляет собой отрезок шины, закорачивающий резистор R (см. рисунок 6.5б).
Рисунок 6.5 – Антипаразитные цепи
Принцип действия антипаразитных цепей заключается в следующем. Токи рабочей частоты генератора протекают по индуктивности, сопротивление которой для них ничтожно мало. Поэтому резистор R не оказывает никакого влияния на работу генератора. На частоте паразитных колебаний L представляет собой значительное сопротивление, и для токов этой частоты остаётся только путь через резистор R. В результате, в паразитный контур вносится значительное затухание, нарушающее баланс амплитуд, и паразитные колебания не возникают.
Другой характерный пример возникновения паразитных колебаний связан с самовозбуждением двухтактного усилителя мощности по однотактной схеме. Для выяснения такой возможности, воспользуемся более полной схемой двухтактного ГВВ, представленной на рисунке 6.6а.
Рисунок 6.6 – Возбуждение паразитных колебаний в двухтактной схеме
При возбуждении однотактных колебаний в двухтактной схеме, все точки схемы симметрично расположенные относительно оси - эквипотенциальны.Поэтому, для таких колебаний схема может быть сложена по оси , как показано на рисунке 6.6б. Если два контура, образовавшихся на входе и выходе, обладают индуктивной реакцией на частоте вероятного самовозбуждения, то в эквивалентной схеме выполняется условие баланса фаз, а при достаточной добротности контуров выполнится и условие баланса амплитуд. Схема превращается в автогенератор, частота колебаний которого будет значительно ниже рабочей, т.к. емкость эквивалентного контура С = 2(Сас + 2CN)=4 Сас, а индуктивности в основном определяются большими индуктивностями блокировочных дросселей (Lбл) в цепях питания генератора. Как видно из эквивалентной схемы, нейтродинные конденсаторы в этом случае вдвое увеличивают проходную ёмкость и ток обратной связи, облегчая тем самым возникновение паразитных колебаний.
Чтобы не допустить паразитные колебания этого вида, приходится увеличивать потери в блокировочных дросселях. С этой целью их шунтируют резисторами R, либо их обмотки выполняют из проводников с большими потерями на высокой частоте (из железа или стали).
Самовозбуждение и паразитные колебания рассмотренных типов имеют место и в транзисторных генераторах; аналогичны и методы борьбы с ними.
Не удаётся применить только схемы нейтрализации, поскольку междуэлектродные ёмкости транзисторов существенно зависят от приложенного напряжения и сохранить баланс нейтродинного моста при меняющемся уровне сигнала практически не возможно.
Зависимость междуэлектродных ёмкостей от приложенного напряжения приводит также к специфическим для транзисторных генераторов «параметрическим» паразитным колебаниям. Такие колебания возникают на субгармониках частоты возбуждения. Подробнее об условиях возникновения параметрических колебаний можно познакомиться в [4].