- •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
3.2. Гармонический анализ импульсов коллекторного тока.
Предположим, что генератор работает в режиме колебаний II рода, и рассмотрим один период коллекторного тока (рисунок 3.3).
Рисунок 3.3 Импульсы коллекторного тока
На этом рисунке коллекторный ток показан заштрихованной областью.
J – амплитуда образующей косинусоиды;
iК МАКС – импульс коллекторного тока (максимальное значение импульса тока);
JП = J - iК МАКС;
Как видно коллекторный ток представляет собой четную периодическую функцию времени т.е. iК(t) = iК(-t).
Такая функция может быть разложена в ряд Фурье, содержащий только косинусоидальные составляющие:
iК(t) = (3.3)
где ;
; а1 = Iк1; an = Iкn.
Таким образом:
Для их вычисления необходимо записать выражение для iК(t):
iК(t) = J cost – JП…………0<t<
iК(t) = 0……………………..<t<2 – (3.4)
где JП = J cos (3.5)
Если подставить (3.4) в (3.3), то после вычисления интегралов мы получим функции, зависящие только от угла отсечки (n):
Iкn = J·n() = Jn (3.6)
Функции n вычислены и табулированы. Они получили название коэффициентов разложения Шулейкина по имени автора, впервые предложившего их применение.
Однако на практике пользоваться этими коэффициентами не всегда удобно, т.к. обычно известна величина импульса тока (iК МАКС), а не его образующая (J). Связь между J и iК МАКС не трудно определить с помощью (3.5). Действительно, согласно рис. 3.3.
iК МАКС = J – JП = J(1 - cos)
Откуда
Подставим значение J в (3.6), тогда
Как видно, перед iК МАКС стоит коэффициент разложения также зависящий только от угла отсечки . Этот коэффициент обозначают n():
n( ) = n =
Он впервые введен в практику инженерных расчетов А.И. Бергом и его значения можно найти в соответствующих таблицах
Итак:
Iкn = iК МАКСn (3.7)
Теперь ряд (3.3) можно записать в виде:
iК(t) = IК0 + IК1cost + IК2cos2t + ………+ IКncosnt (3.8)
Спектр, соответствующий (3.8) представлен на рисунке 3.4.
Рисунок 3.4 - Спектр коллекторного тока
3.3 Форма коллекторного напряжения.
В выражении (2.1) входной сигнал uУ представляет собой гармонические колебания, тогда как коллекторное напряжение uК не определено.
Для определения формы коллекторного напряжения предположим, что в качестве колебательной системы используется одиночный колебательный контур с сопротивлением RК на резонансной частоте 0 = . Если резонансная частота отличается от , то модуль сопротивления колебательной системы |ZК| меняется по резонансной кривой (см. пунктир на рис.3.4.) и при высокой добротности быстро падает с увеличением расстройки = 0 – .
Напряжение uК представляет собой падение напряжения от тока iК на сопротивлении |ZК|, т.е.
uК = iК(t)|ZК|
Перемножая спектр рис. 3.4. на модуль |ZК| придем к выводу, что:
uК = –IК1costRК
Остальные гармоники (IК2, IК3 и т.д.) и постоянная составляющая падения напряжения на колебательной системе не создадут.
Обозначив IК1RК = UК окончательно получим: uК = – UКcost, а мгновенное напряжение на коллекторе, согласно (2.1):
еК = EК – UКcost (3.9)
С учетом (3.9) и (3.2) на рис. 3.5. представлена волновая диаграмма генератора, работающего в режиме колебаний II рода с резонансной нагрузкой ZК.
Рисунок 3.5 - Волновая диаграмма генератора
Из диаграммы следует:
Максимальное напряжение на управляющем электроде
еУ МАКС = EК + UК
соответствует минимальному напряжению на коллекторе
еК МИН = EК – UК
и максимальному току коллектора
iК = iК МАКС
Итак, в случае избирательной нагрузки, когда в напряжении на коллекторе выделяется лишь одна гармоника, форма напряжения будет косинусоидальной, независимо от формы импульса тока. Заметим, что колебательная система может быть настроена и на другие гармоники, т.е. 0 может соответствовать 2, 3 и т.д. В этом случае выходное напряжение будет отличаться по частоте от входного в кратное число раз, а генератор переходит из режима усиления в режим умножения частоты.