Глава 2

ГЕНЕРАТОРЫ С ВНЕШНИМ ВОЗБУЖДК1!НЕ;П

§ 2.!. Схемы питания и возбуждения

В радиопередающих устройствах приА!еня10! различные схемы питания и возбуждения. Основные принципы испроения схем состоят в следующем.

в устройстве должны существовать за?,1кнутые пути (контуры) для составляющих токов каждого электрода усилительного элемента. В контуре необходим источник тока: гальванический элемент или выпрямитель - для постоянной составляющей анодного (коллекторного) тока, анодная (коллекторная) цепь лампы (транзистора) - для переменных составляющих анодного (коллекторного) тока, источник напряжения возбуждения - для переменной составляютцей входного тока. Для рабочей составляющей тока включают гюлезную нагрузку; выходной контур - для анодного тока, входную цепь усилительного элемента - для входного тока. Нерабочие составляющие тока должны замыкаться кратчайшим путем при сопротивлении цепи, стремящемся к нулю. Источники питания, блокировочные детали, измерительные приборы не должны шунтировать участки схемы генератора, к которым приложены переменные напряжения радио- или звуковой частоты.

Падение напряжения должно происходить на входных электродах усилительного элемента, т, е. на участке сетка - катод лампы или база-эмиттер транзистора и на анодной (коллекторной) нагрузке.

Вспомогательные элементы (измерительные приборы) следует включать в точки схемы с нулевым потенциалом радиочастоты и по возможности малым или нулевым потенциалом постоянного напряжения.

Примеры построения схем генераторов с внешним возбуждением (ГВВ) показаны на рис. 1.1,6 -г; 1.6; 1.17; 1.18; 1.20.

Рассмотрим подробнее построение анодной и коллекторной цепей. В состав анодной (коллекторной) цепи входят три основных элемента: 1) анодная цепь лампы - участок анод - катод (для транзистора-участок коллектор - эмиттер); 2) источник питания - гальванический элемент, аккумуляторная батарея или чаще всего выпрямитель; 3) анодная нагрузка - колебательный контур, связанный с полезной нагрузкой ступени. Практическое применение находят две схемы анодной (коллекторной) цепи: схема последовательного питания (рис. 2.1, а) и схема параллельного питания (рис. 2.1, б). Как следует из рис. 2.1, а - 0, в этих случаях мгновенные напряжения анода (коллектора) описываются одним и тем же уравнением

= + и а COS и/,

Во всех схемах источник питания включают в точки, где практически нет переменного напряжения, т. е. непосредственно между общим проводом ( землей , корпусом) и другими частями схемы. При этом большая выходная емкость источника питания относительно корпуса передатчика ( земли ) не шунтирует цепи радиочастоты. Нельзя, например, поменять местами источник питания и контур в схеме рис. 2.1, а при заземленном катоде лампы.

При последовательном питании постоянная составляющая тока 1щ проходит через индуктивную катушку колебательного контура, а при параллельном - обходит контур через анодный дроссель Lq.

Рис. 2.1

Пути переменных составляющих тока примерно одинаковы: от лампы (транзистора) через колебательный контур и вспоулогательный конденсатор обратно к лампе (транзистору) (подробнее см. рис. 1.6). При указанном прохождении токов старювится ясным назначение вспомогательных (блокировочных) элементов схемы. При последовательном питании блокировочный конденсатор Cq создает кратчайший путь для переменных составляющих тока от контура к катоду лампы (общему проводу, корпусу, земле ). Этот конденсатор не должен создавать сопротивление токам рабочей частоты, следовательно, его реактивное сопротивление должно быть значительно меньше сопротивления анодной нагрузки /?а = JKi т. е.

Хс5=1/.,соСбл)<Ра/(100 -- 200).

-1% от и.

Падение напряжения на Сбл составляет не более 0,5 первом приближении им можно пренебречь.

Конденсатор Ср в схеме параллельного питания служит для исключения короткого за.мыкания источника питания через колебательный контур, одной точкой непосредственно соединенный с землей , Из-за наличия Ср на колебательном контуре не создается напря-

жепия от источника питания Е. Так как через Ср проходят переменные составляющие тока, то сопротивление конденсатора для рабочей частоты должно быть меньше сопротивления колебательного контура; -Ср < = UJIax- Поскольку конденсатор Ср включен в точку схемы с высоким потенциалом радиочастоты, его габариты должны быть небольшими, чтобы его паразитная емкость относительно корпуса передатчика не влияла на цепи радиочастоты. Обычно принимают Хср = 1/(иСр)< (0,050,1) R.

Анодный дроссель в схеме параллельного питания необходим для прохождения постоянной составляющей /ао и исключения короткого замыкания по радиочастоте анодной цени лампы. Реактивное сопротивление дросселя = wLpn > /?а = UJhl, обычно -Lgjj (8-10) /?а- Провод анодного дросселя рассчитывают на прохождение постоянной составляющей /ао и контурного тока, ответвляющегося из-за параллельного включения контура и дросселя. Так как высокочастотный ток через дроссель невелик, его не учитывают.

Дроссель Ьъя на рис. 2.1, а и конденсатор Сб на рис. 2.1, б не влияют на работу контура. При последовательном питании дроссель 1бл препятствует ответвлению переменных составляющих тока в провода источника питания, которые рассчитывают только при постоянных токах и напряжениях; появление в них напряжений радиочастоты и токов нежелательно. При питании от одного источника (выпрямителя) нескольких ступеней есть опасность паразитной связи между ступенями через общий источник питания, что может привести к неустойчивой работе передатчика. Назначение конденсатора Сбл на рис. 2.1, б - создать кратчайший путь к катоду лампы (общему проводу, корпусу, земле ) переменному току радиочастоты, который проходит через анодный дроссель, из-за конечного значения его реактивного сопротивления.

Схемы последовательного и параллельного питания коллекторной цепи транзисторной ступени показаны на рис. 2.1, г, д.

Основное преимущество схемы последовательного питания заключается в том, что в ней параллельно колебательному контуру не включены никакие вспомогательные элементы, т. е. добротность контура не снижается.

Основное преимущество схемы параллельного питания состоит в том, что контур изолирован от постоянного напряжения питания Е-, следовательно, его изоляция упрощается.

Входная цепь ГВВ состоит из входной цепи лампы (транзистора), источника возбуждения и источника смещения. Возможны две схемы питания управляющей сетки; последовательная (рис. 2.2, а) и параллельная (рис. 2.2, б, в). Чаще применяют схему параллельного питания, так как она не требует трансформаторной связи с предшествующей ступенью.

Если поступающее от предшествующей ступени напряжение возбуждения соответствует расчетному Uc, то разделительный конденсатор Ср (рис. 2.2, б) осуществляет разделение соседних ступеней по постоянной составляющей; емкость Ср выбирают так, чтобы падение