выделения рабочей составляющей. Двухтактные УРУ, особенно при наличии выходного широкополосного трансформатора, даже при работе с отсечкой тока создают выходное напряжение, близкое по форме к гармоническому, поэтому после них не обязательно ставить фильтр. Трансформатор бывает необходим для согласования сопротивления нагрузки и волнового сопротивления линии.

Основным достоинством УРУ является возможность получения равномерного большого усиления в широком диапазоне частот: отношение высшей и низшей рабочих частот fjfn ~ 10-20. УРУ обладают гювышенной надежностью к некоторым видам повреждений. Предыдущие рассуждения строились на ос1юве согласования линий УРУ с нагрузкой и балластными резисторами. Однако УРУ допускают сильное

саг/ г саг/1

-0 0-

. с)

Рис. 4.4

рассогласование с нагрузкой. Как показывают теория и экспериментальная проверка, при рассогласовании анодной линии и нагрузки (бв 0,5) УРУ сохраняет свою широкополосность, а неравномер-зюсть выходной мощности в диапазоне частот не превосходит 20%. Используя специальные лампы, можно достичь малых нелинейных искажений, что делает УРУ пригодным для использования в магистральных связных передатчиках.

Для обеспечения режима бегущей волны во входной (сеточной) линии и получения одинакового напряжения возбуждения лампы должны работать без токов в цепях управляющих сеток. Поэто.му УРУ строят на экранированных лампах (тетродах или пентодах) при включении с общим катодом. Для получения высокого к.п.д. и большого коэффициента усиления по мощности в широком диапазоне частот лампы должны обладать малыми входны.ми и выходными емкостями, большим током при нулевом напряжении управляющей сетки, высокой крутизной статической анодно-сеточной характеристики, незначительным остаточным напряжением.

Искусственные длинные линии анодной и сеточной цепей УРУ чаще всего собирают из цепочки Т-образных гп звеньев - фильтров нижних частот. Каждое звено образовано (рис. 4.4, а) двумя индуктивно связанными катушками L и конденсатором С. Функции конденсатора выполняет междуэлектродная емкость ла.чты, которая в обычных усилителях ограничивает верхнюю рабочую частоту усилителя и коэффициент усиления; здесь междуэлектродная емкость (Свх или Свых) является составной частью линии, чем и определяется широкополосность УРУ. Волновое сопротивление линии = ml{nfC), где т - па-

раметр, определяющий частотные свойства звена. Для получения максимального к. п. д. выбирают наибольшее Z, при С = Cb.. Граничная частота /гр 1,2 /max- Для получения одинакового напряжения возбуждения на сетках ламп рекомендуют принимать т да 1,2-f-1,4. Расчет индуктивности L и взаимной индуктивности Л1 линии проводят по следующим выражениям:

я/гр \ 4т / л/гр V 4т

Фазовые скорости распространения воли анодной и сеточной линий должны быть одинаковы, что обеспечивается выполнением условия

Для согласования линий с балластными и нагрузочными сопротивлениями используют согласующие звенья (рис. 4.4, б). Их элементы рассчитываются следующим образом:

2аА,р Ь/,рт-

Ссогл = /2л/,р 2с; т 0,6.

Поскольку в УРУ лампы работают прп разных режимах и вы,деляют неодинаковые мощности, суммарная но.минальная мощность ламп УРУ -Рцюм Л/ должна быть существенно больше, че.м заданная мощность на выходе УРУ Рвых- Должно выполняться неравенство МРом > 2 Рвых/Лтр, где 1]тр = 0,8-0,9 - к. п. д. согласующего трансформатора.

По реальным характеристикам выбранных ламп рассчитывают остаточное напряжение на аноде аост и амплитуду импульса анодного тока а max ДЛЯ граничного рсжима при напряжении на сетке еО (рис. 4.4, в].

Амплитуда переменного напряжения анода последней лампы УРУ Минимально допустимое напряжение анодного питания £аеаоот+

+ и,.

.Мощность рассеяния на аноде лампы в случае, когда О,

а 0 = аоа Ра доп-

Напряжение возбуладения при D да О Lc = /а maJS. Мощность, потребляемая УРУ от предшествующей ступени, Р = 0,5 Ui/Z; коэффициент усиления Кр = Рвых/Ршх, к.п.д. анодной

цепи Т) = Рвых/£а/ао-

§ 4.4. Транзисторные широкополосные усилители

На частотах ниже 60 МГц все большее распространение получают широкополосные усилители мощности (ШПУ), которые строятся преимущественно по двухтактной схеме на транзисторах в режиме класса В. В качестве согласующих устройств используют трансформаторы с фер-ритовыми сердечниками.

Пр)п?;1сйпс ШПУ лаэваля№

i) упростить процесс йастройкй передатчика на рабочую частот* эа тйг замены реонйнсйых уенлителей с перестраиваемыми элементами <индуктивнымй катушкамн, конденсаторами) на неперестранва-

Щ уменьшить Ёремй перехода с одной рабочей частоты на другу!о; Щ ПОВЫСИТЬ надежность работы передатчика путем уменьшения числа кш5;утйруемых и ПОДВИЖНЫХ контактов;

4) обеспечить работу одновременно на нескольких различных частотах ИЛИ усиливать сигналы, имеюш,ие широкий спектр частот (шумо-шдймые сигналы);

5) облегчить создание полностью автоматизированных днстанцнон-т управляемых необслуживаемых передатчиков.

Широкополосные трансформаторные схемы усилителей отличает прояюта настройки, технологичность изготовления и высокая надежность в работе. Однако из-за влияния внутренних индуктивностей и шкостей транзисторов, элементов конструкции и соединений максн-ит&тя рабочая частота обычно не превышает 30-60 МГц при кющ-тст 100-200 Вт и 80-100 МГц при Деньшей мош,нос1и

Работа транзисторов в широком диапазоне частот с высокой энер-гегач-еской эфJфeктчвнocтью без резонансных цепей согласования обус-лошена малым сопротнвлсаием нагрузки. Если для современных ламп шзщй&стью в десятки и сотни ватт сопротивление нагрузки 3-6 кОм, а для ламп мощностью в десятки и сотни киловатт - 0,5-1 кОм, т ДJЗя мсшных геаераюрных транзисторов сопротивление нагрузки 6--120м, При столь малой нагрузке сопротивления включенных параллельно ей выходной емкости транзистора и емкости монтажа оказывается больше по величине и не шунтируют ее.

Согласование входа ч выхода усилителя с дpyrиш ступенями и нагрузкой обеспечивается с помощью высокочастотных широкополос-пмх транс<юрматоров (ШПТ). Иногда такие трансформаторы называют трансформаторами типа длинной линии (ТДЛ) или трансформаторами РутрофсЬа (по имени автора, впервые предложившего их для практического применения!

По принципу действия ШПТ отличаются от обычных трансформаторов. В обычных т.пансформаторах используется только магнитная связь, между обмотками. Собственные межччтковые емкости Со и индуктивности рассеяния обмоток Lpgo ограничивают рабочую полосу частот трансформаторов, не позволяя использовать их на радиочастотах.

В ШПТ обмотки конструктивно выполняют так, чтобы межвитко-вые емкости и индуктивности рассеяния создавали однородную электрическую линию, в чоторой обеспечивается постоянство отношения ЦасСд. Как извести j из предыдущих курсов, это свойство присуще линиям с распределенными параметрами: симметричным, коаксиальным, полосковым. Если такую линию нагрузить на сопротивление, равное ее волновому сопротивлению R = 1Lpac/Co (рис 4.5), то коэффициент передачи линии будет близким к единице (п = 1) и неизмен-