Строительный блокнот Радио - передача сигнала Глава 8 УСТОЙЧИВОСТЬ РАБОТЫ УСИЛИТЕЛЯ РАДИОЧАСТОТЫ § 8.1. Основные понятия У ГВВ, так же как и у автогенератора, существует связь между входной и выходной цепями. Следовательно, нельзя исключать возможность превращения усилителя в автогенератор. Устойчивостью работы ГВВ называ.ют его способность работать только в качестве усилителя колебаний, поданных от предшествующей ступени. Если возникшие в ГВВ автоколебания близки по частоте к рабочей частоте передатчика и определяются параметрами нСк-контура, то считают, что произошло самовозбуждение усилителя. Если же частота автоколебаний существенно ниже или выше рабочей частоты передатчика, то возникшие колебания считают паразитными. Различают длинноволновые паразитные колебания, при которых волна паразитного колебания длиннее рабочей и ультракоротковолновые , при которых дли!1а волны короче рабочей. Возгшкновенпе самовозбуждения или паразитных колебаний в ступенях усиления передатчика недопусти.мо. так как приводит к на-[)ушению их режима, появлению искажений, излучению нерабочих составляющих спектра, перегреву электройных приборов и деталей и даже сгоранию деталей ступени. § 8.2. Причины возникновения самовозбуждения и паразитных колебаний. Прямое и обратное прохождение энергии в усилителе Газличают следующие виды связи входной и выходной цепей ГВВ, приводящих к самовозбуждению или паразитны.м колебаниям: 1) электрические и магнитные; 2) через общие провода и источники питания; 3) через междуэлектродные емкости и индуктивности выводов электронных приборов (ламп и транзисторов). Первые два вида связи, приводящие усилитель к потере устойчивости, могут быть исключены путем тщательной экранировки между входными и выходными цепями ступеней и между ступенями, а также рн использовании развязывающих фильтров в цепях питания или раздельных источников питания и др. Для ослабления влпянця третьего вида связи нужны специ.альные Меры. В большинстве случаев влиянием индуктипно-тей выводов (индуктивности вывода катода) в первом приближении люжпо пренебречь На рис. 8.1, а показана простейшая типовая схема ГВВ. Пунктиром указана проходная емкость лампы Сас- За счет проходной емкости происходят прямое прохождение энергии из входной цепи в выходную и обратная реакция выходной цепи на входную. Проходная емкость влияет на работу схемы даже когда лампа заперта большим отрицательным напряжениент смещения, снято анодное напряжение 1!ли выключен накал лампы. На анодном контуре и нагрузке ступени создается напряжение радиочастоты независимо от наличия анодного тока лампы (рис. 8.1. б). При прямом прохожденш! энергии через емкость Сас У телеграфных или и.мпульсных передатчиков появляется излучение энергии в паузах между импульсами, когда они должны быть полиостью заперты (см. гл. 14 и 15), а у ра-диотелефонильх оказывается не-возмохшой стопроцентная модуляция вниз . Кроме того, прямое прохождение энергии увеличивает нагрузку на предшествующую ступень. Обратная реакция возникает только при переменном напря-иении в анодной цепи = = Ui Кэк, т. е. при нормальной работе лампы (рис. 8.1, в). Во входной цепи за счет обратной реакции появляется дополнительное напряжение At/g, величина и фаза которого зависят от настройки анод1Юго контура и его параметров, емкости Сас, рабочей частоты, эквивалентного сопротивления между сеткой и катодом лампы Z. рассматриваемой ступени с учетом как ее собствегнюй сеточной цепи, так и выходного сопротивления предшествующей ступени. Различают обратную реакцию на рассматриваемую ступень и обратную реакцию на предшествующую ступень (возбудитель). При обратной реакции на сетку ГВВ в результате векторного сложения напряжения обратной реакции AU с напряжением происходит изменение напряжения между сеткой и катодом лампы (рнс. 8.1, г). При этом меняется режи.м рассматриваемой ступени. Если AU имеет большую величину и совпадает по фазе с Uc то может произойти самовозбуждение усилителя (см. гл. 6). Наличие AUc на входе усилителя эквивалентно изменению его входного сопротивления Znx- Входное сопротивление рассматриваемой ступени, пересчитапное в анодную цепь предшествующей ступени, влияет на эквивалентное сопротивление анодной нагрузки предшествующей ступени, .менял ее режим. в результате меняется напряжение возбуледения рассматриваемой ступени U. Если предшествующей ступенью является автогенератор, то из-за обратной реакции па автогенератор (возбудитель) может измениться частота передатчик.-. Таким образом, даже если самовозбуждение или паразитные колебания из-за связей между входной и выходной цепями ус:!,- чтеля не возги!кает, то тем не менее наличие этих связей нарушае; , jTy гвв. § 8.3. Способы ослабления влияния проходной емкости в ламповых ГВВ Для ослабления влияния проходной емкости в ламповых ГВВ применяют: 1) лампы с малой проходной емкостью - лампы с экранирующей сеткой (тетроды и пентоды); 2) схемы ОС, обеспечивающие наименьшую проходную емкость; 3) схемы нейтрализации; 4) расстройку входной и выходной цепей ступени относительно друг друга (режим умножения частоты); 5) увеличение сопротивления проходной емкости путем настройки проходной цепи в параллельный резонанс. Из перечисленных способов ослабления влияния Сас основным является первый (см. § 1.2 и 2.1). Преимущества тетродов и пентодов по сравнению с триол,ами общеизвестны: .меньшая (в 30-40 раз) проходная емкость при одинаковой полезной мощности, более левые анод-1Ю-сеточные характеристики и соответственно больший коэффициент усиления по мощности, возможность работы без сеточного тока и др. Малая проходная емкость ламп с экранирующей сеткой обусловливается экранирующи.м действием второй сетки: заземленная по переменной составляющей сетка перехваты-сает злекгрические силовые линии, идущие от источника возбуждения к аноду лампы и от анодной цепи к сетке (рис. 8.2, а). Для этого вывод экранирующей сетки должен иметь минимально возможную И1!Дуктивность (кольце-гая конструкция вывода). Вывод сетки кратчайшим путем соединяют с общим проводом (корпусом передатчика) с помощью высокочастотного конденсатора с малой собственной индуктивностью (см. рис. 2.4). Ступень на тетроде или пентоде (рис. 8.2, а или 2.4) эквивалентна двухконтурной электрической схеме (рис. 8.2, б), в которой связь между входным и выходным контурами отсутствует из-за замыкания точек Сз и К. Из сеточного контура с источником напряжения в анодный контур никакая з. д. с. не попадает, так же как анодная цепь не влияет на сеточную. В настоящее время генераторные триоды применяются в диапазоне частот до 30 МГц в ступенях мощностью до 500 кВт. Для такой большой мощности сложно изготовить надежный тетрод из-за трудностей охлаждения экранирующей сетки. Триоды выпускаются па частоты до 1000 А\Гц и выше, где трудно обеспечить малое индуктивное сопротивление вывода экранирующей сетки. Вы]!ужденное при.менение трн-сдов пр.! больших мощностях или высоких частотах заставляет отказаться 01 вктючения ламп по схеме ОК, облсддющей наибольшим ко- Рнс. 8.2
|