§ 11.3. Усиление модулированных колебаний

Усиление АМ-колебаний широко используется в современных передатчиках, так как часто бывает целесообразно сначала произвести модуляцию при малом уровне мощности, а затем модулирование колебания у-силить. По такому принципу строят некоторые маломощные вещательные и связные передатчики.

Для усиления АМ-колеба-НПЙ на управляющую сетку лампы подают промодулиро-ванное напряжение радиочастоты при постоянных fa. Eq

и Ra- При этом амплитуда первой гармоники анодного тока /ai определяется изменением адшлитуды илшульс-

НОГО анодного тока lamas

(рис. и. 13). Кроме то.го, при £с >£i и £с < £о и изменении и а меняется угол Э (на рис, 11.13 показан более типичный случай Ее < Ее) и соответственно (9); ао (0). При Ef. = Еа 0 = const, Oj (0) = const, аф) = со 1st.

Рассмотрим аналитическую связь /а! с Uq. Известна зависимость Ii = S {Uf. -

- О(/а)71(0)иЛИ /ах - S X

X (f/c -D/a/?a)7(9). откуда

/al = 5f/cYl(0)/

/11+SDR 7х(е)].

Линейная зависимость Ii от и а возможна только при li(O) = const, что в свою очередь соблюдается при Ес==Еа (рис. 11.13 и 11.14, а, б).

Таким образом, при усилении АМ-колебаний и О =

= 90° возможна линейная модуляция возбуждением. При Ео < Еа или Eg >Ее одновременное изменение iamax и 9 приводит к нелинейной зависимости hi от U (рис. 11.14, б, г). Кроме того, при Ф Яс происходит изменение коэффициента глубины модуляции в анодной цепи по сравнению с сеточной цепью 01: при

0 >£с та< /Пс, при Ее >Ео /Па > гПс. Последнес обстоятельство иногда используется для углубления модуляции, однако нелинейные искажения при этом возрастают,

Рис. 11.14

Зaвi,CI:ocти l и /ао от И называют статическими модуляцион-гими характеристиками (рис. 11.14, а, в). Для случая Е. = Е ка рис. 11.14, б приведены также зависимости мощностей и Ру от И. Эти графики по виду близки к зависимостям мощностей Ро и Pi от при модуляции напряжением смещения (см. рис. 11.11,6). Следовательно, энергетические показатели модуляции на управляющую сетку напряжением смещения и возбуждения одинаковы. Преимуществом усиления АМ-колебаний является возможность достижения малых нелинейных искажений. Для достижения более высокой линейности применяют тетроды или пентоды, имеющие меньший ток управляющей сетки. Наилучшая линейность достигается в режимах без тока сетки.

Поскольку на вход ступени подаются только радиочастотные колебания с меняюнтейся амплитудой, схемы ступеней усиления А.М-коле-баний не отличаются от схем ГВВ, рассмотренных в гл. 2. Так как по цепям питания анода и сеток протекают токи, содержащие составляю-ьц-..е звуковой частоты, источники питания, должны иметь и для этих токов малое внутреннее сопротивление.

Частотные искажения определяются только колебательным контуром ступени и обычно невелики.

§ 11.4. Анодная модуляция

При анодной мсдуляции юдyлиpyющим фактором является напряжение анодного питания ступени Е. При этом сопротивление анодной нагрузки Ра и напряжение возбуждс!!Ня U. постоянны

Практическое применение имеют устройства, в которых лампа работает в ПНР, так как при этом удается обеспечить полное использование лампы по мощпости, высокий к. п.д.аноднсй цепи и m = 1 Аналитическое исследование ПНР затруднено, поэтому ограничимся только paccютpeииeм его качественной картины (рис. 11 15) Прп изменении напряжения питания динамическая характеристика ГВВ перемещается параллельно самой себе (см. § 1,3 и рис. 1.8, 1.9). В области HHP импульс анодного тока сохраняет форму отрезка косинусоиды; амплитуда и угол отсечки импульса меняются незначительно вследствие наклона характеристик (D >0). Первая гармоника анодного тока /а! мало зависит от £а (при £1 = 0/3] не зависит от Ед.). В области ПНР по мере уменьшения £а импульс анодного тока деформируется; амплитуда становится меньше, провал - глубже, угол отсечки - меньше. При Яа = О анодный ток прекращается. Следо-

Рис. 11.15

вателыю, при уменьшении fa начиная с критического (граипчиого) режима /ах и /ао уменьшают до нуля, т. е. возможна стопроцентная амплитудная модуляция. Как показывают теория и практика, при фиксированном напряжении смещения статические модулированные характеристики /ах = / (fa), /ао = / (Еа) НеЛИНСЙНЫ (пуНКТИрНЫС ЛИНИИ на рис. 11.16, а), следовательно, неизбежны значительные нелинейные искажен;-1я. Кроме того, анодная людуляция при фиксированном Еа сопровождается большим током управляющей сегки, так как

в ПНР при постоянных Еа и и а

с уменьшением анодного увеличивается сеточный ток. В результате возникает опасность перегрева сетки, увеличивается необходима мощность возбуждения.

Рис. 11.10

Piic. 11.17

Hi практике в ступенях с анодной модуляцией применяют автоматическое смещение за счет постоянной составляющей тока сетки: Рс = -сос- При правильном подборе сопротивления автоматического смещения удается достичь высокой линейности статической модуляционной характеристики (сплошные линии на рис. 11.16, а) и облегчить тепловой режим сетки. Коэффициент нелинейных искажений передатчиков с анодной модуляцией Кс = 2-4%. Схема ступени с анодной модуляцией, автоА!атическим смещением и модулятором, пригодным для работы в режиме класса В, приведена на рис, 11.17.

Поскольку 1енератор при анодной модуляции работает в ПНР, следует ожидать высокого к. п. д. анодной цепи. Действительно, мощности Рх = 0,5/a?a и Ро == Ealao = kEl мсняются ПО квадратичному закону (рис. 11.16, б), т. е. их отношение остается постоянным и равным к. п. д. в критическо.м режиме: т]а = Px/Pq = 0,6-г0,75 = const, В отличие от рассмотренных ранее способов модуляции при анодной Нагрев анода в режиме люлчания для малых и средних значений коэффициента амплитудной модуляции {Шср = 0,3) получается небольшим. Большие значения глубины модуляции встречаются редко и бывают не-