в процессе передачи сигнала уровень ОМ-колебания меняется и в моменты наибольшей громкости огибающая ОМ-колебания достигает своего наибольшего значения. Таким образом, для усиления ОМ-колебаний необходимо обеспечить линейность нижней части статической модуляционной характеристики /i = f (Uc)- Как известно, именно в нижней части модуляционной характеристики наблюдается отступление от линейности при ЕФ Ei и вследствие нелинейностн реальных статических характеристик ламп Поэтому для усиления ОМ-колебаний промышленность выпускает специальные лампы например лампы ГУ-69Б-ГУ-77Б

Определение коэффициента гармоник, использующегося для оценки нелинейных искажений усилителей звуковой частоты в однополосных передатчиках, невозможно, так как при искажении гармонического колебания и cos со/ возникающие нерабочие составляющие cos 2(ut, 6д cos Зо)/, ... не попадают в полосу - пропускания приемника, настроенного на частоту со.

Для оценки степени линейности однополосных передатчиков и их отдельных ступеней чаще всего используют двухгпоновой метод. Испытательный (измерительный) сигнал состоит из двух равных по амплитуде колебаний близких частот, лежащих в полосе телефонного канала F., - f, 1500-2000 Гц (рис. 13.6, а). При прохождении измерительного сигнала через передатчик или отдельную ступень в результате неизбежных нелинейных искажений в спектре РЧ-колебаний на выходе появятся дополнительные составляющие; па mwj и nwi ± та.. Высшие гармонические и многие комбинационные составляющие оказываются за пределами полосы пропускания передатчика и, что более важно, вне полосы принимаемых частот приемника, следовательно, не повлияют на его работу. Комбинационные составляющие вида 2 ii 0)2, 2u)j - ttii, 3o)i - 2u)2 и За - 2o)i расположены в непосредственной близости от измерительного сигнала на расстоянии До) == ft).2- o)i (рис. 13.6, б). Такие составляющие, оказавшись в полосе телефонного канала, воспринимаются как нелинейные искажения; за пределами рабочей полосы частот канала комбинационные составляющие являются помехами соседним каналам. Величина нелинейных искажений при двухтоновом методе оценивается отношением напряжения любой комбинационной составляющей на выходе передатчика к напряжению составляющей измерительного сигнала = и,:Кп = 20 Ig (UJU,).

Если лампа имеет линейные статические характеристики ia = а 4- 1, то при Ef. = Е в HHP модуляционная характеристика также линейна {Ii = kUc). Реальные статические характеристики ламп нелинейны и могут быть описаны степенным рядом

а = ао -f % е + аав* -г а е** -f ...

Амплитуды токов комбинационных составляющих с частотами пщ и /ПСО2 зависят от величины коэффициентов при четных степенях ряда; токов с частотами 2a)j - ooj и 2й)г - coj - от величины коэффициента при члене с третьей степенью; с частотами Зш - 2(ч и Зш2 - - при члене с пятой степенью и т. д. Следовательно, если не удается сделать характеристики ламп строго линейными, можно проектировать их так, чтобы в описывающем их степенном ряду отсутствовали или по крайней мере были предельно малы составляющие нечетных степеней; третьей, пятой и т. д. Именно так и проектируются лампы для линейного усиления мощности ОМ-колебаний,

Поскольку лампы для линейного усиления имеют нижний нелинейный ( квадратичный ) участок характеристики (рис. 13.7, а), трудно установить нужное значение напряжения смещения. Как показывают теория и практика, коэффициент нелинейных искажений К к зависит от напряжения смещения (рис. 13.7, б). У каждой лампы данного типа при определенных напряжениях питания Е., Е экспериментально (путем из.мерения Кк при различных £с) можно определить напрял<е-ние смещения, при котором получаются наименьщие искажения.

Поскольку положение статических характеристик и соответственно оптимальное напряжение смещения зависят от питающих напряжений, в однополосных передатчиках применяют стабилизацию напряжений питания.

При изменении напряжения возбуждения от нуля до максимума меняется входное сопротивление лампы: при /7с < сеточный ток отсутствует {R °°)< при \ Ео\ ток сетки нелинейно зависит

от /7с (/?вх < °°)- Нелинейность входного сопротивления приводит к искажению фор.мы огибающей напряжения возбуждения, т. е. к нелинейным искажениям, которые не учитываются статической модуляционной характеристикой. Для уменьщения искажений из-за нелинейности /?вх ла.мпа должна работать без захода в область сеточных токов: /7стах I- В качестве ламп для линейного усиления мощности используют тетроды или пентоды, у которых номинальная мощность в линейном режиме может быть получена без захода в облавть токов управляющей сетки.

§ 13.4. Особенности работы транзисторов при усилении ОМ-колебаний

В транзисторных передатчиках с ОМ-модуляцией особое внимание Уделяется обеспечению линейности амплитудной модуляционной характеристики. Для этого транзисторы в промежуточных каскадах

Рис, 13.7

работают в HHP с 9к = 180° (режим работы класса А). В оконечных и предоконечных каскадах передатчиков для повышения к. и. д. усилителей мощности выбирают 9 = 90° (режим работы класса В).

Амплитудная модуляционная характеристика транзистора, работающего в HHP, отличается от линейной в области малых и больших токов коллектора (рис. 13 8, а). Нелинейность нижнего участка характеристики = /(/oi) определяется изменением усилительных свойств транзистора (см. § 1.10) в области нижнего загиба его статических характеристик. Нелинейность в верхней части характеристики обусловлена падением коэффициента усиления ио току Р в схеме ОЭ при уве-

личении тока коллектора / ь насыщения. В схеме ОБ коэ(}

а также постепенным переходом в режим фициент усиления по току а изменяется

Рис. 13.8

Рис. 13.9

В меньших пределах и поэтому нелинейность верхней части характеристики меньше, если /g С /к- Нелинейность амплитудно-фазовой характеристики транзисторного усилителя мощности (рис. 13.8, б) отражается на качественных показателях ОМ-колебаний.

Зависимость фазы коллекторного тока от его амплитуды и коллекторного напряжения обусловлена тем, что в биполярном транзисторе выходная цепь влияет на входную.

Уменьшение нелинейности начального участка модуляционной характеристики осуществляют подбором начального напряжения смещения. Для схемы ОЭ при возбуждении от источника напряжения внешнее смещение должно удовлетворять условию = б- При изменении температуры такое условие нарушается из-за зависимости Е(, от температуры /з-п-переходов. В тех случаях, когда в транзисторных усилителях мощности требуется обеспечить очень малый уровень искажений (менее -30 дБ для третьего порядка), напряжение смещения делают температурно зависимым. Для этой цели используют специальный диод, размещенный в корпусе транзистора в непосредственной близости от коллекторного перехода.

В тех случаях, когда в корпусе транзистора нет встроенного диода, применяют диод, имеющий напряжение сдвига Е = Еб и размещаемый на радиаторе в непосредственной близости от корпуса транзистора. При этом эффективность действия температурной компенсации Еб уменьшается.

В большинстве случаев источник возбуждения имеет большое внутреннее сопротивление (см. § 1.11), вследствие чего импульсы коллек-