2.9. ММетодика настройки простейших цепей согласования
При настройке цепи согласования следует так подобрать реактивные элементы цепи, чтобы нагрузка активного элемента была активной и равной Gн.кр. Критерием настройки является достижение максимума мощности в нагрузке.
Наиболее проста настройка ламповой ЦС, представлявшей собой контур с частичным включением. Если в схеме на рис. 2.35,а варьировать емкостью С3, то сильно меняется реактивная составляющая входной проводимости ЦС и слабо активная. В тот момент, когда Вн ≈ 0, то есть при настройке контура в резонанс, наблюдается максимум показаний прибора, измеряющего мощность Рп. Зафиксировав С3, следует изменить коэффициент включения р так, чтобы мощность Рп увеличилась. Так как изменение р приводит к изменению внесенной в контур емкости
,
то необходимо вновь подстройкой С3 обеспечить Вн ≈ 0 и вновь проверить максимальность Рн вариацией р. Такая последовательная настройка цепи согласования ведется до тех пор, пока не получим Рп =Рп.макс, при этом
Gн.кр = Gн.
Отметим, что в ламповых каскадах в момент настройки контура в резонанс наблюдается минимум тока анода и максимумы токов сеток. Это явление используют для индикации момента настройки контура в резонанс.
Следует иметь в виду, что при расстроенной нагрузке практически вся мощность, потребляемая активным элементом от источника питания, рассеивается на самом активном элементе, и при оптимальных напряжениях возбуждения и смещения его тепловой режим будет тяжелым. Поэтому настройку начинают при пониженном напряжении возбуждения Uвх (а иногда и при пониженном напряжении питания U0а) и лишь после настройки ЦС в резонанс увеличивают Uвх до оптимального значения.
Методика настройки ЦС биполярного транзистора (рис. 2.37, в, 2.38) в следующем:
1. При имеющемся значении В2 изменять до получения относительного максимума Рп;
2. Изменив В2, снова найти относительный максимум Рп изменением В3 и сравнить с предыдущим. Если он больше предыдущего, изменить В2 в ту же сторону и снова настраивать на Рп.макс. Если меньше, то изменять В2 в другую сторону до получения Рп.макс.
В заключение отметим, что в случае не выполнения требований к фильтрации высших гармоник в выходном каскаде с простейшей одноконтурной цепью согласования активного элемента с нагрузкой или в случае малого значения цс простейшей ЦС, применяют сложные ЦС.
Сложные цепи согласования выполняются в виде каскадного соединения простых ЦС (рис. 2.41).
В оконечной ЦС rп
преобразуется в некоторое сопротивление
.
Это сопротивление служит нагрузкой для
промежуточной ЦС. Сопротивление
и элементы промежуточной цепи выбирают
так, чтобы ее кпд был достаточно высок.
Для оценки фильтрации гармоник необходимо
найти Zн.n
на частоте n-й гармоники и определить
активную составляющую сопротивления
нагрузки Rн.n
в цепи коллектора.
Сложную ЦС с трансформаторной связью с нагрузкой (рис. 2.41, б) используют в ламповых оконечных каскадах. Эту цепь можно привести к схеме на рис. 2.41, а, если заменить трансформатор его эквивалентной схемой.
а) б) в)
Рис. 2.41. Двухзвенная цепь согласования АЭ с нагрузкой (а) и ее варианты с трансформаторной (б) и емкостной (в) связью