25 Особенности коллекторной модуляции в транзисторных генераторах

Базовая модуляция смещением транзисторных генераторов не находит широкого применения из-за нелинейности модуляционных характеристик и трудных условий работы модуляционного устройства.

Это связано с тем, что выход модуляционного устройства (УЗЧ) нагружается на емкость эмиттерного перехода модулируемого каскада (модулятора), величина которой зависит от уровня сигнала. Кроме того, КПД базовой модуляции смещением низок, как и при сеточной модуляции.

Коллекторная модуляция - основной вид AM, применяемый в транзи­сторных генераторах.

Так же, как и анодная модуляция в ламповых генераторах, коллекторная модуляция осуществляется в перенапряженном режиме и, требуя более мощного модуляционного устрой­ства, позволяет получить более высокий КПД модулятора, большую глубину модуляции и лучшую линейность модуляционной характеристики.

Основные особенности:

1. При коллекторной модуляции нельзя форсировать режим работы по напряжению на коллекторе, так как превышение максимального напряжения e_{кол доп} приводит к выходу транзистора из строя. Напряжение коллекторного питания выбирают из условия

е _{к max}= Е_к+ U_Ω+ U_{к mах} < е_Кдоп

Учитывая это выигрыш по мощности по сравнению с ламповой схеме получить не удается.

2. Если не применять подмодуляцию в предыдущем каскаде, напря­женность режима транзистора в модулируемом каскаде изменяется в боль­ших пределах. В некоторые моменты времени при достаточно малом напря­жении коллектора происходит отпирание коллекторного перехода в прямом направлении. В результате колебания радиочастоты из базовой цепи посту­пают непосредственно в коллекторную цепь через малое сопротивление кол­лекторного перехода. Модуляционная характеристика для этого случая соот­ветствует пунктирной кривой на рис.

Введение в предыдущем каскаде подмодуляции с m < 1 выравнивает напряженность режима работы транзи­стора и улучшает линейность модуляционной характеристики (сплошная ли­ния на рис.) В этом случае осуществляется тройная коллекторная моду­ляция: на коллектор и, за счет автосмещения, на базу в оконечном каскаде, и на коллектор в предыдущем.

26 Усиление модулированных сигналов.

Оно широко используется в современных передатчиках, так как часто бывает целесообразно сначала произвести модуляцию на малом уровне мощности, а затем модулированные колебания усилить.

Усиление модулированных колебаний можно интерпретировать как модуляцию напряжением возбуждения. Действительно, при неизменном смещении E_c = const с изменением u_АМ меняются высота импульсов анодного тока и угол отсечки (если Ес не равно Е’с).

Из графиков для лампового УМС, представленных на рис., видно, что при смещении Е_с = Е_с‘ угол отсечки всех импульсов анодного тока равен θ = 90°, а их амплитуда пропорциональна амплитуде возбуждающего напряжения и усиление будет происходить без искажения до значения U_{c max.} При этом статическая модуляционная характеристика I_a1 = f( (U_c), будет линейной.

Энергетические соотношения в режиме усиления модулированных колебаний получаются таким же, как при модуляции смещением, поскольку активный элемент работает в недонапряжённом режиме.

Примеры.

Выходной каскад передатчика КВ/УКВ диапазонов с АМ на третью сетку

Модуляция на 3-ю сетку пентода, работающего в выходном каскаде передатчика. Вследствие отрицательного смещения на 3-й сетке выходная мощность при отсутствии модуляции устанавливается равной 25% от максимальной, которую может дать лампа.

L2 - дроссель питания анодной цепи; катушка L1, шунтированная R5, предотвращает возникновение самовозбуждения усилителя на частотах микроволновых диапазонов.

Выходной каскад транзисторного передатчика КВ/УКВ диапазонов с АМ

На рис. приведена схема AM в тран­зисторном выходном каскаде передатчика КВ/УКВ диапазонов. Под­бором сопротивления R3 устанавливается напря­жение питания выходного каскада передатчика (транзистор VT1) близким к +12 В.