Принцип построения структурных схем рпу.
1 Однокаскадный передатчик.
2 Многокаскадная схема РПУ.
Примером однокаскадного передатчика может служить структурная схема передатчика, приведённая на рисунке (1.1) (радио микрофон).
Недостатки данной схемы:
- если генератор мощный, то плохая стабильность частоты генератора;
- может происходить срыв колебаний при амплитудной модуляции.
На рисунке 1.2 представлена структурная
схема многокаскадного передатчика при
амплитудной модуляции на выходном
каскаде. Генератор служит для получения
высокочастотных незатухающих колебаний.
Промежуточные каскады служат для
усиления и умножения частоты. Так же
промежуточные каскады ослабляют влияние
последующих ступеней передатчика на
генератор и тем с
амым
способствуют повышению стабильности
частоты генератора. Модуляция
осуществляется в выходном каскаде, т.к.
при использование её в промежуточном,
как показано на рисунке 1.3, то передающие
за ним каскады будут работать в режиме
усиления модулированных колебаний,
которые характеризуются низким КПД.
На рисунке 1.4 изображена блок - схема передатчика с частотной модуляцией и АПЧ. Частотная модуляция и манипуляция осуществляется в генераторе, так как изменение частоты передатчика легче всего выполнить там, где она вырабатывается, т.е. мы воздействуем на ЗГ (задающий генератор).
Лекция №2
Модуляция на промежуточной частоте (структурная схема передатчика)
Cтруктурная схема передатчика На СВЧ:
К
олебания
от предыдущих каскадов усиливаются до
необходимой мощности в УМ ВЧ, а затем с
помощью каскадов умножения
частоты (на
варакторных диодах) “переносятся”
на более высокую (требуемую) частоту,
с соответствующей
потерей мощности (Кр=0,4…0,6)
и излучаются антенной в пространство.
Бывает, что элементная база не позволяет получить колебания большой мощности, тогда используют мостовые схемы деления и сложения мощностей.
К
олебания
с выхода усилителя (см. рисунок 1.7)
поступают в МДМ, в котором разделяются
на несколько колебаний. Каждое из этих
колебаний усиливаются соответствующим
усилителем, а затем суммируются в МСМ.
Принцип работы усилителя мощности высокой частоты (УМ ВЧ)
В
каждом передатчике присутствуем
модулятор, УМ ВЧ, умножитель частоты и
автогенератор.
УМ ВЧ
Если на выходе поставить фильтр и выделить fo.то задача разрешится, т.к. спектры гармоник не перекрываются. Получаем УМВЧ, работающий в
Нелинейном режиме. Если выделить вторую гармонику, то получим умножение частоты при одинаковом усилении по мощности
Принцип работы УМ ВЧ
Основные активные элементы
Рассмотрим
работу передатчика на биполярном
транзисторе
Р=
- коэффициент включения контура.
На
базу подаётся сигнал с постоянной
частотой fo.
На базе присутствует постоянное
напряжение смещения еб,
которое смещает рабочую точку в нужное
положение. Через транзистор протекает
пульсирующий ток, в котором есть
составляющая с частотой fo.
Переменный ток базы усиливается в
раз и проявляется в виде коллекторного
тока. Но по пути протекания переменного
тока есть контур, который настроен на
частоту fо.
При частоте fо
контур
начинает резонировать, и на нём начинает
выделяться мощность переменного тока,
которая может быть подана на нагрузку.
еб
- полное напряжение на базе относительно
эмиттера;
еб=Еб
+ Umбсos(
),
где
Еб - напряжение смещения, - рабочая частота передатчика.
ек=Ек - Umксos( ) минус ставится потому, что фаза при работе на активную нагрузку, меняется на противоположную. Нагрузка будет чисто активной, т.к. контур работает на частоте резонанса, а там реактивности компенсируются.
iб = f1(еб , ек) - ток базы - это функция от еб, ек
iк = f2(еб , ек) - ток коллектора - это функция от еб , ек. Эти функции нужно найти. В этих функциях еб , ек изменяются, следовательно эти две характеристики - динамические.
Чтобы двигаться дальше, нужно задать динамические характеристики. Предположим, что они имеют такую форму (как показано на рисунке 1.11). Выберем напряжение смещения Еб, и будем подавать напряжение возбуждения Umб ; легко можно проследить за изменением токов коллектора и базы (ik и iб) (cм. рисунок 1.11).
