Умножитель на усилительном приборе

Умножитель на усилительном приборе – это ГВВ, работающий колебаниями второго рода.

Колебательная нагрузочная система настраивается на одну из высших гармоник выходного тока, применяются удвоители и утроители частоты. С ростом номера гармоники уменьшаются амплитуда высших гармоник, рабочая мощность, КПД, и увеличивается мощность, рассеиваемая усилительным прибором в виде тепла, поэтому усилительный прибор работает в тяжелом тепловом режиме.

Для обеспечения правильного режима работы усилительного прибора необходимо выбрать оптимальный угол отсечки. Для удвоителя угол отсечки составляет 60°, при котором максимальна амплитуда второй гармоники (см. коэффициент Берга). Для утроителя угол отсечки составляет 40°, при котором максимальна амплитуда третьей гармоники (см. коэффициент Берга).

Умножители частоты на варикапах и варакторах

Варикап – это маломощный полупроводниковый диод, в котором используется зависимость барьерной ёмкости от приложенного обратного напряжения.

Идея умножения заключается в том, что вольт-кулонная характеристика варикапа является нелинейной, значит, ёмкость при воздействии управляющего входного напряжения меняется нелинейно, поэтому в выходной цепи присутствует множество гармоник, на одну из которых настраивают выходной колебательный контур.

Варактор – это мощный варикап, в котором используется зависимость барьерной ёмкости от обратного напряжения и диффузионной ёмкости при прямом включении.

В РПДУ применяются последовательные или параллельные схемы умножителей частоты.

Последовательная схема умножителя частоты

Входной контур настроен на частоту входного сигнала, а выходной – на гармонику.

Промежуточные усилители мощности

Промежуточные усилители мощности (ПУМ) предназначены для увеличения мощности высокочастотного сигнала до величины, необходимой для возбуждения оконечного каскада. Обычно применяют несколько каскадов ПУМ, их количество зависит от мощности передатчика. Основным параметром ПУМ является коэффициент усиления по мощности.

Мощные предвыходные ПУМ всегда имеют резонансную перестраиваемую нагрузочную систему. Маломощные ПУМ для удобства настройки всего передатчика могут иметь фильтровую неперестраиваемую нагрузочную систему, например ФНЧ. ПУМ – это обычный ГВВ, чем мощнее ПУМ, тем больше требований к выбору режима работы. Мощные каскады работают в слабо перенапряжённом режиме (для обеспечения максимального КПД), маломощные каскады – в критическом (для обеспечения максимального коэффициента усиления по мощности).

Усилительные приборы маломощных ПУМ работают в классе АВ с углом отсечки 120° и имеют максимальный коэффициент усиления по мощности. Усилительные приборы в мощных ПУМ работают в классе В или С с углом отсечки от 60° до 90°, имеют максимальный КПД.

Основные требования к ПУМ:

- Большой коэффициент усиления по мощности. Этому требованию больше всего удовлетворяют усилители, собранные по схеме с общим эмиттером (ОЭ).

- Малая обратная связь между выходными и входными цепями. Обеспечивается применением усилителей, собранных по схеме с общей базой (ОБ).

- Постоянство выходного напряжения по диапазону. Обеспечивается работой генератора в слабо перенапряжённом режиме.

Схема ПУМ с резонансной нагрузочной системой

Схема ПУМ на ФНЧ