2.2 Энергетические соотношения при сеточной модуляции Считая максимальный режим критическим, можем записать

P_1max = 1/2J_a1maxU_mamax = 1/2(J_a1max )² R_oe ,

P_0max = J_a0maxE_a ; P_amax = P_0max  P_1max ,

_max = P_1max / P_0max = ½(₁  ₀)_кр  0.7,

т.е. КПД не очень высок, т.к. каскад не находится в перенапряженном режиме.

В режиме несущей частоты (режиме молчания)

J_a1н = J_a1max /(1+m); U_maн = U_mamax /(1+m),

J_a0н  J_aoн /(1+m).

В действительности эта зависимость J_a0 = f (E_g) нелинейная и последнее уравнение приближенное.

При этом

P_1н = ½ J_a1н  U_maн = P_1max /(1+m)²,

P_0н = J_a0н E_a = (J_a0max /(1+m))E_a = P_0max /(1+m),

_н = P_1н / P_0н = (P_1max  (1+m))/(1+m)² P_0max = _max /(1+m) 0.35 (т.е. обычно КПД мал),

P_aн = P_0max /(1+m)  P_1max /(1+m)².

В минимальном режиме, когда генератор ВЧ работает в недонапряженном режиме, КПД еще меньше, т.е.

_min < _н <_max .

Тогда  _cp получается небольшим, т.е. при модуляции смещением мал электронный КПД

_cp = P_{1c p} / P_{0c p} = (P_1н (1+m²/2))/ P_0н = _н (1+ m²/2).

Это второй недостаток модуляции смещением (первый недостаток - m мало).

Вопросы для самопроверки

1. Особенности сеточной модуляции смещением.

2. Можно ли применять автоматическое смещение при сеточной модуляции?

3. Какие методы применяют при построении статической модуляционной характеристики?

4. Достоинства сеточной модуляции смещением.

5. Недостатки сеточной модуляции смещением.

6. Как влияют блокировочные конденсаторы С_бл1 и С_бл2 (рис. 2.1) на АЧХ.

Раздел 3 расчет каскада при модуляции смещением

Обычно бывает задана мощность передатчика в несущем режиме P_{1 н} и глубина модуляции m.

3.1 Расчет в максимальном режиме

Расчет начинаем с определения максимальной мощности Р_1max.

1. P_1max = (1+m)² P_{1 н} / _к  _ф,

где _к, _ф – КПД контура и фидера.

2. Задаемся углом отсечки.

_amax=90120 и далее определяем значения _1max и _0max.

3. Выбираем лампу с мощностью

P_ламп  P_1max.

4. Определяем импульс анодного тока J_amax = 0.8/(J_a0доп (1+m)/ ₀) и далее по характеристикам для критического режима находим e_gmax и e_gmin.

5. Находим значения тока анода

J_a1max = _1max J_ammax;

J_a0max = _0max J_ammax ;

6. U_mamax = 2 P_1max / J_a1max;

R_oe = U_mamax / J_a1max;

7. E_a = e_{a min кр} + U_mamax;

8. P_omax = J_a0max  E_a;

7. 9. Строим на характеристиках лампы динамическую характеристику и определяем E`_g.

10. Из системы уравнений

E _{gmax, max} = E_gmax + U_mg ;

cos_a = (E`_g – E_gmax)/ U_mg

определяем E_gmax и U_mg ;

11. 11. По известным характеристикам для [e_{amin кр} , e_{gmax, max} и E_g2] определяем J_gmmax, J_gm2max.

12. 12. По формуле cos_gmax = E_gmax / U_mgmax определяем угол отсечки сеточного тока _gmax и коэффициенты разложения ₁ (_gmax) и ₀ (_gmax).

13. Определяем

J_g0max = J_gmmax ₀ (_gmax),

J_g1max = J_gmmax ₁ (_gmax).

14. Определяем максимальную мощность возбуждения

P_{возб max} = ½ J_g1max U_mg.

Аналогично может быть рассчитан модулируемый каскад на транзисторе [6].

3.2 Расчет в режиме несущей частоты

1. J_a1н = J_a1нmax / (1+m);

2. U_maн = U_mamax / (1+m);

3. P_1н = ½ J_a1 U_maн.= P_1max / (1+m)²;

4. J_а0н  J_a0max / (1+m);

5. P_0н = P_0max / (1+m);

6. P_aн = P_0н – P_1нi ,

т.к. этот режим несущей может быть длительным, то P_aн < P_aдоп . Как правило:

P_aн  0.75 P_aдоп .

Зная J_a1, по формуле

J_a1н = SU_mg ₁(_a) и по таблицам Берга определяем _aн и cos_aн.

Из выражения

cos_aн = (E`_g  E_gн)/ U_mg,

находим E_gн = E`_g  U_mg  cos_aн.

Определим параметры модулирующего сигнала.

1. Определяем амплитуду напряжения модуляции

U( )=E_gmax – E_gн;

2. Строим СМХ (рис. 3.1)

Рис. 3.1

3. Находим значения

cos_g = (-U_mg – E_gн)/ U( ) = (E_g - E_gн)/U( );

J_g1 = J_g0max  ₁ (_g);

4. Мощность, требуемая от модулятора:

P( ) = ½ U( )J_g1 ;

Достоинство сеточной модуляции – требуется малая мощность от модулятора.

5. Определяем входное сопротивление каскада:

R_{вх ср} = U( )/J_g1 ;

R_{вх min} = U()/J_g0max – в максимальном режиме.

R_{вх max} = , когда нет сеточного тока.

Таким образом, при модуляции смещением входное сопротивление каскада меняется.