5.2 Схема гвв, работающего на избирательную нагрузку

Простейшая блок-схема приведена на рисунке 5.7. Передатчик состоит из однокаскадного генератора, работающего с самовозбуждением (автогенератора), и модулятора. Автогенератор работает непосредственно на антенну.

Во многих случаях повышения стабильности работы и для облегчения процессов модуляции применяются радиопередатчики, построенные по более сложной блок-схеме.

Пример блок-схемы более сложного передатчика показан на рисунке 5.8.

1

2

3

4

5

6

1

2

7

3

8

Рисунок 5.7 Простейшая блок-схема радиопередатчика:

1-автогенератор; 2-антенна;

3-модулятор; 4-подача сигналов.

Рисунок 5.8 Блок-схема многоканального радиопередатчика:

1-задающий генератор; 2-буферный усилитель; 3-умножители частоты; 4- усилители; 5-мощный усилитель; 6-антенна; 7-модулятор; 8-подмодулятор; 9-подача сигналов.

Здесь генератор состоит из нескольких каскадов. Первый каскад является автогенератором малой мощности и работает с самовозбуждением. Он часто называется задающим генератором, так как задает частоту всей радиостанции. Все остальные каскады работают с независимым возбуждением. Последний каскад, работающий на антенну или фидер, идущий к антенне, называется мощным усилителем. Между задающим генератором и мощным усилителем предусмотрено несколько промежуточных каскадов усиления мощности и умножения частоты.

Общее число каскадов в генераторе может колебаться от одного до семи-восьми (а в некоторых случаях и более).

Модулятор также состоит из нескольких каскадов. Кроме собственно модулятора могут быть предусмотрены один или несколько каскадов предварительного усиления модулирующих колебаний, объединяемые общим названием – подмодулятор.

5.3 Идеализация статических характеристик электронных приборов

При не слишком высоких радиочастотах электронные свойства генераторного триода определяются функциями

i_а=f_а(u_g, u_a),

i_g=f_g(u_g, u_a),

называемыми статическими характеристиками. Они определяются для каждой конкретной лампы экспериментально при помощи измерения напряжений и токов в статических режимах и изображаются в виде графиков зависимости токов i_а и i_g от напряжений u_g и u_а.

Так как токи являются функциями двух переменных, то статические характеристики представляют собой семейства кривых.

Одно из напряжений u_g или u_а откладывается по оси абсцисс, другое напряжение принимается за параметр.

Н аиболее простой метод анализа работы ГВВ с различными ЭП основывается на использовании простейшей аппроксимации статической характеристики (СХ), которая называется идеализацией. Эта аппроксимация выполняется по следующим правилам:

Рисунок 5.10 Статические характеристики тетрода типа КТ-920

1. Каждая из СХ заменяется отрезками прямой, которые наиболее точно аппроксимируют участки статических характеристик с наименьшей крутизной.

2. Линия граничного режима аппроксимируется отрезком прямой.(1)

3. В тех областях, где семейство СХ расходится веерообразно из одной точки (рис 2.3,б и 2.5,а,б), все СХ аппроксимируются одним отрезком прямой. Который является аппроксимацией СХ в середине веера.

4. В активной области (в области ННР) все отрезки аппроксимирующих прямых должны быть параллельны и находиться на одинаковом расстоянии друг от друга, если перепады между напряжениями, при которых снимались СХ, одинаковы.

Рисунок 5.11 Статические характеристики полевого транзистора типа КП-904

Так как СХ токов управляющих сеток триодов и тетродов и токов экранирующей сетки тетрода существенно нелинейны, их обычно не идеализируют. Имеющиеся методы расчета параметров цепей этих сеток очень просты и дают достаточно точные для расчетов результаты. На рисунке 5.10. показаны примеры идеализации СХ различных ЭП. Для генераторных триодов (рисунок 5.10,а,б) каждая СХ анодного тока аппроксимируется тремя отрезками: e_а 0; второй совпадает с линией граничного режима; третий аппроксимирует СХ в активной области. Линия граничного режима исходит из точки i_а 0, e_а 0. В системе анодно-сеточных координат (см. рисунок 5.10,б) линия граничного режима проходит в области e_с 0.

Семейство идеализированных характеристик триода полностью определяется следующими четырьмя параметрами:

- крутизной характеристики анодного тока S=Δi_а/Δe_с|ea=const;

- проницаемостью управляющей сетки D=Δе_с/Δe_а при i_а+ i_с≈i_а=const;

- крутизной линии граничного режима S= Δi_а/Δe_с|ea=const;

- сеточным или анодным напряжением приведения E_co или E_ао.

Напряжения приведения определяются следующим образом: сеточное напряжение приведения E_co равно напряжению на управляющей сетке, при котором идеализированная характеристика анодного тока в координатах i_а, е_а проходит через точку е_а=0; i_а=0. Анодное напряжение приведения E_ао соответственно равно напряжению на аноде, при котором идеализированная характеристика в анодно-сеточной системе координат проходит через точку е_а=0; i_а=0.

Идеализированные характеристики анодного тока для типового генераторного тетрода показаны на рисунке 5.10 в,г. Вследствие малой совместной проницаемости управляющей (D₁=Δe_с/Δе_с2 при į_а=const) и экранирующей (D₂= Δe_с2/Δе_а при į_а=const) сеток (D₁D₂ ≈0) идеализированные характеристики į_а , горизонтальные на рисунке 5.10,в, представлены одной прямой на рисунке 5.10,г. При обсуждении явления перераспределения катодного тока приведено объяснение, почему линия граничного режима (см.рисунок 5.10,в) может быть принята вертикальной прямой, исходящей из точки е_а= е_{а гр}≈Е_с2.. В анодно-сеточной системе координат все идеализированные характеристики тока i_а начинается в точке Е^|_с (напряжение отсечки); правее точки Е^|_с (е_с>Е_с) все характеристики собраны в одну, от которой характеристики при разных напряжениях на аноде.

Все семейство идеализированных характеристик тетрода характеризуется также четырьмя параметрами:

- напряжением на экранизирующей сетке Е_с2, при изменении которого изменяется напряжение отсечки анодного тока:

Е_с2= - D₁(Е_с2-Е_с20);

- напряжением приведения экранирующей сетки Е_с20, т.е. напряжением на экранизирующей сетке, при котором наклонная часть характеристики i_а в координатах е_с , i_а исходит из нуля;

- совместной проницаемостью управляющей и экранирующей сеток D(D=D₁ D₂);

- крутизной характеристики анодного тока

S=∆i_а⁄∆е_а при е_а= const и E_с2 = const.

При идеализации характеристик выходного тока БТ и ПТ обычно учитывают. что при сравнительно малых значениях выходной ток не зависит от напряжения на выходном электроде (коллекторе, стоке). Поэтому идеализированные характеристики выходного тока в координатах е_{вых ,} i_вых представляют собой горизонтальные прямые, соответствующие тому или другому входному току i_Б (для БТ) или напряжению на затворе е_з (для ПТ) (см. рисунок 5.10,д). На рисунке 5.10,е приведены идеализированные входные и проходные характеристики для БТ. Аналогичные характеристики можно построить и для ПТ.

Для описания семейства идеализированных характеристик БТ используют:

- крутизну линии граничного режима S_гр =i_к⁄е_{к гр} ;

- крутизну характеристики коллекторного тока S_i =∆i_к⁄i_Б при e_к =const. Чаще эту величину Si=β₀ называют усилением транзистора по току в схеме с ОЭ;

- напряжение отсечки, т.е. напряжение на базе е_Б =E^|_з , при котором имеет место отсечки коллекторного тока.

Для ПТ с этой же целью применяются крутизна линии граничного режима S_гр =i_с∕e_{с гр}, напряжение отсечки e_з = E^|_з и крутизна характеристики тока строка S=∆i_с∕∆e_з при е_с =const.

При использовании идеализированных характеристик для анализа ГВВ на транзисторах следует учитывать, что результаты анализа имеют достаточную точность для БП лишь в области низких частот (десятки-сотни килогерц), для ПТ- в диапазоне ниже 50…60 МГц, а для ПТ с барьером Шотки – ниже нескольких гигагерц.