некоторых пределах изменять частоту колебаний.
При работе на частотах, близких к предельным для данной серии, условия баланса фаз в схеме кварцевого АГ перестают выполняться и в этом случае могут быть использованы обращенные схемы автогенератора на одном инверторе. В схеме, приведенной на рис. 1.9, кварцевый АГ с г 5 МГц выполнен на инверторе ИС 564ЛН2, в котором режим мягкого самовозбуждения обеспечивается (с учетом технологии ИС) резистором R1 с сопротивлением 5 МОм, а условия баланса фаз за счет введения корректирующих RC-цепей (R2 = 13 кОм, С2 = 30 пФ, С1 = 20 пФ).
2. Транзисторные широкополосные усилители
2.1. Конструктивное выполнение мощных усилителей
Транзисторы являются приборами сравнительно маломощными, выходная мощность отдельной двухтактной ячейки обычно не превышает 100...200 Вт. Поэтому для получения необходимого уровня выходной мощности всего усилителя приходится использовать в выходном каскаде от одной до нескольких десятков таких двухтактных ячеек.
В зависимости от диапазона частот и значения выходной мощности получили распространение два принципа конструирования усилителей. При сравнительно небольшой мощности, когда число двухтактных усилительных ячеек в оконечном каскаде, как правило, не превышает двух, весь усилительный тракт, включая и предварительные каскады усиления, выполняется на единой монтажной плате.
Если же выходная мощность велика, используется так называемый блочно-модульный принцип построения. Один из вариантов структурной схемы усилителя, построенного по такому принципу, приведен на рис. 2.1. В оконечном каскаде (ОК) используются восемь двухтактных усилительных ячеек, в предоконечном (ПОК) – две, а в предварительном усилителе (ПУ) - одна ячейка.
Для разделения мощности в цепях возбуждения и суммирования мощности ячеек оконечного каскада используются мостовые схемы, обеспечивающие взаимную электрическую развязку отдельных усилительных ячеек. Схема сложения мощности (так же, как и система распределения входного сигнала) в принципе может быть реализована на произвольное число входов, но обычно стремятся использовать иерархическую систему сложения на основе двухвходовых схем (по типу схемы на рис. 2.1).
Усилители оконечного и предоконечного каскадов сгруппированы в два модуля А2 и А3 (при большем уровне мощности число таких модулей может быть и большим). Конструктивно каждый из этих модулей выполнен функционально законченным. В состав модулей могут включаться различные дополнительные устройства: схемы защиты, устройства повышения линейности усиления, амплитудные и фазовые выравниватели, источники вторичного электропитания. Каждая из двухтактных усилительных ячеек оконечного каскада часто выполняется на отдельной монтажной плате. В этом случае каждый модуль компонуют из унифицированных усилительных плат (причем, в оконечных и предоконечных каскадах могут использоваться однотипные платы) и устройств суммирования и деления мощности. При таком подходе вопрос наращивания выходной мощности решается просто увеличением числа модулей. Дополнительной разработки требуют лишь системы суммирования и деления мощности модулей. Соединения между отдельными компонентами усилителя внутри модулей могут быть неразъемными, в то время, как межмодульные – обычно разъемные.
П
ри
окончательном конструктивном оформлении
усилителя часто включают в стойку
дополнительный (резервный) модуль,
который используется для оперативной
замены одного из вышедших из строя
основных модулей.
Возбуждение модулей осуществляется блоком предварительного усиления А1, а суммирование мощности на выходе – выходным сумматором А4, в состав которого может включаться выходной трансформатор Т (обычно типа длинной линии). Необходимость установки трансформатора диктуется требованием обеспечения выхода на стандартное значение сопротивления нагрузки (50 или 75 Ом) и определяется при расчете выходных цепей оконечного каскада.
Требования по уровню внеполосного излучения к мощным усилителям весьма жесткие. Удовлетворить эти требования при проектировании усилительных модулей оконечного каскада, в которых транзисторы работают в сугубо нелинейном режиме, не удается. Поэтому на выходе усилителя устанавливается блок фильтров Z1, в задачу которого и входит обеспечение требуемого уровня внеполосных излучений. Как правило, это блок переключаемых фильтров (полосовых или нижнечастотных), диапазон рабочих частот для каждого из которых не превышает октавы (обычно 1,5 ... 1,7). Часто такие фильтры строятся в форме диплексеров, обеспечивающих не только фильтрацию высших гармонических составляющих, но и их поглощение в нагрузке фильтра верхних частот.
