2. Выбор и обоснование структурной схемы передатчика

2.1 Структурная схема однотактного усилителя мощности.

Усилитель мощности при подаче на вход периодического сигнала произвольной формы с частотой основной гармоники вырабатывает на выходе близкое к гармоническому колебание с той же частотой. Амплитуда выходного колебания в общем случае не пропорциональна амплитуде входного воздействия. Например, в передатчиках с частотной и фазовой модуляцией используются нелинейные режимы (режимы с отсечкой выходного тока активного элемента) для получения высокого коэффициента полезного действия.

В телевизионных передатчиках одним из основных требований к усилителям мощности канала изображения является обеспечение линейного режима усиления модулированных по амплитуде колебаний.

Основными энергетическими характеристиками УМ являются максимальная выходная мощность, коэффициент усиления по мощности и коэффициент полезного действия. Кроме того, усилитель характеризуется полосой пропускания, неравномерностью АЧХ и ФЧХ в этой полосе, степенью подавления нежелательных составляющих спектра, видом амплитудной характеристики, уровнем

шумов и другими показателями.

Структурная схема однотактного усилителя мощности (рис.2.1.1) в общем случае содержит активный элемент (АЭ), входную (ЦСвх) и выходную (ЦСвых) цепи согласования, а также цепи блокировки по напряжению питания (ЦБП) и по напряжению смещения (ЦБС).

Требования к усилителю по выходной мощности, коэффициенту усиления и КПД выполняются в первую очередь выбором типа АЭ и его режима. Однако реализация режима, обеспечивающего необходимые , мощность, КПД, возможна лишь при правильном выборе типа и параметров цепей согласования.

Рассмотрим функции выходной ЦС. В первую очередь ЦСвых обеспечивает трансформацию сопротивления нагрузки усилителя в оптимальное сопротивление нагрузки АЭ для основной частоты колебаний. Критерии оптимизации нагрузки могут быть различными, например достижение максимальной мощности, КПД или усиления. Обычно на практике стремятся найти компромиссное решение: получить заданную мощность при достаточно высоких значениях КПД и .

Существенно повысить КПД УМ можно, обеспечив негармонические формы напряжения и тока на выходе АЭ, т. е. используя высшие гармоники в спектрах тока и напряжения. Для создания таких форм необходима определенная частотная характеристика ЦСвых. Таким образом, в ключевых усилителях удается повысить КПД до 90% и более.