Курс лекций по дисциплине “Методы и устройства формирования радиосигналов” (Лекции 1-34. Назначение дисциплины. Радиосигнал и его характеристики. Основные этапы развития радиотехники. Паразитные излучения в формирователях. Электромагнитная совместимость в формирователях), страница 12

Из графиков (рис. 6) следует, что при уменьшении напряжения питания  режим АЭ становится перенапряжённым, высота импульса выходного тока снижается, уменьшается площадь импульса, а на его вершине появляется характерная для ПР впадина. При  АЭ из критического режим переходит недонапряжённый с типичными для НР признаками: высота импульса тока уменьшается, заостряется вершина импульса. Угол отсечки  во всех режимах одинаков.

Влияние напряжения смещения на напряжённость режима АЭ удобно проследить с помощью динамической проходной ВАХ. При изменении  в небольших пределах (при постоянстве других величин), в соответствии с выражениями (3.20) и (3.21) перемещается параллельно самому себе только участок II динамической ВАХ на величину . Предположим, что при значении  АЭ работает в КР, а ломанная BAC представляет собой динамическую проходную характеристику (рис. 7).

Рис. 7. Динамическая проходная ВАХ АЭ и формы импульса выходного

тока в зависимости от напряжения питания .

Если  увеличить на  , то динамическая выходная ВАХ изменится и её новое положение в системе координат будет представлять ломанная BA''С'', а ломанная BAC'' – это ДХ при уменьшении напряжения смещения на . Судя по положению рабочей точки на ДХ в момент t=0 при уменьшении напряжения смещения АЭ из критического режима работы в недонапряжённый, а при увеличении  – в  перенапряжённый режим. Угол отсечки при режима АЭ от критического увеличивается при  и уменьшается – при   

Оценку влияния напряжения возбуждения на напряжённость режима также произведём с помощью динамической проходной ВАХ. В целях упрощения анализа положим, что амплитуда напряжения возбуждения  соответствующего критическому режиму отклоняется в ту или иную сторону столь незначительно, что участок ДХ в перенапряжённой области не изменится (рассмотрение соотношений (3.20),(3.21) позволяет это утверждать) и можно воспользоваться одной ДХ, как показано на рис. 8.

Рис. 8. Динамическая проходная ВАХ АЭ и формы импульса тока

в зависимости от напряжения питания .

Из графиков (рис. 8) отчётливо видно, что увеличение амплитуды возбуждения приводит к увеличению напряжённости режима. Угол отсечки Θ уменьшается с ростом  оставаясь больше 90° при  и увеличивается с ростом  оставаясь меньше 90° при  Угол отсечки не изменяется, если  и равняется 90°.

В заключение перейдём к расчёту критического режима АЭ при гармоническом напряжении на выходе. Исходными данными для расчёта УМ являются рабочая частота f, мощность в фидере   напряжения питания коллектора  угол отсечки , параметры статистических характеристик  граничные частоты, характеристики влияния выходного напряжения на входное, максимально допустимые параметры . Цель расчёта – найти все напряжения, токи, мощности и другие параметры АЭ, работающего в критическом режиме, при условии получения заданной полезной выходной мощности .

Цепь коллектора для безинерционной  и инерционных АЭ рассчитывается одинаково. Сначала по   выбирается , причем большой запас соответствует более сложным цепям согласования. Расчёт начинаем с определения коэффициента использования коллекторного напряжения в КР.

1)

Уравнение для  из формулы     ,

,

отсюда  или  тогда  .

Решая уравнение относительно , имеем: .

Второй корень уравнения соответствующий режиму с малым   и поэтому его отбрасываем.

2) Вычисляем  и проверяем неравенство .

3) Находим  .

4) По  при выбранном , определяем высоту импульсов тока   и постоянную составляющую :.

5) .

6) Рассчитаем потребляемую мощность , мощность рассеиваемую коллектором  и электронный К.П.Д: ,

7) . 8)

9) Для реализации расчётного критического режима необходимо следующее сопротивление нагрузки выходной цепи АЭ:

Расчёт характеристик цепи возбуждения усилителя мощности различен для без- и инерционных АЭ.

Для безинерционных АЭ примем следующий порядок расчёта:

1) ; с учётом поправки на проницаемость D:

,  .

Если в АЭ задано ограничение на обратное напряжение , то нужно проверить выполнение неравенства .

2) Применяя аппроксимацию, определяем угол отсечки входного тока . Амплитуду первой гармоники  и .