Передатчик с амплитудной модуляцией. Схемы ламповых передатчиков с амплитудной модуляцией. Генераторы с фильтрами на ПАВ. Передатчик с импульсной модуляцией, страница 10

Импульсные модуляторы можно построить по схеме без накопителя (а) и по схеме с накопителем энергии (б) (рис.14.3.1):

Рис.14.3.1.(а)

В течении импульса  ключ замкнут и генератор отдаёт энергию в нагрузку.

Мощность, потребляемая от источника питания:

То есть источник питания должен иметь большую мощность, которая используется в короткий промежуток времени. Такая схема нерациональна.

Рис.14.3.1.(б)

ИП - источник питания;

НЗ - накопитель энергии;

A3 - активный элемент.

Когда ключ разомкнут, мощность от источника питания поступает в НЭ в течении периода Т. На время ключ замыкается и AЭ получает энергию от накопителя энергии.

Roгp - ограничивающее сопротивление, препятствует получению мощности от источника питания в периоде . Итак, мощность источника питания в 8раз меньше, чем в схеме без накопителя.

14.4. Требования к накопителю энергии, ограничивающему сопротивлению и коммутатору

Накопитель энергии должен обладать:

1. электрической прочностью;

2. обеспечивать требуемый или минимальный спад вершины импульса и его стабильность;

3. малые потери, вес, габариты.

Применяют ёмкостные и индуктивные накопители энергии (искусственные длинные линии}. В качестве ограничивающего сопротивления или зарядно-разрядного элемента применяется как активный элемент, так и индуктивность в сочетании с резистором. Иногда применяют чисто индуктивное сопротивление, хотя если выходит из строя высоковольтный выпрямитель получается короткое замыкание.

Коммутатор должен пропускать большие токи, т.е. должен иметь малые потери и быть безынерционным. В качестве коммутаторов применяются электронные лампы - тиратроны, тиристоры, транзисторы, нелинейные индуктивности. Тип коммутатора определяет схему модулятора и процессы, протекающие в нём. Обычно модуляторы делятся на два вида:

1. модуляторы с жёсткими коммутаторами

2. модуляторы с мягкими коммутаторами.

Жёсткие - лампы и транзисторы.

Мягкие - водородные тиратроны, тиристоры и т. д.

Лампы в жёстких коммутаторах почти безынерционные.

14.5. Модулятор с частичным разрядом накопителя

Рис.14.5.1.

В интервале времени между импульсами модуляторная лампа VL1 заперта достаточно большим по модулю напряжением на сетке (Есм). Накопительный элемент в это время заряжается через R1  и R2 до напряжения близкого к Еп. Для Формирования импульса напряжения на нагрузке на сетку модуляторной лампы поступает положительный прямоугольный импульс, превышающий величину Есм. Лампа VL1 открывается, её проводимость увеличивается и накопительный конденсатор Сн разряжается через VL1 и анодную цепь генератора ВЧ и частично через Cп1, Сп2. Разряд будет длиться до тех пор, пока на сетке модуляторной лампы существует положительный импульс, т. е.   определяется длительностью импульса на входе VL1. Чтобы во время модулирующего импульса модуляторная лампа не шунтировала источник питания Еп, включается большое сопротивление R1. Сопротивление R2 создаёт зарядную цепь в интервалах между импульсами на сетке VL1. Из-за наличия паразитных ёмкостей Cп1 и Сп2 форма импульса напряжения на нагрузке будет отличаться от прямоугольной.

14.6. Процесс Формирования импульса с учётом паразитных ёмкостей

Все паразитные ёмкости можно свести к двум основным.

Cп1 - включает в себя выходную ёмкость модуляторной лампы или ёмкость деталей, соединённых с её анодом относительно корпуса, а также ёмкости.

Сп2 -включает входную ёмкость генератора и ёмкости деталей.

К моменту отпирания модуляторной лампы ёмкость Cп1  заряжена до Uo, на ёмкости Сп2 к этому моменту заряд отсутствует, при отпирании лампы, её ток будет заряжать ёмкость Сп2 и разряжает Сп1.Поэтому ток увеличивается не скачком, а постепенно.

Для тока модуляторной лампы ДУ:

             (1)

где Uа - напряжение на модуляторной лампе

Uн - напряжение на нагрузке.

U = Uo – Uн , подставим в (1) и учтем , что

       , а также

Тогда скорость нарастания напряжения на нагрузке:

Скорость нарастания Uh тем больше, чем больше  Iм и меньше величина паразитных ёмкостей.

Во время нарастания Uh уменьшается Ua. Установившееся значение на аноде и на нагрузке можно определить из статических характеристик лампы, а также зная R_H и Uo и напряжение на сетке в момент подачи на него импульса (рис. 14.6.1.).