Двухтактные схемы генераторов (последовательное включение АЭ). Обоснование выходной мощности. Пересчет параметров для двухтактной схемы

Содержание

Введение. 4

Двухтактные схемы генераторов (последовательное включение АЭ) 6

Обоснование выходной мощности. 10

1 Электрический расчет схемы.. 13

1.1 Выбор активного элемента. 13

1.2 Расчет выходной цепи. 14

1.3 Расчет входной цепи. 16

1.4 Расчет цепи питания. 17

1.5 Расчет цепи смещения. 18

1.6 Расчет выходной СФЦ.. 18

1.7 Расчет входной СФЦ.. 19

2 Расчет устойчивости ГВВ.. 20

3 Пересчет параметров для двухтактной схемы.. 21

Заключение. 22

Список литературы.. 23

Введение

Генератор с внешним  возбуждением является выходным каскадом радиопередающего устройства (РПДУ) и служит для усиления мощности высокочастотных электромагнитных колебаний, формируемых в возбудителе, за счет преобразования энергии постоянного электрического тока в энергию электромагнитных колебаний, которое осуществляется с помощью активного элемента (АЭ). В качестве АЭ в ГВВ в зависимости от требований, предъявляемых к РПДУ, используют: генераторные электронные лампы (ГЛ), генераторные биполярные или полевые транзисторы (БТ и ПТ), генераторные диоды (ГД).

ГВВ, использующие в качестве АЭ ГЛ, БТ или ПТ, могут быть представлены в виде обобщенной структурной схемы, приведенной на рис. 1. и содержащей: входную фильтрующую и согласующую цепь 1, активный элемент 2, выходную фильтрующую и согласующую цепь 3, цепь 4 смещения по управляющему электроду, цепь 5питания. На вход ГВВ поступают колебания с некоторой частотой f от возбудителя, а нагрузкой ГВВ является входное сопротивление последующего каскада усиления либо избирательные цепи излучающей системы (антенно-фидерный тракт).

Согласующие и фильтрующие цепи   выполняют следующие функции:

·  согласуют (преобразуют) сопротивления для наиболее полной передачи входной мощности к АЭ и выходной мощности от АЭ к нагрузке, при этом входная СФЦ преобразует входное сопротивление  АЭ в сопротивление, равное внутреннему сопротивлению  источника возбуждения (его функции может выполнять возбудитель или предшествующий каскад усиления), а выходная СФЦ – сопротивление   нагрузки в некоторое сопротивление , необходимое для получения оптимального режима работы АЭ;

·  обеспечивают совместно с цепями питания и смещения колебания тока и напряжения на электродах АЭ такой формы, которая характерна для оптимального режима (в частности наиболее часто решается задача обеспечения гармонической формы возбуждающего колебания на входе последующего каскада усиления при сложной негармонической форме тока на выходе АЭ ГВВ);

·  обеспечивают компенсацию паразитных емкостей (входные и выходные емкости АЭ, емкость монтажа и т.п.) наличие которых ведет к возникновению существенной зависимости энергетических параметров ГВВ от рабочей частоты, что является недопустимым для профессиональных РПДУ.

Рис. 1. Обобщенная структурная схема генератора с внешним возбуждением

Цепь питания содержит  источник постоянного напряжения , энергия  которого и преобразуется в энергию (мощность)  высокочастотных электрических колебаний и элементы блокировки, разделяющие цепи постоянного и переменного токов.

Цепь смещения по управляющему электроду служит для обеспечения режима работы АЭ требуемого класса (A, B, C, Д и т.д.) и  содержит источник фиксированного напряжения  смещения (или цепочку автоматического смещения)  и элементы блокировки.

Кроме того, в состав ГВВ могут входить и другие цепи, такие как цепи коррекции (если они реализуются отдельно, а не входят в состав СФЦ), антипаразитные цепочки, препятствующие возникновению паразитных колебаний, элементы защиты АЭ от перегрузки, элементы контроля токов и напряжений в схеме ГВВ и т.д.

Кроме того, следует отметить, что выходная СФЦ  совместно с нагрузкой образуют нагрузочную систему (НС).

Причем, как правило, сопротивление  нагрузки является  комплексным, а его активная составляющая, на которой выделяется полезная мощность, не обеспечивает оптимального режима работы АЭ. Поэтому, в ГВВ используют СФЦ, выполняющую роль цепи согласования и содержащей компенсатор реактивной и трансформатор активной составляющих сопротивления . Роль компенсатора выполняют реактивные сопротивления емкостного или индуктивного характера, а роль трансформатора – резистивные цепочки, колебательные контуры с сосредоточенными или распределенными параметрами, магнитоиндукционные трансформаторы и т.д.

В выходных СФЦ ГВВ также должна обеспечиваться требуемая фильтрация внеполосных излучений, заданная полоса пропускания, высокий КПД.  Менее жесткие требования предъявляются к СФЦ ГВВ, являющимися промежуточными каскадами усиления РПДУ.

Двухтактные схемы генераторов (последовательное включение АЭ)

Данная схема, состоит из двух обычных однотактных генераторов (Рис. 2), соединенных общим проводом и работающих в противофазе. При этом АЭ к контуру подключаются симметрично, образуя два плеча. Напряжение возбуждения на АЭ подается в противофазе. Напряжение смещения Е_см   в схеме выбирается таким образом, чтобы угол отсечки    = 90°.

Основное отличие двухтактной схемы от однотактной при работе АЭ в режиме класса В заключается в использовании как положительного, так и отрицательного полупериодов напряжения возбуждения,  так как в первом  случае  открыт  один АЭ,  а во втором случае - другой АЭ.