SU1243084A1 - Усилитель мощности радиочастотных модулированных колебаний с автоанодной модул цией (варианты) - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике. Цель изобретени  - уменьше- • ние нелинейньпс искажений выходногосигнала. Даны два варианта вьтолне- ни  усилител  мощности, первый из которых содержит электронную лампу 1 , анодный колебательный контур 2, источник 3 напр жени  сеточного смещени , анодный и сеточный модул ционные дроссели 4 и 6, катушку 5 индуктивности, конденсаторы 7 и 13, разделительный конденсатор 8, диод 9, резисторы 10 и 12 и управл емый элемент 11, а также блокировочные конденсаторы 14 и 15 и катушку 1-6 индуктивности. При подаче напр жени  ' возбуждени  на сетку лампы 1 и одно-, временно на цепь, состо щую из диода 9 и резистора 12, диод 9 будет выполн ть роль промежутка сетка-катод лам-(Л

Description

N3

4;

оо о

СХ) 4:;

пы 1, чем предотвращаетс  увеличение нелинейных искажений при отсутствии тока управл ющей сетки лампы 1 и обеспечиваетс  работоспособность усилител  мощности. При этом резистор 12 обеспечивает требуемую величину пр мого сопротивлени  цепи, содержаш ,ей диод 9. Когда лампа J работает с током управл ющей сетки, то диод 9 автоматически отключаетс  с помощью элемента 11, напр жение на шрайл ющий вход которого подаетс  с резистора 10, включенного в цепь

тока лампы 1. При этом конденсатор 13 шунтирует резистор 10 и источник 3 дл  токов звуковой частоты. У-ль мощности по второму варианту отличаетс  от первого наличием блокировочного дроссел , пропускающего посто нную составл ющую тока диода 9 и предотвращающего замыкание тока радиочастоты и дополнительного разделительного конденсатора, через который подаетс  напр жение возбуждени  на цепь, содержащую диод 9 и резистор 12. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в качаетне усилител  мощности радиочастотных модулированных колебаний с повьшениим КПД, в оконечных каскадах св зных и вещательных радиопередатчиков.

Цель изобретени  - зт еньшение нелинейных искажений выходного сигнала

На фиг.Г и 2 представлены структурные электрические схемы соответственно первого и второго вариантов усилител  мощности радиочастотных модулированных колебаний с автоанодной модул цией.

Усилитель мощности радиочастотных модулированных колебаний с автоанодной модул цией в первом варианте содержит электронную лампу 1, анодный колебательный контур 2, источник 3 напр жени  сеточного смещени , анодный Модул ционный дроссель 4э катушку 5 индуктивности, сеточный модул ционный дроссель 6, первый конденсатор 7, разделительный конденсатор 8, .диод 9, первый резистор 10, управл емый элемент 11, второй резистор 12, второй конденсатор 13, а также блокировочные конденсаторы 14, 15 и катушку 16 индуктивности.

Усилитель мощности радиочастотных модулированных колебаний с автоанодной модул цией во втором варианте-содержит электронную лампу 1, анодный колебательный контур 2, катушку индуктивности 3, анодньй модул ционный дроссель 4, блокировочный дроссель

5, сеточный модул ционный дроссель 6, источник 7 напр жени  сеточного смещени , разделительный конденсатор 8,

2 диод 9, первый резистор 10, управл емый элемент 11, второй резистор 12, дополнительный разделительный конденсатор 13, первый конденсатор 14, второй конденсатор 15, а

0 блокировочные конденсаторы 16, 17 и катушку 18 индуктивности.

Усилитель мощности радиочастотных модулированных колебаний с автоанод-,

5 ной модул цией по первому варианту (см,фиг.) работает следующим образом .

Через разделительный конденсатор 8 на управл ющую сетку электронной

0 лампы 1 поступает радиочастотное напр жение .возбуждени  с амплитудой Uoj измен ющейс  при модул ции со звуковой частотой (ЗЧ).

Амплитудна  или однополосна  модул ци  осуществл етс  в предшествующих каскадах передатчика.

Электронна  лампа 1 в этом варианте включена по схеме с общим катодом . Катод электронной лампы 1 соединен по радиочастоте с общей шиной. К управл ющей сетке электронной лампы 1 приложено напр жение Egg , получаемое от источника 3. Напр жение En определ ет среднюю величину серонной лампы 1 равна U. В номинальном режиме (несущей частоты, мопчани ) режим анодной цепи электронной лампы I выбираетс  граничным или слафоперенапр женным s а 1 что определ ет относительно высокий электронный КПД усилител  мощности радиочастотных модулированных колебаний с автоанодной модул цией (иа„, средн   величина Е - напр жение источника анодного питани ), Напр жение En источника 3 может быть посто нным или автоматически регулироватьс  в зависимости от уровн  сигнала дл  дополнительного повьппеНИН КПД. Анодное напр жение 34 (среднее за период РЧ) Е, 11,, где Уцц - напр жение на анодном модул ционном дросселе 4.

Если выполн етс  условие Ua(.p /(Uocp средн   величина Ua) , то электронна  лампа 1 работает с током управл ющей сетки, и усилитель а фиг.1 действует аналогично известному усилителю.

Посто нна  составл юща  сеточного тока In протекает через сеточный модул ционный дроссель 6 (РЧ составл ющие сеточного тока отфильтровываютс  блокировочными элементами - катушкой индуктивности 5 и первым конденсатором 7, образующими фильтр нижних частот, пропускающий ЗЧ).

При изменении (модул ции) амплитуды Uq на индуктивности сеточного модул ционного дроссел  6 возникает напр жение звуковой частоты U .которое  вл етс  переменной составл ющей напр жени  сеточного смещени  Еа/Еа - Ел + и t.a (электронной лампы 1. Напр жение противоположно по фазе огибающей напр жени  возбуждени  и преп тствует изменени м тока IQ . при этом 1. л const, а углы отсечки импульсов сеточного и анодного токов Qa и Q измен ютс  в птроких пределах. При положительной полуврлне модул ции (в позитиве) Qa и Q уменьшаютс , а при отрицательной (в негативе) Qn и Q увеличивают .с . В негативе в течение части полупериода звуковой частоты электронна  лампа 1 может работать в режиме класса А. Если бы не было анодного модул ционного дроссел  4, посто нна  составл юща  анодного тока 1 измен лась бы в противофазе к огибающей

напр жени  возбуждени  (амплитуда и а). Вследствие действи  анодно о Модул ционного дроссел  4, включенного в цепь Тао,(РЧ составл ющие анодного тока отфильтровываютс  блокировочными элементами - конденсаторами 14,15 и катушкой 16 индуктивности , образующими фильтр нижних частот,

пропускающей ЗЧ) . const, а анодное напр жение Ед(Еа (- ) измен етс  в фазе с амплитудой Uq, где - напр жение на анодном модул ционном дросселе 4, измен етс  в г

фазе с амплитудой UgПри этом амплитуда первой гармоники анодного тока I и .амплитуда UQ измен етс  в соответствии с амплитудой и..Таким образом при модул ции

напр жение Е как бы следит за огибающей РЧ колебательного анодного напр жени  (амплитудой UQ, в результ-ате чего и осуществл етс  усиление РЧ модулированных колебаний с достаточно малыми (допустимыми) искажени ми . Из одного колебательного контура 2 энерги  РЧ колебаний поступает на выход усилител  мощности радиочастотных модулированных колебаний с автоанодной модул цией.

При Uacp $ /Ел /(ЕЛ 0) (сеточный ток лампы отсутствует) возможны два случа : первый, когда в течение всего периода модул ции Uq g /Ел /(Е L

о) ,и второй, когда в позитиве модул ции в течение части полупериода ЗЧ ().

В обоих случа х напр жение Е измен етс  противофазно амплитуде и„

(в первом случае I О, 0; во втором - I оо О и при (,/ по вл ютс  лишь импульсы и Ед (правильных направлений). Вследствие этого, в известном усилителе мо-гут возникать сильные нелинейные искажени  выходного сигнала. С целью уменьшени  fпредотвращени ) таких искажений в усилитель на фиг.1 введена цепь, содержаща  последовательно

соединенные диод 9 и резистор 12.

Claims (2)

1. Напр жение возбуждени  подаетс  на сетку электронной лампы 1 и одновременно на эту цепь. При условии 6 ( 0) через сеточный модул ционный дроссель 6 протекает посто нна  составл юща  тока диода 9 (диод 9 открыт, поскольку к нему не приложено напр жение Ед, источника З). Диод 9 включен так, чтобы сонп 1дали направлени  токов la, и Ij в сеточном модул ционном дросселе 6 т.е. анод диода 9 должен быть напра лен к сетке электронной лампы 1. При изменени х (модул ции) ампли туды напр жени  возбуждени  Ua на Сеточном модул ционном дросселе 6 возникает напр жение (переменна составл юща  напр жени  смещени ), противодействующее изменени м тока tj (вследствие чего 1 «const). Напр жение сеточного смещени  Е (. Ert + U| ) совместно с напр жением возбуждени  управл ет электронной лампой 1 по сеточной цепи. Поэтому усилитель мощности радиочастотных модулированных колебаний с автоанод ной модул цией работает так же. как при однако роль промежу год электронной лампы 1 ка сетка-кат выполн ет диод 9, роль тока I Ток Ij .Этим предотвращаетс  увеличение нелинейньк искажений при отсутствии тока управл ющей сетки электронной лампы 1 и обеспечиваетс  работоспособность усилтител  мощности радиочастотных модулированнйгх колебаний с автоанодной модул цией при иа.„ /ЕО /.. Резистор 12 обеспечивает требуем величину пр мого Сопротивлени  цепи содержащей диод 9. Его сопротивление определ етс  из выражени  R R/ /Ь-Кд,где R - приведенное к входу экБивалентное активное сопротивление, шунтирующее вход усилител  мощности радиочастотных модулированных колеба ний с автоанодной модул цией, R пр мое сопротивление диода 9. Оптимальна  величина b « 2-4. Когда электронна  лампа 1 работает с током управл ющей сетки, диод Ч автомат.ически отключаетс  (запираетс  р с помощью управл емого элемента И. Напр жение на управл ющий i 1ЭХОД элемента 11 подаетс  с резистора 10, включенного в цепь тока tgo электронной лампы 1. При по влении (увеличении тока 1а ток че )ез диод 9 уменьшаетс . Благодар  этому меньше сказываютс  измене : и  средне -о сопротивлени  входной цепи усилител  мощности радиочастот ых модулированных колебаний с автоанодной модул цией (нагрузки предложенного каскада) на величину напр же 846 НИН возбуждени . В качестве управл емого элемента 11 может использоватьс  управл емое сопротивление, либо управл емый..источник обратного смещени  диода 9. Если требуетс , чтобы диод 9 бьш открыт при малых (менее 1 в) напр жени х возбуждени , то в состав управл емого элемента 11 может входить источник пр мого смещени  диода 9. Сопротивление резистора 10 согласуетс  с чувствительностью управл емого элемента 11, чтобы при возрастании тока L от нул  -до номинальной величины диод 9 переходил от открытого состо ни  к запертому, или чтобы ток Ij уменьшалс  до заданной величины. Конденсатор 13 шунтирует резистор 10 и источник 3 дл  токов 34 и должен иметь малое реактивное сопротивление на частотах модул ции . Усилитель мощности радиочастотных модулированных колебаний с автоанодной модул цией (см.фиг.2) работает следующим образом. Напр жение возбуждени  через разделительный конденсатор 8 подаетс на катод электронной лампы 1, управл юща  сетка которой соединена через конденсатор 14 по радиочастоте с общей шиной. В этом случае электронна  лампа 1 включена по схеме с общей сет- , кой. Посто нна  составл юща  катодно ,ро тока электронной лампы 1 замыкает-: :с  через катушку 3 индуктивности. . Напр жение возбуждени  через разделительньш конденсатор 13 подаетс  также на цепь, содержащую соединенные последовательно диЬд 9 и резистор 12,Диод 9 включен так,чтобы совпадали направлени  токов In и 1 j в сеточном модул ционном дросселе 6, . е . анод диода 9 должен быть направлен к сетке электронной дампы 1. Бло кировочный дроссель 5 пропускает посто нную составл ющую тока диода 9 и предотвращает замыкание тока РЧ. В остальном работа усилител  мощности радиочастотных модулированных колебаний с автоанодной модул цией по второму варианту (см.фиг.2) происходит аналогично работе усилител  мощности радиочастотных модулированных колебаний с автоанодной модул цией по первому варианту (см.фиг.I). 71 РЧ и большое - дл  токов 34. Блокировочный дроссель 5 должен иметь большое реактивное сопротивление дл  токов РЧ и малое - дл  токов 34. Блокировочные конденсаторы 16, 17 и катушка 18 индуктивности (см.фиг.2 вьшолн ют функции, аналогичные функци м блокировочных конденсаторов 14, 15 и катушки 16 индуктивности (см. . 1) . Если при работе усилителей мощнос ти радиочастотных модулированных кол баний с автоанодной модул цией по первому и второму вариантам (фиг.1 и фиг.2) выполн етс  условие «Ч Uq6/U, 3 т.е. если ток управл ющей сетки электронной лампы 1 вообще отсутству ет или сравнительно мал, то примен ть в них управл емый элемент 11 и резистор 10 нет надобности. При этом в первом случае (см. фиг.1) соедин ютс  вместе соответствующие выводы сеточного модул ционно го дроссел  6, источника 7 и цепи, состо щей из диода 9 и резистора 12, а во втором случае (см.фиг.2) соедин ютс  вместе соответствующие выводы сеточного модул ционного дрос .сел  6, источника 7 и блокировочного дроссел  5. В обоих случа х (см.фиг. 1 и фиг.. 2 возможно также применение элементов, объедин ющих функции диода 9 и резистора 12 (а также управл емого эле мента 11 на фиг.1). В качестве такого элемента может служить, например, электронна  лампа , анод которой должен быть соединен с управл ющей сеткой электронной .лампы 1 . Формула изобретени  1. Усилитель мощности радиочастот ных юдулированных колебаний с автоанодной модул цией, содержащий электронную лампу, катод которой соединен с общей шиной по радиочастоте, а анодна  цепь включает анодный модул ционный дроссель и анодный колебательный контур, источник напр жени  сеточного смещени , одна выходна  , шина которого соединена с общей шиной , последовательно соединенные катушку индуктивности и сеточный модул ционный дроссель, разделительный конденсатор, первый вьгаод которого А соединен с вторым вьгоодом катушки индуктивности иточка их соединени  подключена к управл ющей сетке электронной лампы, и первый конденсатор, первый вьгоод которого соединен с первым выводом сеточного модул ционного дроссел , а второй вывод первого конденсатора соединен с общей шиной, при этом второй вьшод разделительного конденсатора  вл етс  входом усилител  мощности радиочастотных модулированных колебаний с автоанодной модул цией, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  нелинейных искажений выходного сигнала, в него введены диод, анод которого соединен с управл ющей сеткой электронной лампы, между второй выходной шиной источника напр жени  сеточного смещени  и катодом диода введены последовательно соединенные первый резистор, второй вывод которого соединен с вторым выводом сеточного модул ционного дроссел , управл емый элемент,управл ющий вход которого соединен с второй выходной шиной источника напр жени  сеточного смещени , и второй резистор, между вторым вьшодом сеточного модул ционного дроссел  и общей шинок введен второй конденсатор.
2. 2. Усилитель мощности радиочастотных модулированных колебаний с автоанодной модул цией, содержащий электронную лампу, анодна  цепь которой включает анодный модул ционньй дроссель и анодный колебательный контур, источник напр жени  сеточного смещеНИН , одна выходна  шина которого соединена с общей шиной, катушку индук-. тивности и разделительный конденсатор , первые выводы которых соединены между собой, сеточный модул ционный дроссель и первый конденсатор, первые выводы которьпс соединены между собой, а второй вывод первого конденсатора соединен с общей шиной, при этом второй вывод разделительного конденсатора  вл етс  входом усилител  мощности радиочастотных модулированных колебаний с автоанодной модул цией, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  нелинейных искажений выходного сигнала, между второй выходной шиной источника напр жени  сеточного смещени  и . катодом электронной лампы внеден) последовательно соединенные ттериый резмстор , управл емый элемент, управл ющий вход которого соединен с второй выходной пшной источника напр жени  сеточного смещени , блокировочный дроссель и дополнительньй разделительный конденсатор, между управл ющей сеткой электронной п.амп.ы и точйой соединени  блокировоч«ого дроссел  с дополнительным разделительным конденсатором введены последовательно соединенные второй резистор и

   диод, второй вывод сеточного модул ционного дроссел  соединен с входом управл емого элемента и между точкой их соединени  и общей шиной введен второй конденсатор,при этом первый вывод сеточного модул ционного дроссел  соединен с управл ющей сеткой электронной лампы, первый вывод катушки индуктивности соединен с катодом электронной лампы, а второй вывод - с общей шиной.