Приемопередающие устройства

1. Импульс выходного тока недонапряженного, критического и перенапряженного режима.

Статические характеристики электронного прибора (далее ЭП) позволяют определять ток в цепях любых электродов ЭП при любых произвольных комбинациях напряжений на электродах.

Если же ЭП включен в схему ГВВ, то напряжения на электродах такого ЭП оказываются не произвольными, а функционально и однозначно связанными посредством выходного тока. Другими словами, для входного е_вх и выходного е_вых напряжений и выходного тока i_вых ЭП, работающего в ГВВ, могут быть написаны cледующие соотношения:

e_вых= f₁(e_вх),

i_вых = f₂(е_вх, е_вых).

Подставив первое уравнение во второе, получим i_вых = f₂(е_вх, f₁(e_вх )). Послед­нее уравнение можно переписать в одной из следующих двух форм:

i_вых = f₃(e_вх), i_вых = f₄(e_вsх)

Полученные зависимости для выходного тока в виде функций только одной переменной называются динамическими (иногда нагрузочными) характеристиками. В дальнейшем увидим, что динамические характеристики (ДХ) можно построить для тока в цепи любого электрода ЭП, работающего в ГВВ.

Нагрузочными характеристиками генератора называются зависимости его токов, мощностей и электронного КПД от величины сопротивления НС (R_HC).

Из графиков следует:

1.При малых U_a (графики 1—3) ДХ анодного тока имеют круто возвышающуюся часть и частично совпадают с осью абсцисс. Импульсы i_a имеют почти косинусоидальную форму, импульсы i_c — малую амплитуду. Каждый из этих режимов называется недонапряженным (ННР) вследствие того, что мощности, рассеиваемые на управляющей сетке в этих режимах, малы.

2. Графики 4 соответствуют граничному режиму (ГРР). Здесь Несколько изгибается верхняя часть ДХ i_a, импульс i_a приобретает плоскую

вершину. Амплитуда импульса i_c становится заметно больше, при этом вершина его несколько приподнята.

3. Графики 5 относятся к перенапряженному режиму (ПНР). Верхняя часть ДХ i_a загнута вниз. Импульс i_a имеет провал в средней части. Амплитуда импульса i_с резко увеличена.

4. Графики 6 соответствуют сильноперенапряженному режиму. В этом режиме (U_a>E_a) ДХ i_а достигает начала координат и имеет участок, совпадающий с осью абсцисс при е_а<0, импульс анодного тока раздваивается; амплитуда импульса i_с велика, импульс сильно деформирован.
2. Принципиальная схема емкостной трехточки.

В технике связи, и и частности РПДУ, наибольшее распространение получили трехточечные автогенераторы АГ. Они относительно просты в схемотехническом исполнении и позволяют обеспечить высокую стабильность частоты генерации. В простейшем случае такой АГ содержит параллельный колебательный контур, к трем точкам которого присоединен электронный прибор ЭП тремя своими основными электродами.

Длительное время АГ строились как на основе индуктивной, так и емкостной трехточек, поскольку считалось, что ни одна из них не имеет сколько-нибудь заметного преимущества над другой. По мере развития теории АГ постепенно выяснилось, что вторая обладает рядом достоинств перед первой. Во-первых, емкостная трехточка имеет в своем составе П-образный контур. Такая нагрузочная система НС обладает наилучшими фильтрующими способностями, а снижение уровня гармоник, поступающих с выхода на вход АГ, уменьшает фазовый сдвиг φ_s при прохождении колебаний через ЭП. В итоге емкостная трехточка (при прочих равных условиях) позволяет обеспечить более высокую стабильность генерируемой

частоты, чем индуктивная. Во-вторых, ее НС содержит только одну катушку индуктивности. Известно, что данный реактивный элемент по своим эталонным свойствам уступает конденсатору.

Стремление повысить стабильность частоты АГ заставляет усложнять (модифицировать) классическую емкостную трехточечную схему. Так, Дж. Клапп (США) предложил включить последовательно с катушкой индуктивности, дополнительный конденсатор С_кл, (рис. 2.1,а). Тогда общая емкость контура С_общ становится меньше, чем при двух конденсаторах с емкостями С₂ и С₃ и для сохранения той ж о частоты генерации необходимо увеличить индуктивность контура. Это, в свою очередь, приводит к возрастанию характеристического сопротивления ρ =( L₁/С_общ)^1/2 При сохранении тех же потерь (r = const) увеличивается эквивалентная добротность Q= ρ /r, что благоприятно отражается на повышении стабильности частоты генерируемых колебаний.

На рис. 2.1,б и в показаны примеры построения АГ на основе схемы Клаппа. В первом- варианте используется БТ, включённый по схеме с общим коллектором. Соединение этого электрода с корпусом удобно по конструктивным соображениям: облегчается проблема охлаждения корпуса транзистора, статор подстроечного конденсатора С_кл имеет нулевой РЧ потенциал, что устраняет влияние руки оператора на частоту генерации и др. Делитель из резисторов с сопротивлениями R₁ и R₂ совместно с R_э обеспечи­вают требуемый рабочий режим, но постоянному току (мягкое самовозбуждение с переводом в жесткий режим при стационарной амплитуде колебании). Иногда в базовую пень включается резистор R_б, уменьшающий шунтирование НС АГ входным сопротивлением БТ. Назначение элементов с параметрами L₁ С₂ и С₃ такое же, как и на эквивалентной схеме (рис. 2.1,а). Питание эмиттера осуществляется через фильтрационно-стабилизирующую цепочку С_фR_фV₂.

В варианте АГизображенном на рис. 2.1,в, в качестве ЭП использован ПТ. Здесь ВЭ соединен с общим проводом только по РЧ потенциалу. При этом упрощается питание УЭ (один резистор R_см вместо двух) и отпадает необходимость в использовании добавочного резистора R_б. Перестройка АГ осуществляется изменением индуктивности L₁.