Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) ( 57 ) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124) (125) (126) (127) (128) (129) (130) (131) (132) (133) (134) (135) (136) (137) (138) (139) (140) (141) (57)

7.4. Генераторы в недонапряженном и критическом режимах

ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Надоншряженный режим работы транзистора и критический режим, как его граничный случай, используют прежде всего тогда, когда требуется осуществлять усиление AM или ОМ колебаний. Кроме того, на высоких частотах fft, где коэффициент усиления по мощности невелик, целесообразен критический режим, поскольку применение ключевого или перенапряженного режима приводит к дополнительному снижению коэффициента усиления по мощности.

ШИРОКОДИАПАЗОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

Однотактные генераторы используются главным образом в маломощных промежуточных каскадах. В таких генераторах транзисторы работают обычно в классе А без отсечки коллекторного тока (8=180°). Работа транзистора с отсечкой тока (8<180°) в маломощных промежуточных каскадах не оправдана. Вонпервых, при этом снижается коэффициент усиления по мощности, что особенно существенно на высоких частотах /лг/т- Во-вторых, появляется значительная нелинейность входного сопротивления транзистора (нагрузка на предыдущий каскад). В-третьих, увеличивается уровень высших гармоник, что, в свою очередь, вызывает опасность перехода транзистора в перенапряженный режим из-за паразитных резонансов в межкаокадпых цепях связи на частотах высших гармоник.

Таким образом, при работе в классе А ценой некоторого снижения КПД коллекторной цепи генератора достигается ряд дополнительных преимуществ и, главное, достигается* большая ши-рокодиапазонность, поскольку отпадает необходимость в фильтрации высших гармоник.

В предварительных каскадах можно использовать резистивныэ схемы (рис. 7.2а). Выходное сопротивление транзисторов обычно значительно больше его входного сопротивления, поэтому можно считать, что транзистор возбуждается от источника тока и работает в этой схеме как усилитель тока. В таком случае включение транзистора в схеме с общей базой нецелесообразно, так как усиление по току в этой схеме 1всегда меньше единицы и оправдано только включение по схеме с общим эмиттером. Резисторы в цепях базы и эмиттера создают внешнее и автоматическое смещение на эмиттерном переходе. Главным преимуществом резистивных схем является отсутствие блокировочных дросселей и трансформаторов, что упрощает конструирование таких усилителей. В то же время к недостаткам можно отнести некоторые потера мощности в резисторах от постоянных составляющих токов кол-.чектора, базы и эмиттера и токов высокой частоты. Чтобы исклю-




л\-\

6 о

Cffu


Рис 7 2 Схемы промежуточных каскадов-aj резистивная схема, б) дроссельная схема; г) трансформаторные схемы

чить эти потери мощности, можно перейти к дроссельной схеме {рис. 7.26), в которой напряжение смещения на эмиттерный переход Е5 и коллекторное питание необходимо подавать от отдельных источников. Здесь также транзисторы должны включаться только по схеме с общим эмяттером.

На практике наиболее широко используются трансформаторные схемы (рис. 7.2в, г), которые обеспечивают трансформацию тока и тем самым позволяют значительно повысить коэффициент усиления каскада. В трансформаторных схемах можно включать транзисторы по схеме с ОЭ и с ОБ. Обычные трансформаторы с магнитной связью между обмотками (см. рис. 7.2в) можно применять только на частотах до 1-10 МГц для согласования каскадов на маломощных транзисторах. Для современных мощных генераторных транзистор01в характерны низкие нагрузочные и входные сопротивления, измеряемые десятками, единицами и даже долями ома. Для таких нагрузок изготаВИть шнрокодиапазонные трансформаторы обычным способом не представляется возможным. В этих случаях используют трансформаторы на отрезках длинных линии (см. § 3.6). В качестве примера на рис. 7.2г показан понижающий трансформатор на трех отрезках длинных линий, включенных последовательно по входу и параллельно по выходу. Такой трансформатор обеспечивает трансформацию по напряжению 3/1.

Двухтактные генераторы применяются в мощных оконечных и предоконечных каскадах передатчиков, в которых в целях улуч-



шения энергетических характеристик коллекторной цепи транзисторы работают в классе В с отсечкой тока 8 = 90°. При косинусоидальных импульсах с углом отсечки 9 = 90° в коллекторном токе отстствуют нечетные гармоники п = 3, 5..., а при хорошей симметрии работы обоих плеч двухтактного генератора в нагрузке компенсируются четные гармоники п = 2, 4... Практически в двухтактных генераторах с резистивной нагрузкой удается обеспечить ослабление высших тармоник: в схеме с ОЭ до 15-20 дБ; в схеме с ОБ до 15-25 дБ. Как уже отмечалось, это позволяет строить предоконечные и оконечные каскады без перестраиваемых или переключаемых фильтров. При более высоких требованиях к фильтрации высших гармоник на выходе одного (или нескольких однотипных генераторов после системы сложения мощностей) ставят дополнительные переключаемые фильтры на отдельные поддиапазоны (например, см. § 3.2).

Наиболее просто двухтактные генераторы выполняются на транзисторах с разным типом проводимости п-р-п и р-п-р. В схеме на рис. 7.3а транзисторы включены параллельно по переменному


Рис. 7 3. Двухтактные схемы

а) на транаистО)рах разного типа проводимости, б, в, г) на транзисторах одного типа праводимости

току по входу и по выходу без применения фазовращающих трансформаторов. При выполнении двухтактных генераторов на транзисторах одного типа проводимости потребуется включение на входе и выходе одного из них трансформаторов для поворота фазы на 180°. Например, на рис. 7.36 показана хорошо известная схема двухтактного генератора на обычных трансформаторах.

В связи со спецификой современных мощных генераторных "ранзисторов (низкие величины входных и нагрузочных сопротивлений) в настоящее время двухтактные генераторы, как правило,



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) ( 57 ) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124) (125) (126) (127) (128) (129) (130) (131) (132) (133) (134) (135) (136) (137) (138) (139) (140) (141)