Выходного напряжения и колебательную мощность

Необходимость управления амплитудой выходного напряжения U_{m вых} и мощностью Р_~ ГВВ достаточно часто встречается на практике. В частности, с этой задачей сталкиваются при осуществлении амплитудной модуляции, усилении однополосного сигнала, решении задач автоматического регулирования выходной мощности, разработке систем стабилизации мощностей колебаний и в целом ряде других случаев.

Регулировку U_{m вых} и Р_~ в ГВВ можно осуществить за счет изменения амплитуды возбуждающего напряжения (тока) U_{m вх}, напряжения смещения Е_см, напряжения источника питания выходного электрода Е_п. В пентодах регулировка U_{m вых} и Р_~ возможна также за счет изменения питания экранной и защитной сеток. Принципиально возможна также комбинация перечисленных способов. Выбор того или другого способа регулирования зависит от характера решаемой задачи. Однако следует помнить, что каждый из перечисленных способов управления выходными амплитудой напряжения и мощностью эффективен только при сохранении определенного режима работы ГВВ. Мы ограничимся случаем, когда меняется только один параметр управления ГВВ, а все остальные остаются неизменными. Иначе говоря, рассмотрим зависимости:

, при Е_см, Е_п, R_э – const,

, при U_{m вх}, Е_п, R_э – const,

, при U_{m вх}, Е_см, R_э – const.

Все эти зависимости можно получить путем преобразования основного уравнения ГВВ [1].

Чтобы сделать исходную привязку, реализуем критический режим работы ГВВ на биполярном транзисторе с Е_см = и напряжением питания Е_п = Е_{п ном}. Далее будем последовательно менять сначала U_{m вх}, потом Е_см и затем Е_п. Построив указанные выше зависимости, мы получим ответ на интересующий нас вопрос: какой режим следует поддерживать в ГВВ, чтобы эффективно управлять U_{m вых} и Р_~. Теоретические графики зависимостей представлены на рис. 6, 7, 8.

На рис. 6, 7 видно, что в области перенапряженного режима управлять мощностью и выходной амплитудой лучше всего изменением напряжения источника питания (рис. 8).

Регулировка мощности с помощью нагрузки была рассмотрена в предыдущем разделе.

Данный материал позволяет легко ответить на вопрос: какой режим работы ГВВ необходимо обеспечить при различных способах осуществления амплитудной модуляции, усилении амплитудно-модулированного (АМ) и однополосного (ОП) сигналов. Как видно из рисунков, для усиления АМ и ОП сигналов необходим недонапряженный режим работы ГВВ. Тот же режим ГВВ требуется для осуществления амплитудной модуляции смещением. Для выполнения анодной (коллекторной) амплитудной модуляции необходим перенапряженный режим ГВВ.

Особое место занимает анодно-экранная амплитудная модуляция ГВВ. Она относится к разряду комбинированной и выполняется на тетродах и пентодах. Напряжение питания на аноде и экранной сетке в процессе модуляции изменяется синфазно, что позволяет поддерживать неизменным режим работы генератора: близким к критическому. Аналогичный принцип заложен и в других видах комбинированной АМ.

Необходимо также отметить следующее. При усилении АМ и ОП сигналов спектр сигнала на входе и выходе ГВВ должен быть одинаковым. Это позволяет использовать в ГВВ линейный класс работы активного элемента. При осуществлении в ГВВ амплитудной модуляции происходит изменение спектра сигнала. По этой причине в ГВВ с АМ должен использоваться нелинейный класс работы активного элемента.