ΝΕΑ ΜΕΘΟΔΟΣ ΥΠΕΡΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ

(Σύμφωνα με το περιοδικό Amaterske Radio)

«Τι άλλο δεν έχει ειπωθεί για τη διαμόρφωση πλάτους; Όλα φαίνονται να είναι πιθανές επιλογέςΤα AM έχουν μελετηθεί και περιγραφεί: τόσο άνοδος όσο και διάφορα πλέγματα και υπερδιαμόρφωση... Τι άλλο λοιπόν να γράψω για τη διαμόρφωση πλάτους;

Με αυτά τα λόγια ξεκινά ένα άρθρο του Jan Šima (OKUX), master του ραδιοαθλήματος, που δημοσιεύτηκε στο Amaterske Radio, No. 8, 1960. Το άρθρο έχει τίτλο: "Διαμόρφωση από σειριακή, λυχνία που κλειδώνει." Απλό, οικονομικό και ταυτόχρονα πιο αποτελεσματικό από άλλα σχήματα διαμόρφωσης οθόνης, αυτό το σχήμα χρησιμοποιείται από τον Μάιο του 1960 στον ραδιοφωνικό σταθμό UA3CH. Ανά βραχυπρόθεσμαήρθε στο φως αναμφισβήτητο πλεονέκτηματην μπροστά στο σχήμα που περιγράφει ο σύντροφος Shadsky - UA3BW («Ραδιόφωνο» Νο. 2 για το 1959). Δεν υπάρχει μετασχηματιστής διαμόρφωσης στον διαμορφωτή, δεν υπάρχει ανάγκη ενίσχυσης της ισχύος μπάσων.

Μια συνοπτική μετάφραση του άρθρου δίνεται παρακάτω. Μικρές αλλαγές έχουν γίνει στο κύκλωμα του διαμορφωτή λόγω της χρήσης λαμπτήρων εγχώριας παραγωγής.

Το άρθρο λέει: - Η διαμόρφωση στο πλέγμα της οθόνης μπορεί να γίνει με διαφορετικούς τρόπους. Πρόσφατα, η διαμόρφωση οθόνης έχει χρησιμοποιηθεί για τη λήψη της λεγόμενης "υπερδιαμόρφωσης", η οποία επιτρέπει, με "κορυφές" διαμόρφωσης, να υπερβαίνει την ισχύ του τηλεγράφου, η οποία μέχρι πρόσφατα θεωρούνταν δυνατή μόνο με διαμόρφωση οθόνης ανόδου. Η προτεινόμενη μέθοδος διαμόρφωσης καθιστά δυνατή την αλλαγή της λειτουργίας της σε ένα ευρύ φάσμα από «συμμετρική» σε λειτουργία με ρυθμιζόμενη στάθμη φορέα (γνωστή ως CLC - ελεγχόμενη στάθμη φορέα), στην οποία κατά τις παύσεις η ακτινοβολία φορέα είναι αρκετές φορές μικρότερη από την επίπεδο συχνότητας φορέα των συμβατικών «παραδοσιακών» σχημάτων AM . Το επίπεδο φορέα αλλάζει χρονικά με τη διαμόρφωση, καθώς και τη φυσική διαδικασία με την περιγραφείσα μέθοδο διαμόρφωσης, όταν η πηγή τάσης διαμόρφωσης είναι η πηγή τροφοδοσίας του δικτύου οθόνης και μια σειρά από άλλα χαρακτηριστικά του κυκλώματος δημιουργούν συνθήκες για την απόκτηση βαθιάς, σχεδόν 100% διαμόρφωση χωρίς τον κίνδυνο υπερδιαμόρφωσης. Αυτό επιβεβαιώθηκε κατά τη λειτουργία του ίδιου πομπού τόσο με οθόνη ανόδου όσο και με υπερδιαμόρφωση. Η γνωστή μέθοδος διαμόρφωσης οθόνης με λυχνία διαμόρφωσης συνδεδεμένη παράλληλα (Εικ. 1, α) δεν μπορεί να δώσει κανένα κέρδος, αφού στην αντίσταση R (ή LF τσοκ),

που είναι το φορτίο της λυχνίας διαμόρφωσης L2, πέφτει και ένα μέρος της τάσης που τροφοδοτεί το πλέγμα της οθόνης του. Η αύξηση του βάθους διαμόρφωσης πάνω από 70% με ένα τέτοιο σχήμα είναι σχεδόν αδύνατη χωρίς παραμόρφωση. Ανοίγει η χρήση της διαδοχικής ενεργοποίησης μιας λυχνίας διαμόρφωσης (Εικ. 1.6).

εντελώς νέες δυνατότητες που υποτιμήθηκαν πριν. Ένα από αυτά είναι η δυνατότητα πλήρους χρήσης των δυναμικών χαρακτηριστικών του λαμπτήρα με μια τέτοια συμπερίληψη και αποτελεί τη βάση της αρχής της περιγραφόμενης μεθόδου. Στο διάγραμμα (Εικ. 2)

φαίνεται ότι η ηχητική τάση από τον ενισχυτή μικροφώνου εφαρμόζεται στο πλέγμα της λάμπας L r, το σημείο λειτουργίας της οποίας ορίζεται από το ποτενσιόμετρο R. Η τιμή του Ri καθορίζει το μέγιστο ρεύμα ανόδου της λάμπας Li όταν είναι ανοιχτό. Η λυχνία Lg λειτουργεί ως ακολούθος καθόδου. Το σημείο λειτουργίας του λαμπτήρα Lg εξαρτάται από τα δεδομένα του διαιρέτη Rs Ri- Η τιμή του Rs πρέπει να είναι ανάλογη ή να υπερβαίνει το /? -, μια κλειδωμένη λυχνία Lg. Από σωστή επιλογήη αντίσταση Rs εξαρτάται από τη βέλτιστη τιμή της τάσης διαμόρφωσης στο πλέγμα οθόνης του διαμορφωμένου λαμπτήρα

py. Η τάση αποκλεισμού -100 V, στην οποία συνδέονται οι κάθοδοι Lg και Lg, μπορεί να ληφθεί από τον ανορθωτή πόλωσης δικτύου του πομπού. Η λυχνία L απουσία U3B στο πλέγμα της είναι ανοιχτή, η λυχνία L2 είναι κλειστή και η τάση στο πλέγμα οθόνης της λυχνίας σταδίου εξόδου (RA) είναι κοντά στο μηδέν. Εάν υπάρχει τάση στο πλέγμα της λάμπας Lg, αρχίζει να κλείνει, το ρεύμα μέσω του Lg αυξάνεται και η τάση στο πλέγμα οθόνης της λάμπας RA αυξάνεται και όσο πιο γρήγορα, τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα ανόδου της λάμπας Lg και η χαμηλώστε την εσωτερική αντίσταση του τμήματος του πλέγματος ανόδου. Η παρουσία σύνδεσης ρεύματος μεταξύ των λαμπτήρων Lg και Lg, η υψηλή αντίσταση εισόδου του ακολουθητή καθόδου δίνουν η καλύτερη ποιότηταδιαμόρφωση σε σχέση με άλλες μεθόδους υπερδιαμόρφωσης στο πλέγμα οθόνης. διάγραμμα κυκλώματοςδιαμορφωτής και ενισχυτής μικροφώνου φαίνεται στο σχ. 3. Στο σχ. Το σχήμα 4 δείχνει ένα διάγραμμα μιας παραλλαγής του διαμορφωτή για πομπούς, το τελικό στάδιο του οποίου έχει μια λάμπα με ρεύματα πλέγματος οθόνης που υπερβαίνουν τα 30-40 mA σε 1!cg άνω των -350 V. Εγκατάσταση πομπού για λειτουργία σε τηλεφωνική λειτουργία με διαμορφωτή σύμφωνα με το σχήμα της εικ. Το 3 είναι εύκολο. Αφού ρυθμίσετε τον πομπό στην υψηλότερη επιστροφή στην κεραία σε λειτουργία τηλεγράφου, το πλέγμα της οθόνης συνδέεται μέσω του διακόπτη Pg στην κάθοδο της λάμπας L. (θέση CLC). Με την αλλαγή του Ru (ή την αλλαγή της τιμής της τάσης αποκλεισμού), το επίπεδο φορέα ρυθμίζεται σε παύσεις. Για να εργαστείτε στο λεγόμενο συμμετρική λειτουργία» R, ρυθμίστε σε τέτοια θέση ώστε το ρεύμα ανόδου του λαμπτήρα

Ο RA συνέθεσε το «τηλεγραφικό» ρεύμα

(κατά τη διαμόρφωση, το 1a θα πρέπει να φτάσει την τιμή του τηλεγράφου αν αποτελεσματική αξίαη τάση διαμόρφωσης στο πλέγμα της οθόνης αντιστοιχεί σε Uc2 CW).

Για να ληφθεί το αποτέλεσμα της υπερδιαμόρφωσης, η τιμή του ρεύματος "σιωπής" είναι 1 1

μειώστε σε - και ακόμη και σε -3 - ρεύμα 4 o

σε λειτουργία τηλέγραφου. Εάν μια αλλαγή στην τιμή του Rn δεν παρέχει τις υποδεικνυόμενες αλλαγές στη λειτουργία RA απουσία διαμόρφωσης, θα πρέπει να μειωθεί ελαφρώς η τιμή των αντιστάσεων ή /?, ή /?20, μπορείτε να αυξήσετε ελαφρώς την αρνητική τάση από -100 έως -150 V. Ο βαθμός εξασθένησης του φορέα στις παύσεις εξαρτάται επίσης από την αναλογία U& προς Un της λυχνίας PA. Όσο περισσότερο σχετίζεται αυτό

Διαμορφωτής CLC σε λειτουργία TLG, εφαρμόζεται αρνητική τάση στο πλέγμα του αριστερού μισού της λάμπας L2, εμποδίζοντας τη λάμπα. Σε αυτή την περίπτωση, μια μεγάλη θετική τάση από την αντίσταση R1 ανοίγει το δεξί μισό του L2, το οποίο διασφαλίζει ότι παρέχεται θετική τάση στο πλέγμα οθόνης L1. Στην περίπτωση λειτουργίας σε λειτουργία TLF, το σήμα χαμηλής συχνότητας που έρχεται στο πλέγμα του αριστερού μισού της λυχνίας L2 προκαλεί αλλαγή στο ρεύμα ανόδου της.

Ως αποτέλεσμα, το ρεύμα ανόδου του δεξιού μισού της λάμπας L2 και η τάση οθόνης της λυχνίας L1 αλλάζουν, γεγονός που οδηγεί στην εμφάνιση ενός διαμορφωμένου σήματος στην έξοδο του πομπού. Ο διαμορφωτής CLC πρακτικά δεν απαιτεί ρύθμιση. Είναι απαραίτητο μόνο να ρυθμίσετε, χρησιμοποιώντας το ποτενσιόμετρο R3, το ρεύμα ανόδου της λάμπας L1 σε σιωπηλή λειτουργία στη λειτουργία TLF ίσο με το 20-25% της τιμής του ρεύματος ανόδου στη λειτουργία TLT. Εάν αυτό δεν μπορεί να επιτευχθεί, αυξήστε την τάση πόλωσης ή μειώστε την τάση διέγερσης της λάμπας L1. Ο διαμορφωτής CLC χρησιμοποιείται για μεγάλο χρονικό διάστημα. Σε όλες τις περιπτώσεις, η ποιότητα της διαμόρφωσης αξιολογήθηκε θετικά από τους ανταποκριτές.

Διαμόρφωση πλάτους (AM)- ο πιο συνηθισμένος τύπος διαμόρφωσης. Σε ένα σύστημα AM, το πλάτος του φορέα αλλάζει ανάλογα με την αλλαγή του σήματος ή της πληροφορίας (Εικόνα 14.1). Ελλείψει σήματος, το πλάτος του φορέα είναι σε σταθερό επίπεδο, όπως φαίνεται στο Σχ. 14.1 (β). Όταν διαμορφώνεται με ένα ημιτονοειδές σήμα, το πλάτος του φορέα αυξάνεται ή μειώνεται σε σχέση με το μη διαμορφωμένο επίπεδό του με ημιτονοειδές τρόπο, σύμφωνα με την άνοδο ή την πτώση του διαμορφωτικού σήματος. Όσο μεγαλύτερο είναι το πλάτος του σήματος διαμόρφωσης, τόσο περισσότερο αλλάζει το πλάτος του φορέα. Ένας διαμορφωμένος φορέας πλάτους (Εικ. 14.1 (γ)) έχει ένα περίβλημα που επαναλαμβάνει ακριβώς το σχήμα του σήματος διαμόρφωσης και κατά την αποδιαμόρφωση είναι αυτό το περίβλημα που ξεχωρίζει ως χρήσιμο σήμα.

Βάθος διαμόρφωσης

Ο λόγος του πλάτους του σήματος διαμόρφωσης προς το πλάτος του φορέα ονομάζεται βάθος ή συντελεστής διαμόρφωσης. Καθορίζει το μέτρο της αλλαγής στο επίπεδο του φορέα κατά τη διαμόρφωση. Το βάθος διαμόρφωσης εκφράζεται πάντα ως ποσοστό και επομένως αναφέρεται ως διαμόρφωση "ποσοστό".
Πλάτος σήματος
Βάθος διαμόρφωσης = ----------- 100%
Πλάτος φορέα

(βλ. εικ. 14.1). Για παράδειγμα, εάν το πλάτος του σήματος είναι 1 V και το πλάτος του φορέα είναι 2 V, τότε το βάθος διαμόρφωσης είναι (1 V)/(2 V) 100% = 50%. Αυτό είναι το βάθος διαμόρφωσης του φορέα AM που φαίνεται στο Σχ. 14.1.

Ρύζι. 14.1. Διαμόρφωση πλάτους (βάθος διαμόρφωσης 50%).
(α) σήμα· (β) μεταφορέας· (γ) διαμορφωμένος φορέας.

Υπερδιαμόρφωση

Στο σχ. Το 14.2(α) δείχνει έναν φορέα AM με 100% βάθος διαμόρφωσης. Το βάθος διαμόρφωσης που υπερβαίνει το 100% οδηγεί σε παραμόρφωση (Εικ. 14.2(β)). Για το λόγο αυτό, το βάθος διαμόρφωσης είναι περιορισμένο. Για παράδειγμα, όταν εκπέμπεται από τον ραδιοφωνικό σταθμό του BBC, περιορίζεται στο 80%.

Ρύζι. 14.2. (α) Διαμόρφωση 100%. (β) υπερδιαμόρφωση.

Πλαϊνές συχνότητες

Μπορεί να αποδειχθεί ότι ένας διαμορφωμένος φορέας πλάτους αποτελείται από τρία αρμονικά (ημιτονοειδή) στοιχεία με σταθερά πλάτη και διαφορετικές συχνότητες. Τα τρία στοιχεία είναι ο ίδιος ο φορέας και οι δύο πλευρικές ζώνες f1 και f2. Κάθε διαμορφούμενο αρμονικό σήμα δημιουργεί δύο πλευρικές ζώνες. Έστω fs η συχνότητα βασικής ζώνης και fc η φέρουσα συχνότητα, τότε

f1 = fc – fs, f2 = fc + fs,

όπου f1 και f2 είναι οι λεγόμενες συχνότητες της κάτω πλευράς και της άνω πλευράς, αντίστοιχα. Για παράδειγμα, εάν η φέρουσα συχνότητα είναι 100 kHz και η συχνότητα σήματος είναι 1 kHz, τότε

Συχνότητα κάτω πλευράς f1 = 100 - 1 = 99 kHz,
Συχνότητα άνω πλευράς f2 = 100 + 1 = 101 kHz.
Ένας διαμορφωμένος φορέας πλάτους, δηλαδή ένας φορέας μαζί με δύο σήματα πλευρικής ζώνης, μπορεί να αναπαρασταθεί ως τρία κατακόρυφα βέλη, το καθένα αντιστοιχεί σε ένα αρμονικό σήμα (Εικ. 14.3). Αυτό που φαίνεται σε αυτό το σχήμα ονομάζεται φάσμα συχνότητας του σήματος (στην περίπτωση αυτή, το φάσμα συχνοτήτων του φορέα AM).

Ρύζι. 14.3. φάσμα συχνοτήτωνΦορέας AM. Ρύζι. 14.4. Πλαϊνές ρίγες.

Πλαϊνές ρίγες

Τα σήματα πληροφοριών έχουν σχεδόν πάντα πολύπλοκο σχήμα και αποτελούνται από ένας μεγάλος αριθμόςαρμονικά σήματα. Επειδή κάθε αρμονικό σήμα δημιουργεί ένα ζεύγος πλευρικών ζωνών, ένα σύνθετο μη αρμονικό σήμα θα δημιουργήσει πολλαπλές πλευρικές ζώνες, με αποτέλεσμα δύο ζώνες συχνοτήτων και στις δύο πλευρές του φορέα (Εικόνα 14.4). Αυτές είναι οι λεγόμενες πλευρικές ζώνες. Η περιοχή των συχνοτήτων μεταξύ της υψηλότερης άνω πλευρικής ζώνης f2 και της χαμηλότερης άνω πλευρικής ζώνης f4 ονομάζεται ανώτερη πλευρική ζώνη (UBS). Ομοίως, η περιοχή συχνότητας μεταξύ της μεγαλύτερης κάτω πλευρικής ζώνης f3 και της μικρότερης κάτω πλευρικής ζώνης f1 αναφέρεται ως η κάτω πλευρική ζώνη (LSB).
Οι δύο πλευρικές ζώνες είναι συμμετρικές ως προς τον φορέα και η καθεμία περιέχει τις ίδιες πληροφορίες. Ο μεταφορέας δεν παρέχει πληροφορίες. Όλες οι πληροφορίες μεταφέρονται από πλευρικές συχνότητες.
Όταν διαμορφώνεται με ένα μόνο αρμονικό σήμα, θεωρείται ότι η άνω και κάτω πλευρική ζώνη εκτείνονται από τον φορέα προς την άνω και κάτω πλευρική ζώνη, αντίστοιχα (Εικ. 14.5).

Παράδειγμα 1

Ένας φορέας με συχνότητα 100 kHz διαμορφώνεται σε πλάτος από ένα σήμα που καταλαμβάνει μια ζώνη συχνοτήτων 400-3400 Hz. Προσδιορίστε το πλάτος των πλευρικών λωρίδων.

Λύση

Η συχνότητα των 3400 Hz, η υψηλότερη στο φάσμα σήματος, δημιουργεί δύο πλευρικές συχνότητες (Εικ. 14.6):
f1 = 100 000 - 3400 = 96 600 Hz,
f2 = 100.000 + 3400 = 103.400 Hz.

Ρύζι. 14.6.

Η συχνότητα των 400 Hz, η χαμηλότερη στο φάσμα του σήματος, δημιουργεί δύο ακόμη πλευρικές συχνότητες:

f3 = 100.000 - 400 == 99.600 Hz,
f4 = 100.000 + 400 = 100.400 Hz.

Πλάτος άνω πλευρικής ζώνης (FSB): f2 - f4 = 103400 - 100400 = 3000 Hz.
Πλάτος κάτω πλευρικής ζώνης (LSB): f3 - f1 = 99600 - 96600 = 3000 Hz.

Με άλλα λόγια, και οι δύο πλευρικές ζώνες έχουν το ίδιο πλάτος, ίσο με τη διαφορά μεταξύ των τιμών του υψηλότερου και του χαμηλότερη συχνότηταστο φάσμα του σήματος διαμόρφωσης: 3400 - 400 = 3000 Hz.
Οι πλευρικές ζώνες για οποιαδήποτε άλλη συχνότητα στο φάσμα σήματος θα βρίσκονται εντός της άνω και κάτω πλευρικής ζώνης.

εύρος ζώνης

Δεδομένου ότι οι πληροφορίες μεταφέρονται μόνο από πλευρικές συχνότητες, για τη μετάδοση αυτών των πληροφοριών υψηλής ποιότητας, το εύρος ζώνης που καταλαμβάνει το σύστημα AM στον αέρα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο ώστε να δέχεται όλες τις διαθέσιμες πλευρικές συχνότητες. Όταν διαμορφώνεται με αρμονικό σήμα, υπάρχουν δύο πλευρικές συχνότητες. Έτσι, το εύρος ζώνης εκτείνεται από την κάτω πλευρική ζώνη f1 στην επάνω πλευρική ζώνη f2 (όπως φαίνεται στο Σχήμα 14.5).
Για παράδειγμα, εάν το διαμορφούμενο αρμονικό σήμα έχει συχνότητα 1 kHz, τότε PFS = NFS = 1 kHz και το εύρος ζώνης θα είναι
NBP + VBP = 2 1 kHz = 2 kHz.

Με άλλα λόγια, σε αυτή την περίπτωση, το εύρος ζώνης που καταλαμβάνει ο διαμορφωμένος φορέας πλάτους είναι ίσο με το διπλάσιο της συχνότητας του σήματος διαμόρφωσης.
Σε περίπτωση μεταβίβασης σύνθετο σήματο εύρος ζώνης που καταλαμβάνει ένα σύστημα επικοινωνίας AM είναι ίσο με το διπλάσιο της υψηλότερης συχνότητας στο φάσμα της ζώνης βάσης και επομένως περιλαμβάνει όλες τις πλευρικές συχνότητες.

Μονόδρομη και αμφίδρομη μετάδοση

Επειδή η μία πλευρική ζώνη περιέχει τόσες πληροφορίες όσες και η άλλη, η μετάδοση μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας μόνο μία πλευρική ζώνη και δεν θα υπάρξει απώλεια πληροφοριών. Στη μετάδοση μονής πλευρικής ζώνης (SSB - στην ορολογία επικοινωνίας), μια από τις πλευρικές ζώνες - είτε η κάτω είτε η επάνω - καταστέλλεται και μεταδίδεται μόνο μία πλευρική ζώνη που απομένει. Στη μετάδοση διπλής πλευρικής ζώνης (DSB), μεταδίδονται και οι δύο πλευρικές ζώνες.
Η μετάδοση μονής πλευρικής ζώνης καταλαμβάνει μόνο το ήμισυ της ζώνης συχνοτήτων που χρησιμοποιείται από την αμφίδρομη μετάδοση και για το λόγο αυτό χρησιμοποιείται στην τηλεφωνία και στις ραδιοεπικοινωνίες. Με μετάδοση μονής πλευρικής ζώνης, διπλάσια κανάλια πληροφόρησηςπαρά με αμφίδρομη μετάδοση. Λόγω της απλότητάς της, η αμφίδρομη μετάδοση χρησιμοποιείται από όλα τα συστήματα εκπομπής AM. Επομένως, όταν αναφερόμαστε σε επικοινωνία με χρήση AM, συνήθως αναφέρεται ως αμφίδρομη μετάδοση, εκτός εάν αναφέρεται διαφορετικά.

Παράδειγμα 2

Ο φορέας διαμορφώνεται σε πλάτος από ένα περιοδικό σήμα με τη μορφή μαιάνδρου με συχνότητα 100 Hz. Παραβλέποντας τις αρμονικές πάνω από την 5η, ορίστε το εύρος ζώνης που απαιτείται για α) μετάδοση DSB (Διπλή πλευρική ζώνη) και β) μετάδοση SSB (Μονή πλευρική ζώνη).

Λύση

Ένα σήμα τετραγωνικού κύματος με συχνότητα 100 Hz περιέχει τις ακόλουθες αρμονικές:

θεμελιώδης αρμονική =100 Hz,
Αρμονική 3ης τάξης = 3 100 = 300 Hz,
Αρμονική 5ης τάξης = 5 100 = 500 Hz.

Οι αρμονικές ανώτερης τάξης παραμελούνται. Έτσι, στο κομμένο φάσμα του διαμορφωτικού σήματος μέγιστη συχνότητα fmax = 500 Hz.
Εύρος ζώνης για μετάδοση DSB = 2 fmax = 2500 = 1000 Hz.
Εύρος ζώνης για μετάδοση SSB = DSB/2 = 1000/2 = 500 Hz.

Αυτό το βίντεο μιλάει για τη διαμόρφωση πλάτους:

Η διαμόρφωση πλάτους έχει πολλά μειονεκτήματα. Η κακή ενέργεια, η ευαισθησία σε ραδιοπαρεμβολές, η λήψη σημάτων AM συνοδεύεται σχεδόν πάντα από συριγμό, ..., επομένως, στα περισσότερα συστήματα ραδιοεπικοινωνίας, η AM έχει αντικατασταθεί εδώ και πολύ καιρό από διαμόρφωση μονής πλευρικής ζώνης και συχνότητας. Ωστόσο, η AM έχει δύο πλεονεκτήματα, χάρη στα οποία εξακολουθεί να χρησιμοποιείται στις ξένες εκπομπές KSDV, παρά τις ανεπιτυχείς προσπάθειες ψηφιοποίησης. Πρώτον, απαιτείται ένας πολύ απλός και φθηνός δέκτης για τη λήψη σήματος AM. Στα συστήματα ραδιοεπικοινωνίας, ο αριθμός των ραδιοφωνικών δεκτών, κατά κανόνα, είναι ίσος με τον αριθμό των ραδιοπομπών και η πολυπλοκότητα της κατασκευής, για παράδειγμα, ενός δέκτη μονής ζώνης στο φόντο ενός πομπού μίας ζώνης που είναι διαθέσιμος στο ίδιο σχέδιο ραδιοφωνικού σταθμού, δεν παίζει ρόλο. Αντίθετα, στη μετάδοση, όπου υπάρχουν εκατομμύρια φορές περισσότεροι δέκτες από πομπούς, η απλότητα του δέκτη (και η τιμή του) καθορίζει εξ ολοκλήρου τα οικονομικά της βιομηχανίας και την ικανότητα ακρόασης των εκπομπών. Δεύτερον, όταν το επίπεδο του σήματος AM πέφτει σε θόρυβο, δεν διατηρείται μόνο η καταληπτότητα της ανθρώπινης ομιλίας και η φυσικότητά της, αλλά ακόμη και η αναγνώριση των μουσικών έργων. Και τα δύο αυτά πλεονεκτήματα δεν έχουν ακόμη ξεπεραστεί από κανένα άλλο σύστημα διαμόρφωσης στις ίδιες περιοχές συχνοτήτων. Έτσι, το AM θα ​​ζωντανεύει στο ραδιόφωνο για πολύ καιρό. Όπως, όμως, είναι οι ραδιοσωλήνες στα στάδια εξόδου των ισχυρών πομπών! Τα τρανζίστορ, δυστυχώς, αισθάνονται πολύ άβολα εκεί.

Ο αποτελεσματικός σχηματισμός AM πραγματοποιείται στο στάδιο εξόδου του ραδιοπομπού αλλάζοντας τις τάσεις τροφοδοσίας στο πλέγμα της οθόνης και την άνοδο της λάμπας. Ταυτόχρονα, η διαδρομή σχηματισμού φορέα, συμπεριλαμβανομένου του σταδίου εξόδου, μπορεί να είναι μη γραμμική (λειτουργίες κατηγορίας B και C) ή ακόμη και ψηφιακή (λειτουργίες κατηγορίας D, E, F). Αυτή η κατασκευή του πομπού καθιστά εύκολη την κατασκευή του, αφού ψηφιακά κυκλώματαέχουν 100% επαναληψιμότητα και δεν χρειάζονται προσαρμογή (εκτός από το Ε). Για παράδειγμα, η ψηφιακή διαδρομή ενός πομπού AM χαμηλής ισχύος που έχει σχεδιαστεί για μετάδοση μεσαίου κύματος, συμπεριλαμβανομένου του σταδίου προεξόδου, έχει ήδη δημοσιευτεί στο περιοδικό μας. Η γραμμική ενίσχυση του σήματος AM που παράγεται στον διεγέρτη σε χαμηλό επίπεδο (όπως συνηθίζεται στη διαμόρφωση μιας πλευρικής ζώνης) απαιτεί μια γραμμική διαδρομή που είναι δύσκολο να προσαρμοστεί, μειώνει την ισχύ εξόδου κατά 4 φορές και η απόδοση είναι μικρότερη από 20% . Εάν ο πομποδέκτης SSB των 100 watt είχε ειλικρινή (και όχι ενισχυμένη διαδρομή γραμμής) AM, τότε η ισχύς του σήματος στη λειτουργία φορέα θα ήταν 100 Watt και στην κορυφή της διαμόρφωσης - 400 Watt. Και έτσι είστε ικανοποιημένοι με μια μέση ισχύ 25 watt στην καλύτερη περίπτωση, και ταυτόχρονα ο πομποδέκτης καταναλώνει την ίδια ποσότητα από την πηγή ρεύματος όπως με την πλήρη ισχύ στη λειτουργία SSB.

Στην πραγματικότητα, η αλλαγή στη συνιστώσα RF της πρώτης αρμονικής του ρεύματος ανόδου και, ως αποτέλεσμα, της τάσης ταλαντευτικό κύκλωμα, U a1 = I a1 . Το R k , παράγεται αλλάζοντας στο χρόνο με τη διαμόρφωση της τάσης στο πλέγμα θωράκισης του σωλήνα εξόδου. Προκειμένου να αποφευχθεί η υπερθέρμανση της ανόδου της λάμπας σε χαμηλά πλάτη της τάσης εξόδου (για να αυξηθεί η απόδοση), η τάση τροφοδοσίας της ανόδου αλλάζει επίσης εγκαίρως με τη διαμόρφωση, έτσι ώστε σε οποιεσδήποτε τιμές του ρεύματος ανόδου να να είναι 110 - 120% της τάσης RF στο κύκλωμα. Αυτή είναι η αρχή της διαμόρφωσης οθόνης ανόδου - AEM (Εικ. 1).

Υπάρχει ένας ακόμη σημαντικός κανόνας AEM: για οποιεσδήποτε τιμές του σήματος διαμόρφωσης, η τάση στο πλέγμα θωράκισης της λάμπας πρέπει να είναι μικρότερη από την τάση της ανόδου και να διατηρεί την ίδια αναλογία με αυτήν όπως απουσία διαμόρφωσης. Αυτός ο κανόνας πρέπει να τηρείται στο κύκλωμα, έτσι ώστε κατά τη λειτουργία του πομπού να είναι αδύνατο να παραβιαστεί, διαφορετικά η λυχνία σταδίου εξόδου θα αποτύχει στο πλέγμα της οθόνης. Το πλέγμα απλώς θα λιώσει.

Είναι δυνατό να πραγματοποιηθεί η άθροιση σταθερών τάσεων τροφοδοσίας με μεταβλητές διαμορφώσιμες με τουλάχιστον δύο τρόπους. Το πρώτο, πιο απλό, που μου έρχεται αμέσως στο μυαλό είναι να συνδέσετε σε σειρά δύο πηγές τάσης - μια σταθερή τροφοδοσία E a ή E g2 και ένα σήμα εναλλασσόμενης διαμόρφωσης U a m ή U g2 m, όπως φαίνεται στο σχήμα 2. Όλα φαίνονται να είναι μια χαρά, εκτός από δύο σοβαρά «ΑΛΛΑ». Πρώτον, η σταθερή συνιστώσα του ρεύματος ανόδου ρέει μέσω της πηγής διαμορφωτικής τάσης. Αυτό σημαίνει ότι ο μετασχηματιστής διαμόρφωσης εξόδου πρέπει να λειτουργεί με προκατάληψη (και να έχει σχεδόν διπλάσια διατομή πυρήνα και μη μαγνητικό κενό) ή, για να αντισταθμιστεί το ρεύμα πόλωσης, το στάδιο εξόδου του διαμορφωτή πρέπει να είναι μονό τελείωσε και λειτουργεί σε λειτουργία κατηγορίας Α (Αυτή είναι μια άλλη σόμπα!). Αν μιλάμε για ισχύ σε μονάδες watt, τότε αυτό είναι τεχνικά αρκετά εφικτό. Εάν ο πομπός πρέπει να έχει ισχύ δεκάδων και εκατοντάδων watt, τότε ο μετασχηματιστής διαμόρφωσης μεγαλώνει πολύ σε μέγεθος και κόστος. Δεύτερο "ΟΧΙ": Ο μετασχηματιστής διαμόρφωσης βρίσκεται σε τάση ανόδου υψηλού δυναμικού. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να τοποθετηθεί μόνωση υψηλής τάσης μεταξύ των περιελίξεων του, γεγονός που περιπλέκει σοβαρά τον σχεδιασμό του μετασχηματιστή και αυξάνει τον κίνδυνο βλάβης του. Ως αποτέλεσμα, ένας τέτοιος μετασχηματιστής πρέπει να υπολογίζεται και να κατασκευάζεται ξεχωριστά για κάθε σχεδιασμένο πομπό και δεν μπορεί να ενοποιηθεί για τεχνικούς και οικονομικούς λόγους. Δηλαδή, η φαινομενική απλότητα του σχήματος μετατρέπεται σε σοβαρές τεχνολογικές δυσκολίες.

Ωστόσο, θυμόμαστε τον δεύτερο νόμο του Kirchhoff και την προσθήκη τάσεων σε ένα κοινό φορτίο χρησιμοποιώντας δύο αντιδράσεις στο κύκλωμα κάθε πηγής, μπορείτε να σχεδιάσετε ένα παράλληλο κύκλωμα αθροίσματος (Εικ. 3). Το σχέδιο έχει γίνει πιο περίπλοκο. Διαθέτει δύο επιπλέον αλυσίδες LC. Ωστόσο, ο μετασχηματιστής διαμόρφωσης είναι ήδη σε μηδενικό δυναμικό και δεν έχει καμία προκατάληψη!!! Δηλαδή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια τυπική έξοδο ή ακόμα και έναν μετασχηματιστή ισχύος ως ποιότητα και να μην τον σχεδιάσετε και να τον κουρδίσετε μόνοι σας. Η αναπόφευκτη μεροληψία στις επαγωγές έχει περάσει από τον μετασχηματιστή σε τσοκ χαμηλής συχνότητας, τα οποία υπάρχουν επίσης στάνταρ, και επίσης δεν χρειάζεται να τυλίγονται ανεξάρτητα. Μια μεγάλη διαφορά δυναμικού έχει πάει στους πυκνωτές απομόνωσης, κάτι που είναι χαρακτηριστικό για αυτούς. Σαν αυτό. Με λίγη σκέψη, περιπλέκοντας ελαφρώς το κύκλωμα, μπορείτε να απλοποιήσετε την εφαρμογή του και να αυξήσετε την αξιοπιστία!

Υπολογισμός στοιχείων κυκλώματος.Αρχικά δεδομένα για υπολογισμό: ζώνη συχνοτήτων διαμόρφωσης, τάσεις τροφοδοσίας της ανόδου Ua, πλέγμα οθόνης Ug2 και ρεύματα κατανάλωσης του σταδίου εξόδου του πομπού Ia και Ig2. Ας υπολογίσουμε αμέσως συγκεκριμένο παράδειγμα. Έστω F min = 50 Hz, F max = 8000 Hz (εκπομπή AM, κατηγορία εκπομπής 16K0A3EGN), η τάση τροφοδοσίας ανόδου θα είναι 400 volt, η τάση δικτύου οθόνης θα είναι 175 volt. Η κατανάλωση ρεύματος στο κύκλωμα ανόδου είναι 300 mA, στο κύκλωμα πλέγματος οθόνης 30 mA. Ένα ζευγάρι λαμπτήρων 6P45S αναγνωρίζεται σε σχετικά ελαφριά λειτουργία.

Κύκλωμα ανόδου.

Ισοδύναμη αντίστασηφορτία διαμορφωτή στο κύκλωμα ανόδου:

1. Ra = Ua / Ia; ή σε αριθμούς: Ra = 400 / 300 = 1,333 kΩ.

Στη χαμηλότερη συχνότητα διαμόρφωσης Fmin, είναι αποδεκτό μπλοκάρισμα της απόκρισης συχνότητας 3 dB. Επομένως, η επαγωγική αντίσταση του τσοκ διαμόρφωσης ανόδου X LDr1 πρέπει να είναι τουλάχιστον Ra. Να γιατί:

2. L Dr1 \u003d Ra / (2 π Fmin) \u003d 1333 / (2 * 3,14 * 50) \u003d 4,24 G. Ας πάρουμε με ένα περιθώριο L Dr1 \u003d 5 G.

Ας ορίσουμε τον μέγιστο συντελεστή διαμόρφωσης εργασίας m. Στο m = 100%, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα υπερδιαμόρφωσης και παραμόρφωσης, επομένως θα υποθέσουμε ότι το μέγιστο βάθος διαμόρφωσης εργασίας (στην λεγόμενη «ημιτονοειδή λειτουργία» - συντονισμός ανά τόνο) είναι 90%. Επειτα:

3. Ua m \u003d Ua * m \u003d 400 * 0,9 \u003d 360 βολτ.

Ωστόσο, δεδομένου ότι ο ελάχιστος συντελεστής κορυφής (ο λόγος της διαμορφωτικής τάσης του δυνατος ΗΧΟΣστο μέσο επίπεδο) για την ομιλία και τη μουσική δεν είναι ποτέ λιγότερο από 3 (για συναυλίες συμφωνικής μουσικής, ο συντελεστής κορυφής μπορεί να φτάσει το 7), το μέσο βάθος διαμόρφωσης θα είναι:

4. m cf \u003d m / q \u003d 0,9 / 3 \u003d 0,3 ή 30%

Αντίστοιχα, η μέση τάση διαμόρφωσης στο κύκλωμα ανόδου:

5. Ua m cf \u003d Ua * m cf \u003d 400 * 0,3 \u003d 120 βολτ.

Δύο ρεύματα ρέουν μέσω του τσοκ Dr1 στον τρόπο λειτουργίας: ένα σταθερό 300 mA και ένα εναλλασσόμενο ρεύμα, που καθορίζεται από τη μέση τάση διαμόρφωσης και την αντίδραση του τσοκ στη χαμηλότερη συχνότητα διαμόρφωσης. Είναι σημαντικό ότι στη μέγιστη τιμή ρεύματος, ο επαγωγέας δεν θα μαγνητιστεί. Επομένως, θεωρούμε την τάση διαμόρφωσης κορυφής στο m = 0,9.

6. Πλάτος ρεύματος I Dr1 ~ = Uam / (2 π Fmin L Dr1) = 360 / (2 * 3,14 * 50 * 5) = 0,229 A.

Η επιλογή της μέγιστης τιμής του ρεύματος του επαγωγέα, σε αντίθεση με τα κυκλώματα φίλτρου εξομάλυνσης, πρέπει να επιλέγεται όχι σύμφωνα με το θερμικό αποτέλεσμα, αλλά σύμφωνα με το μέγιστο εύρος ρεύματος, έτσι ώστε ο επαγωγέας να μην μαγνητίζεται στις κορυφές της διαμόρφωσης σήμα. Λαμβάνοντας υπόψη ένα roll-off 3 dB στη χαμηλότερη συχνότητα λειτουργίας, η τρέχουσα τιμή για την οποία πρέπει να σχεδιαστεί το τσοκ ανόδου είναι:

7. I Dr1 = Ia + I Dr1 ~ * m * 0,707 = 300 + 229 * 0,9 * 0,707 = 446 mA.

Σύμφωνα με τον πίνακα τυπικών τσοκ χαμηλής συχνότητας της σειράς "D", επιλέγουμε D48-2,5-0,4. Οι παράμετροί του είναι: αυτεπαγωγή 2,5 henry σε ρεύμα λειτουργίας 400 mA, ενεργή αντίσταση 54 Ω, η μέγιστη εναλλασσόμενη τάση της συχνότητας του δικτύου στην περιέλιξη, στο μέγιστο ρεύμα λειτουργίας, είναι 11 βολτ (πλάτος - 15,6 V). Έτσι, η μέγιστη τιμή ρεύματος για τον επαγωγέα D48 θα είναι: 0,4 + 15,6 / (2 * 3,14 * 50 * 2,5) = 420 mA. Υπέρβαση του πλάτους ρεύματος πάνω από τη μέγιστη τιμή - 26 mA ή 6,2%. Δηλαδή, στην κορυφή της διαμόρφωσης, η επαγωγή στον πυρήνα δεν θα είναι 1,6 Tesla, αλλά 6,2% περισσότερο, δηλαδή 1,7 Tesla. Η περιοχή του γραφήματος μαγνήτισης για μαγνητικά κυκλώματα ταινίας 1,6 - 1,7 Tesla χαρακτηρίζεται ήδη από σημαντική μη γραμμικότητα, αν και ο πυρήνας δεν είναι ακόμη κορεσμένος. Ωστόσο, εάν η χαμηλότερη συχνότητα διαμόρφωσης δεν είναι 50 Hz, αλλά 6,2% υψηλότερη, δηλαδή 53 Hz (όταν ακούτε μουσική από ραδιοφωνικό δέκτη, πρακτικά δεν είναι αισθητή), τότε δεν θα υπάρχει είσοδος στη μη γραμμική περιοχή. Ωστόσο, στο φίλτρο εισόδου του σήματος διαμόρφωσης, πριν την εφαρμογή του στον διαμορφωτή, θα χρειαστεί να προβλεφθεί πρόσθετο μπλοκάρισμα της απόκρισης συχνότητας κατά 6,2% στη χαμηλότερη συχνότητα λειτουργίας. Ωστόσο, μπορείτε να επιλέξετε ένα τσοκ με σκόπιμα μεγάλο ρεύμα λειτουργίας, για παράδειγμα, D47-1.2-0.56 και να συνδέσετε 4 τεμάχια σε σειρά. Εάν, ωστόσο, αφήσουμε την επιλογή στο D48-2,5-0,4, τότε για να αποκτήσουμε αυτεπαγωγή 5 G, ενεργοποιούμε δύο τέτοια τσοκ σε σειρά. Η πτώση τάσης τροφοδοσίας ανόδου στην ενεργή αντίσταση του σύνθετου επαγωγέα (δύο D48 συνδεδεμένα σε σειρά) θα είναι:

8. U Dr1 \u003d Ia * 2 * R Dr1 \u003d 0,3 * 2 * 54 \u003d 32,4 V.

Έτσι, η απαιτούμενη τάση ανόδου από την έξοδο του ανορθωτή, λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες στον επαγωγέα, θα είναι:

9. Ea \u003d Ua + U Dr1 \u003d 400 + 32,4 \u003d 433 V.

Ο διαχωριστικός πυκνωτής Cp1 λειτουργεί για την παράλληλη σύνδεση της ενεργής αντίστασης του κυκλώματος ανόδου πομπού Ra και της επαγωγικής αντίστασης του τσοκ διαμόρφωσης X LDr1, το δομοστοιχείο του οποίου είναι:

10. Za = √1/(1/R 2 a +1/X 2 LDr1) = √1/(1/1333 2 +(2*3,14*50*5) 2) = √1/(1/1333 2 +1 /1571 2) = 1016Ω.

Στη χαμηλότερη συχνότητα Fmin, η αντίδραση X Cp1 δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από το 1/5 του Za. Με αυτόν τον τρόπο:

11. Cp 1 \u003d 5 / (2 π Fmin Za) \u003d 5 / (2 * 3,14 * 50 * 1016) \u003d 15,7 uF.

Εφαρμόζουμε την τυπική βαθμολογία των 20 microfarads στα 600 V και τον τύπο του πυκνωτή MBGO-2.
Ο πυκνωτής μπλοκαρίσματος Sat 1, που είναι εγκατεστημένος σε κοντινή απόσταση από το τσοκ ανόδου, συνδέεται παράλληλα με τον πυκνωτή εξόδου του φίλτρου του ανορθωτή ανόδου. Επομένως, αν και η χωρητική του αντίδραση θα πρέπει να είναι 20-50 φορές μικρότερη από το Za, ωστόσο, στον διαμορφωτή είναι δυνατό να ρυθμιστεί σε μια ελάχιστη χωρητικότητα, για παράδειγμα, ίση με Cp 1, και ο πυκνωτής εξόδου του φίλτρου ανορθωτή Ea θα αναλάβει την υπόλοιπη χωρητικότητα. Το κύριο πράγμα είναι ότι η συνολική χωρητικότητά τους δεν πρέπει να είναι μικρότερη από

12. Σύνολο Σαβ. \u003d (20 ... 50) / (2 π Fmin Za) \u003d (20 ... 50) / (2 * 3,14 * 50 * 1016) \u003d (63 ... 157) μF.

Δηλαδή, εάν εγκαταστήσετε έναν πυκνωτή 20 uF ως Sat 1 και, για παράδειγμα, δύο ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές 150 uF συνδεδεμένοι σε σειρά με συνολική χωρητικότητα 75 uF είναι εγκατεστημένοι στην έξοδο του ανορθωτή, τότε όλα θα πάνε μια χαρά. . Λοιπόν, ή μπορείτε να βρείτε 50 ή 100 microfarads ανά 600 βολτ από πιο σύγχρονους τύπους, για παράδειγμα K75-40b.
Η ισχύς που δίνει ο διαμορφωτής στο κύκλωμα ανόδου του πομπού σε m = 90%, λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες στην ενεργή αντίσταση του σύνθετου τσοκ διαμόρφωσης:

13. Pm a \u003d U 2 a m / (2 * Ra) + (I Dr1 ~ / q) 2 * 2 * R Dr1 \u003d 360 2 / (2 * 1333) + (0,054 /) 2 * 2 * 54 \u003d 48,6 + 3,5 = 52,1 Watt.

Με m = 1, αυτή η ισχύς θα ήταν 64 W και με m = 0,3, θα απαιτούνταν μόνο 5,7 W.

Κύκλωμα πλέγματος οθόνης.

Για τη γραμμικότητα διαμόρφωσης, είναι απαραίτητο να διατηρηθεί η ίδια αναλογία τάσης στη χαμηλότερη κορυφή (στις ελάχιστες τάσεις Ua min και Ug 2min) όπως στην κατάσταση ηρεμίας. Αυτό είναι,

14. Ua / Ug 2 \u003d Ua min / Ug 2 λεπτά \u003d 400 / 175 \u003d 2,29

Σε m = 0,9, η ελάχιστη τάση στην άνοδο

15. Ua min \u003d Ua - Ua m \u003d 400 - 360 \u003d 40 βολτ.

Επομένως, η ελάχιστη τάση στο πλέγμα οθόνης σε διαμόρφωση 90% θα πρέπει να είναι:

16. Ug 2 λεπτά \u003d Ua min / 2,29 \u003d 40 / 2,29 \u003d 17,5 V.

Με αυτόν τον τρόπο,

17. Ug 2 m \u003d Ug 2 - Ug 2 λεπτά \u003d 175 - 17,5 \u003d 157,5 V και η πραγματική τιμή είναι 111,4 V.

Δεδομένου ότι το φορτίο του μετασχηματιστή διαμόρφωσης στο κύκλωμα του δικτύου οθόνης είναι αμελητέο σε σύγκριση με το κύκλωμα ανόδου (η ισχύς είναι δέκα φορές μικρότερη), ο υπολογισμός θα διαφέρει από το κύκλωμα διαμόρφωσης ανόδου. Θα επιλέξουμε τις παραμέτρους του κυκλώματος πλέγματος οθόνης με βάση το συνολικό φορτίο του μετασχηματιστή διαμόρφωσης. Η ισοδύναμη αντίσταση φορτίου του διαμορφωτή στο κύκλωμα πλέγματος οθόνης, που υπολογίζεται εκ νέου από το κύκλωμα ανόδου, θα είναι:

18. Rg 2e \u003d Ra / (Ua / Ug 2) 2 \u003d 1333 / 2,29 2 \u003d 254 Ω;

Αυτή η αντίσταση καθορίζει την απαιτούμενη επαγωγική αντίσταση του επαγωγέα, η οποία, όντας συνδεδεμένη παράλληλα με το κύκλωμα δικτύου οθόνης, δεν πρέπει να επηρεάζει την απόκριση συχνότητας του κυκλώματος, δηλαδή θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 5 φορές μεγαλύτερη από την αρχική:

19. L Dr2 \u003d 5 Rg 2e / (2 π Fmin) \u003d 5 * 254 / (2 * 3,14 * 50) \u003d 4,04 G. Η τυπική τιμή είναι 5 G.

Η επαγωγική αντίδραση του επαγωγέα στη χαμηλότερη συχνότητα διαμόρφωσης θα είναι:

20. X LDr2 = 2 π F min L DR2 = 2 * 3,14 * 50 * 5 = 1571 Ω.

Αντίσταση κυκλώματος πλέγματος οθόνης

21. Rg 2 \u003d Ug 2 / Ig 2 \u003d 175 / 30 \u003d 5,833 kΩ.

Φαίνεται ξεκάθαρα ότι το Rg 2 >> Rg 2e, (5833 >> 254) και ο μετασχηματιστής διαμόρφωσης λειτουργούν σχεδόν στο ρελαντί κατά μήκος του κυκλώματος του πλέγματος οθόνης. Η αντίσταση Rg 2 καθορίζει την ισχύ που καταναλώνεται από τον διαμορφωτή δικτύου οθόνης:

22. Pm g2 \u003d U 2 g 2 m / (2 * Rg 2) \u003d 157,5 2 / (2 * 5833) \u003d 2,1 W.

Επίσης,

23. για m = 1; Pm g2 = 2,65 W, και για m = 0,3; Pm g2 = 0,24 W.

Για τον περιορισμό του ρεύματος του πλέγματος οθόνης (για την προστασία της λάμπας σε περίπτωση αναντιστοιχίας φορτίου), καθώς και για την αποφυγή φαινομένων συντονισμού στο κύκλωμα διαμόρφωσης, είναι απαραίτητο να συνδέσετε μια αντίσταση σειράς στον επαγωγέα με τιμή ίση με X LDr2 ή περισσότερο. Στο R \u003d X LDr2, η μονάδα σύνθετης αντίστασης του προκύπτοντος κυκλώματος RL θα είναι:

24. Zg 2 \u003d X LDr2 * √ 2 \u003d 2222 Ω

Αντίστοιχα, το πλάτος του εναλλασσόμενου ρεύματος διαμόρφωσης στο κύκλωμα RL θα είναι:

25. I Dr2 ~ = (Ug 2 m m) / Zg 2 = (157,5 * 0,9) / 2222 = 0,064 A.

Και το ρεύμα αιχμής μέσω του επαγωγέα θα είναι

26. I Dr2 = Ig 2 + I Dr2 ~ = 30 + 64 = 94 mA.

Επιλέγουμε ένα τυπικό γκάζι D22-5-0.1. Οι παράμετροί του είναι: αυτεπαγωγή 5 henry σε ρεύμα εργασίας 100 mA, ενεργή αντίσταση 326 Ω όταν οι περιελίξεις συνδέονται σε σειρά.

27. Δεδομένου ότι το D22-5-0.1 έχει ήδη τη δική του ενεργή αντίσταση περιέλιξης 326 Ω, είναι απαραίτητο να προσθέσετε R = X LDr2 - R Dr2 = 1571 - 326 = 1245 Ω.

Η τυπική υψηλότερη βαθμολογία είναι 1,3 kΩ.
Ο πυκνωτής απομόνωσης Cp2 λειτουργεί για την παράλληλη σύνδεση της μιγαδικής αντίστασης του κυκλώματος επαγωγέα Zg 2, = 2,222 kΩ (φάση = 45 °) και της ενεργού αντίστασης του πλέγματος οθόνης Rg 2 = 5,833 kΩ, του οποίου ο συντελεστής συνολικής αντίστασης, λαμβάνοντας υπόψη τη φάση, είναι:

28. Zg 2Rg2 = √1/[(1/Rg 2 + cos / Zg 2) 2 + (sin / Zg2) 2 ] = √1/[(1 / 5.833 + 0.707 / 2.222) 2 + (0.707 / 2.222) 2] = √1/(0,24 + 0,1) = 1,715 kΩ

Στη χαμηλότερη συχνότητα Fmin, η αντίδραση X Cp2 δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από το 1/5 του Zg 2Rg2. Με αυτόν τον τρόπο:

29. Cp 2 \u003d 5 / (2 π Fmin Zg 2Rg2) \u003d 5 / (2 * 3,14 * 50 * 1715) \u003d 9,3 μF.

Εφαρμόζουμε την τυπική βαθμολογία των 10 microfarads στα 300 V και τον τύπο του πυκνωτή MBGO-2.
Ο πυκνωτής μπλοκαρίσματος Sb2, που είναι εγκατεστημένος σε κοντινή απόσταση από την αντίσταση R, συνδέεται παράλληλα με τον πυκνωτή εξόδου του φίλτρου ανορθωτή οθόνης. Επομένως, αν και η χωρητική αντίδρασή του πρέπει να είναι 20-50 φορές μικρότερη από το Zg2, ωστόσο, στον διαμορφωτή είναι δυνατό να ρυθμιστεί σε μια ελάχιστη χωρητικότητα, για παράδειγμα, ίση με Cp 2, και ο πυκνωτής εξόδου του φίλτρου ανορθωτή π.χ. θα αναλάβει την υπόλοιπη χωρητικότητα. Το κύριο πράγμα είναι ότι η συνολική χωρητικότητά τους δεν πρέπει να είναι μικρότερη από

30. Σύνολο Σαβ. \u003d (20 ... 50) / (2 π Fmin Zg 2) \u003d (20 ... 50) / (2 * 3,14 * 50 * 2222) \u003d (29 ... 72) μF.

Δηλαδή, εάν εγκαταστήσετε έναν πυκνωτή 10 uF ως Sat 2 και, για παράδειγμα, ένας πυκνωτής 47 uF είναι εγκατεστημένος στην έξοδο του ανορθωτή, τότε όλα θα λειτουργήσουν όσο το δυνατόν καλύτερα. Λοιπόν, ή, αν δεν σας αρέσουν οι ηλεκτρολύτες, μπορείτε να βάλετε έναν πυκνωτή 30 microfarad στα 300 βολτ MBGO-2. Κατά το σχεδιασμό ενός συγκεκριμένου κυκλώματος, αυτές οι αναλογίες σχεδιασμού αποτελούν αναφορά, οι οποίες δεν πρέπει να παραβιάζονται, ενώ η υλοποίηση του κυκλώματος μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τον τύπο του μετασχηματιστή ισχύος που χρησιμοποιείται και το κύκλωμα ανορθωτή. Κατά τον υπολογισμό των φίλτρων εξομάλυνσης για την παροχή του επιθυμητού συντελεστή κυματισμού, οι χωρητικότητες των πυκνωτών μπορεί να αποδειχθούν μεγαλύτερες από τις υπολογιζόμενες και, στη συνέχεια, πρέπει να ρυθμιστούν ανάλογα μεγάλες. Σε m = 0,9 (και σε χαμηλότερη συχνότητα διαμόρφωσης 50 Hz), η απώλεια ισχύος του διαμορφωτή στην ενεργή αντίσταση του κυκλώματος θα είναι:

31. R RDr2 \u003d I 2 Dr2 ~ * (R + R Dr2) \u003d 0,064 2 * (1300 + 326) / 2 \u003d 3,33 W.
32. Σε m = 1 Р RDr2 = 4,1 W και σε m = 0,3; Р RDr2 = 0,37 W.
33. Επιπλέον, 0,064 2 * 1300 = 2,66 W σε m = 0,9; 3,29 W σε m = 1; 0,3 W σε m = 0,3

από αυτά θα διαχέονται από την αντίσταση R σε συχνότητα διαμόρφωσης 50 Hz. Η ισχύς που παρέχεται από τον διαμορφωτή στο κύκλωμα του δικτύου οθόνης σε βάθος διαμόρφωσης 90% και ημιτονοειδή λειτουργία (q = 1):

34. Pm g2Rdr2 \u003d Pm g2 + P Rdr2 \u003d 2,1 + 3,33 \u003d 5,43 W.

Η συνολική ισχύς του διαμορφωτή σε βάθος διαμόρφωσης 90% και q = 1 θα είναι:

35. Pm \u003d Pm a + Pm g2Rdr2 \u003d 52,1 + 5,43 \u003d 57,5 ​​W.

Για 100% ημιτονοειδή διαμόρφωση στα 50 Hz, απαιτείται ισχύς διαμορφωτή

36. Pm \u003d 64 + 2,65 + 4,1 \u003d 70,8 W.

Καθώς η συχνότητα αυξάνεται, η απώλεια ισχύος στην αντίσταση R θα πέσει γραμμικά. Κατά την κανονική λειτουργία του πομπού σε προγράμματα συνομιλίας και μουσικής (q = 3), η ισχύς που απαιτείται από τον διαμορφωτή είναι: 5,7 + 0,24 + 0,3 = 6,24 watt. Και λαμβάνοντας υπόψη την απόδοση του μετασχηματιστή διαμόρφωσης - 6,9 W. Εδώ αξίζει να δοθεί προσοχή στην τετραγωνική εξάρτηση της ισχύος του διαμορφωτή από το βάθος διαμόρφωσης. Το εντυπωσιακό είναι μια 10πλάσια διαφορά στη μέση ισχύ διαμόρφωσης κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας σε πραγματικό μουσικό και συνομιλητικό σήμα - 6,9 W και σε λειτουργία κόλπων και 100% διαμόρφωση άνω των 70 W. Επομένως, ο διαμορφωτής πομπού AM δεν απαιτείται να παρέχει μέγιστη συνεχή ισχύ στον ημιτονοειδή τρόπο λειτουργίας. Το κύριο πράγμα είναι ότι στις κορυφές του σήματος διαμόρφωσης μπορεί να παρέχει ένα πλάτος τάσης εξόδου ίσο με την τάση τροφοδοσίας ανόδου του σταδίου εξόδου. Για το AEM, σχεδόν οποιοσδήποτε διαμορφωτής σχετικά χαμηλής ισχύος (στην περιοχή των 20 - 60 W), ικανός να παρέχει τη μέγιστη τάση διαμόρφωσης και ανθεκτικός σε βραχυπρόθεσμες υπερφορτώσεις ρεύματος, είναι κατάλληλος. Σε αυτή τη λειτουργία, το τρανζίστορ και ειδικά ο σωλήνας UMZCH με έξοδο μετασχηματιστή μπορεί να λειτουργήσει πολύ καλά. Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα UMZCH με έξοδο χωρίς μετασχηματιστή, δυστυχώς, δεν παρέχουν κορυφές τάσης σε λιγότερη ισχύ, και κατά τη χρήση τους, το τσιπ UMZCH πρέπει να έχει σχεδιαστεί για τη μέγιστη ισχύ του διαμορφωτή, δηλαδή 80 W, λαμβάνοντας υπόψη την απόδοση του μετασχηματιστή διαμόρφωσης. Η πτώση της άμεσης τροφοδοσίας τάσης του δικτύου οθόνης στην ενεργή αντίσταση του επαγωγέα R Dr2 και της πρόσθετης αντίστασης R θα είναι:

37. U RDr2 \u003d Ig 2 * (R + R Dr2) \u003d 0,03 * (1300 + 326) \u003d 49 V.

Και η τάση τροφοδοσίας του κυκλώματος δικτύου οθόνης στην έξοδο του ανορθωτή πρέπει να είναι:

38. Π.χ. 2 \u003d Ug 2 + U Rdr2 \u003d 175 + 49 \u003d 224 βολτ.

Εξουσία συνεχές ρεύμα, που διαχέεται από την αντίσταση R, θα είναι:

39. I 2 g2 * R \u003d 0,03 2 * 1300 \u003d 0,9 W.

Λαμβάνοντας υπόψη ότι μέρος της ισχύος του διαμορφωτή εξακολουθεί να διαχέεται σε αυτόν, σε m = 0,3, η συνολική απαγωγή ισχύος στην αντίσταση R θα είναι:

40. P R \u003d I 2 Dr2 ~ * R + I 2 g2 * R \u003d 0,3 + 0,9 \u003d 1,2 W.
41. Ωστόσο, με διαμόρφωση 90% στα 50 Hz, αυτή η αντίσταση θα διαλύσει PR90 = 0,3 + 3,29 = 3,6 W.

Επιλέγουμε με μεγάλο περιθώριο δύο αντιστάσεις ισχύος 2 W και ονομαστικής τιμής 2,7 kΩ, συνδεδεμένες παράλληλα. Βαθμολογία τύπου: MLT ή S2-23 - 2 W - 2,7 kΩ ± 5%. Δεδομένου ότι η ονομαστική τιμή των 1,35 kΩ αποδείχθηκε διαφορετική από την υπολογιζόμενη 1,3 kΩ, τότε είναι απαραίτητο να υπολογίσετε εκ νέου την τάση τροφοδοσίας του κυκλώματος δικτύου οθόνης:

42. U RDr2 \u003d Ig 2 * (R + R Dr2) \u003d 0,03 * (1350 + 326) \u003d 50,3 V.
43. Π.χ. 2 \u003d Ug 2 + U Rdr2 \u003d 175 + 50 \u003d 225 βολτ.

Στη χαμηλότερη συχνότητα διαμόρφωσης των 50 Hz, σε κορυφές που φτάνουν το 100%, μια ισχύς 4,2 W θα διαχέεται στη σύνθετη αντίσταση, αλλά επειδή αυτή η λειτουργία δεν είναι τυπική και πρακτικά ανέφικτη στη λειτουργία του πομπού, τέτοιες βραχυπρόθεσμες εκρήξεις για δύο αντιστάσεις των 2 watt η καθεμία με μέση ισχύ που δεν υπερβαίνει τα 1,2 W είναι αρκετά αποδεκτές.

μετασχηματιστής διαμόρφωσης.Πρέπει να διατηρεί τη γραμμικότητα του χαρακτηριστικού μεταφοράς σε όλο το εύρος των τάσεων διαμόρφωσης. Στην ονομαστική λειτουργία (με συντελεστή διαμόρφωσης 90%), θα πρέπει να έχει πλάτος τάσης 360 βολτ στην περιέλιξη της ανόδου και πλάτος τάσης 157,5 βολτ στην περιέλιξη της οθόνης (μέρος της ανόδου πριν από τη βρύση). Ταυτόχρονα, είναι επιθυμητό ο μετασχηματιστής να επιτρέπει υπερφόρτωση τάσης 10% σε κορυφές διαμόρφωσης έως και 100%.

Ας υπολογίσουμε εκ νέου αυτές τις τάσεις σε αποτελεσματικές. Παίρνουμε 254,6 V και 111,4 V.

Εξετάζοντας τις παραμέτρους των τυπικών μετασχηματιστών που παράγονται από τη βιομηχανία μας, είναι εντυπωσιακή μια πολύ ακριβής αντιστοίχιση με τις υπολογισμένες τιμές της τάσης των περιελίξεων δικτύου για μετασχηματιστές ισχύος της σειράς TAN και TN. Οι δύο περιελίξεις δικτύου που είναι διαθέσιμες για αυτούς τους μετασχηματιστές έχουν ονομαστική τάση 127 βολτ και διαθέτουν βρύση 110 βολτ.

Ενεργοποιώντας και τις δύο περιελίξεις σε σειρά, παίρνουμε τάση 254 βολτ και από τη βρύση μιας περιέλιξης - 110 βολτ. Πιστεύω ότι το ματς είναι πολύ ακριβές! Ωστόσο, οι μετασχηματιστές VT έχουν πρόσθετες βρύσες στην περιέλιξη του δικτύου, που σας επιτρέπει να επιλέξετε με ακρίβεια την αναλογία των τάσεων διαμόρφωσης ανόδου και οθόνης για άλλους τύπους ραδιοσωλήνων.

Τώρα με δύναμη. Δεδομένου ότι η ημιτονοειδής λειτουργία στη διαμόρφωση 90% είναι τυπική, ο μετασχηματιστής πρέπει να παρέχει μεταφορά ισχύος 58,2 Watt.

Επιλέγουμε έναν τυπικό μετασχηματιστή ισχύος ТН46-127/220-50 ως μετασχηματιστή διαμόρφωσης. Εφόσον οι μετασχηματιστές είναι αναστρέψιμοι, θα το χρησιμοποιήσουμε "έξοδος σε είσοδο".

Οι παράμετροί του (Εικ. 4):

Δεδομένου ότι οι μακροπρόθεσμες κανονικοποιημένες αποκλίσεις τάσης δικτύου μπορεί να είναι ± 10% της ονομαστικής τιμής, ο μετασχηματιστής ισχύος έχει σχεδιαστεί όχι μόνο για υπερφόρτωση 10%, αλλά και για κανονική λειτουργία σε τάση 10% υψηλότερη από την ονομαστική. Και ένας διαμορφωτής με τέτοιο μετασχηματιστή θα παρέχει εύκολα 100% διαμόρφωση σε χαμηλότερη συχνότητα λειτουργίας 50 Hz. Συνδέοντας σε σειρά τις περιελίξεις των έξι βολτ του μετασχηματιστή διαμόρφωσης, παίρνουμε ότι με συντελεστή διαμόρφωσης m = 0,9, η ισχύς του διαμορφωτή Pm = 58 W και η ονομαστική τάση των τεσσάρων περιελίξεων Um = 25,2 βολτ, η αντίσταση εισόδου του κυκλώματος σήματος διαμόρφωσης είναι εναλλασσόμενο ρεύμαθα είναι:

1. Rm \u003d U 2 m / Pm \u003d 25,2 2 / 58 \u003d 11 Ω.

Με άλλα λόγια, εάν έχετε ένα συνηθισμένο οικιακό UMZCH με ισχύ 30 - 80 W, το οποίο, σε μια στήλη με αντίσταση 8, 12 ή 16 Ω, μπορεί να αναπτύξει τάση 24 - 28 βολτ, τότε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε είναι ως διαμορφωτής για τον πομπό AM σας.

Τα πολυάριθμα κυκλώματα του σωλήνα push-pull UMZCH με μετασχηματιστές TAN και TN που δημοσιεύτηκαν από εμένα στο περιοδικό RADIO από το 2005 έως το 2008 δεν είναι τίποτα άλλο από προκαταρκτικές δημοσιεύσεις διαμορφωτών με ευχάριστο ήχο σαν σωλήνα για πομπούς εκπομπής AM χαμηλής ισχύος. Χρειάζεται μόνο να εισαγάγουν μια διόρθωση απόκρισης συχνότητας έτσι ώστε να παρατηρείται αποκοπή 3 dB στην ανώτερη συχνότητα διαμόρφωσης Fmax = 7,5 ... 8 kHz και να εγκαταστήσουν ένα φίλτρο εγκοπής με καταστολή τουλάχιστον 40 dB σε συχνότητα 9 kHz για τη διασφάλιση της κλάσης εκπομπής 16K0A3EGN σύμφωνα με τους διεθνείς κανονισμούς ραδιοφώνου. Και ο σωλήνας UMZCH για 6N23P και 6P43P που δημοσιεύεται στην ενότητα "Για αρχάριους" είναι ένας διαμορφωτής για έναν πομπό εκπομπής 25 watt ενός αρχαρίου ατομικού ραδιοφωνικού ραδιοτηλεοπτικού φορέα, που έχει δοκιμαστεί σε διακόσιους φοιτητές και είναι διαθέσιμος για κατασκευή ακόμη και σε πρωτοετή φοιτητή σε ανθρωπιστικό πανεπιστήμιο .

Το τροφοδοτικό στο παράδειγμα υπολογισμού μας θα πρέπει να παρέχει μια τάση ανόδου 433 βολτ σε ρεύμα 300 mA και μια τάση τροφοδοσίας οθόνης 200 βολτ σε ρεύμα 30 mA. Χρησιμοποιούμε τα ίδια τσοκ στα φίλτρα εξομάλυνσης του ανορθωτή όπως στο σχήμα διαμόρφωσης: D48-2,5-0,4 και D22-5-0,1.

Ο υπολογισμός των φίλτρων ανορθωτή και εξομάλυνσης δίνεται στα εγχειρίδια του ραδιοερασιτέχνη.

Χρησιμοποιούμε το πρότυπο TA199-220-50 ως μετασχηματιστή ισχύος (Εικ. 5):

Δεδομένου ότι ο υπάρχων μετασχηματιστής έχει έξι περιελίξεις με τάσεις 80 και 20 βολτ, είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν δύο ανορθωτές γέφυρας, χωριστά για την τάση οθόνης Eg2 και να προσθέσουμε σε αυτήν την ανορθωμένη τάση από τις υπόλοιπες περιελίξεις για να λάβουμε την ονομαστική τιμή της ανόδου Ea , μειώνοντας έτσι τις τάσεις λειτουργίας στους ανορθωτές και τα φίλτρα εξομάλυνσης, κάτι που είναι πολύ βολικό. Στην περίπτωση αυτή, ο λόγος των τάσεων τροφοδοσίας Ea και Eg2 λαμβάνεται αυτόματα με την ενεργοποίηση των περιελίξεων του μετασχηματιστή και θα διατηρείται για τυχόν διακυμάνσεις στην τάση του δικτύου. Έτσι, αυτό το κύκλωμα δεν απαιτεί σταθεροποίηση τάσης. Ας σχεδιάσουμε ένα πλήρες διάγραμμα:

Οι τάσεις πυρακτώσεως και οι τάσεις πόλωσης πρέπει να εφαρμόζονται στους λαμπτήρες της βαθμίδας εξόδου του πομπού από ξεχωριστό μετασχηματιστή και να ενεργοποιούνται ένα ή δύο λεπτά νωρίτερα, πριν εφαρμοστούν οι τάσεις της ανόδου και της οθόνης.