روش جدید SUPERMODULATION

(به گزارش مجله رادیو آماترسکه)

«چه چیز دیگری در مورد مدولاسیون دامنه گفته نشده است؟ همه چیز به نظر می رسد گزینه های ممکن AM مورد مطالعه و توصیف قرار گرفته است: هم آند، هم شبکه های مختلف، و هم ابر مدولاسیون... پس چه چیز دیگری در مورد مدولاسیون دامنه بنویسیم؟

با این کلمات مقاله ای از یان شیما (OKUX)، استاد ورزش رادیویی، منتشر شده در رادیو آماترسکه، شماره 8، 1960 آغاز می شود. عنوان مقاله: "مدولاسیون توسط یک لامپ سریالی و قفل شونده." ساده، مقرون به صرفه و در عین حال کارآمدتر از سایر طرح های مدولاسیون صفحه نمایش، این طرح از می 1960 در ایستگاه رادیویی UA3CH مورد استفاده قرار گرفته است. مطابق کوتاه مدتآشکار شد مزیت غیر قابل انکاراو در مقابل طرح توصیف شده توسط رفیق شادسکی - UA3BW ("رادیو" شماره 2 برای سال 1959). ترانسفورماتور مدولاسیون در مدولاتور وجود ندارد، نیازی به تقویت قدرت باس نیست.

ترجمه اختصاری مقاله در زیر آورده شده است. تغییرات جزئی در مدار مدولاتور به دلیل استفاده از لامپ های تولید داخل انجام شده است.

در این مقاله آمده است: - مدولاسیون روی شبکه صفحه نمایش را می توان به روش های مختلفی انجام داد. اخیراً از مدولاسیون صفحه برای به دست آوردن به اصطلاح "ابر مدولاسیون" استفاده شده است که با مدولاسیون "پیک ها" اجازه می دهد تا از توان تلگراف فراتر رود که تا همین اواخر فقط با مدولاسیون صفحه آند امکان پذیر بود. روش مدولاسیون پیشنهادی امکان تغییر حالت خود را در محدوده وسیعی از "متقارن" به حالتی با سطح حامل قابل تنظیم (معروف به CLC - حامل سطح کنترل شده) می دهد، که در آن در طول مکث، تابش حامل چندین برابر کمتر از سطح فرکانس حامل است. از طرح های مرسوم "سنتی" AM. سطح حامل در زمان با مدولاسیون و همچنین فرآیند فیزیکی با روش مدولاسیون توصیف شده تغییر می کند، زمانی که منبع ولتاژ تعدیل کننده منبع برق شبکه صفحه نمایش است و تعدادی از ویژگی های دیگر مدار شرایطی را برای بدست آوردن عمق تقریبا 100٪ ایجاد می کند. مدولاسیون بدون خطر مدولاسیون بیش از حد. این امر در حین کارکرد همان فرستنده با هر دو صفحه آند و سوپر مدولاسیون تأیید شد. روش مدولاسیون صفحه نمایش شناخته شده با یک لامپ تعدیل کننده متصل به موازات (شکل 1، a) نمی تواند هیچ سودی ایجاد کند، زیرا در مقاومت R (یا چوک LF)،

که بار لامپ تعدیل کننده L2 است، بخشی از ولتاژ تامین کننده شبکه صفحه نمایش آن نیز افت می کند. افزایش عمق مدولاسیون بیش از 70٪ با چنین طرحی تقریباً بدون اعوجاج غیرممکن است. استفاده از روشن کردن متوالی یک لامپ مدوله (شکل 1.6) باز می شود

احتمالات کاملاً جدیدی که قبلاً دست کم گرفته شده بودند. یکی از آنها امکان استفاده کامل از ویژگی های دینامیکی لامپ با چنین گنجاندنی است و اساس اصل روش توصیف شده است. در نمودار (شکل 2)

مشاهده می شود که ولتاژ صوتی از تقویت کننده میکروفون به شبکه لامپ L r اعمال می شود که نقطه عملکرد آن توسط پتانسیومتر R تنظیم می شود. مقدار Ri حداکثر جریان آند لامپ Li را تعیین می کند. باز است. لامپ Lg به عنوان دنبال کننده کاتد عمل می کند. نقطه عملکرد لامپ Lg بستگی به داده های تقسیم کننده Rs Ri- مقدار Rs باید متناسب یا بیشتر از /؟ - باشد، یک لامپ قفل شده Lg. از جانب انتخاب صحیحمقاومت Rs به مقدار بهینه ولتاژ تعدیل کننده روی شبکه صفحه نمایش لامپ مدوله شده بستگی دارد.

py ولتاژ مسدود کننده -100 ولت، که کاتدهای Lg و Lg به آن متصل هستند، می تواند از یکسو کننده بایاس شبکه فرستنده گرفته شود. لامپ L در صورت عدم وجود U3B در شبکه آن باز است، لامپ L2 بسته است و ولتاژ روی شبکه صفحه نمایش لامپ مرحله خروجی (RA) نزدیک به صفر است. اگر ولتاژ روی شبکه لامپ Lg وجود داشته باشد، شروع به بسته شدن می کند، جریان عبوری از Lg افزایش می یابد و ولتاژ روی شبکه صفحه نمایش لامپ RA افزایش می یابد و هر چه سریعتر، جریان آند لامپ Lg و مقاومت داخلی بخش آند-شبکه را کاهش دهید. وجود یک اتصال جریان بین لامپ های Lg و Lg، مقاومت بالای ورودی کاتد دنبال کننده بهترین کیفیتمدولاسیون نسبت به سایر روش های ابرمدولاسیون روی شبکه صفحه نمایش. مدارمدولاتور و تقویت کننده میکروفون در شکل نشان داده شده است. 3. در شکل. 4 نموداری از یک نوع مدولاتور برای فرستنده ها را نشان می دهد که مرحله نهایی آن دارای لامپ با جریان شبکه صفحه نمایش بیش از 30-40 میلی آمپر در 1!cg بیش از -350 ولت است. ایجاد یک فرستنده برای کار در حالت تلفن با یک مدولاتور مطابق طرح شکل. 3 آسان است. پس از تنظیم فرستنده روی بالاترین بازگشت به آنتن در حالت تلگراف، شبکه صفحه توسط کلید Pg به کاتد لامپ L. (موقعیت CLC) متصل می شود. با تغییر Ru (یا تغییر مقدار ولتاژ مسدود کننده)، سطح حامل در مکث تنظیم می شود. برای کار در به اصطلاح حالت متقارن» R، در موقعیتی قرار دهید که جریان آند لامپ

RA جریان "تلگراف" را تشکیل داد

(هنگام تعدیل، 1a باید به مقدار تلگراف برسد اگر ارزش موثرتعدیل ولتاژ روی شبکه صفحه نمایش با Uc2 CW مطابقت دارد.

برای به دست آوردن اثر ابر مدولاسیون، مقدار جریان "سکوت" 1 1 است

کاهش به - و حتی به -3 - جریان 4 o

در حالت تلگراف اگر تغییر در مقدار R" تغییرات نشان داده شده در حالت RA را در غیاب مدولاسیون ایجاد نکرد، باید مقدار مقاومت ها یا /?، یا /? 20 را کمی کاهش دهید، می توانید ولتاژ منفی را کمی افزایش دهید. از 100- تا 150- ولت درجه تضعیف حامل در مکث ها نیز به نسبت U& به Un لامپ PA بستگی دارد. هر چه این بیشتر مرتبط باشد

مدولاتور CLC در حالت TLG، یک ولتاژ منفی به شبکه نیمه چپ لامپ L2 اعمال می شود و لامپ را مسدود می کند. در این حالت، یک ولتاژ مثبت بزرگ از مقاومت R1، نیمه سمت راست L2 را باز می کند، که تضمین می کند که ولتاژ مثبت به شبکه صفحه نمایش L1 عرضه می شود. در حالت کارکرد در حالت TLF، سیگنال فرکانس پایینی که به شبکه نیمه چپ لامپ L2 می آید باعث تغییر در جریان آند آن می شود.

در نتیجه جریان آند نیمه سمت راست لامپ L2 و ولتاژ صفحه نمایشگر لامپ L1 تغییر می کند که منجر به ظاهر شدن یک سیگنال مدوله شده در خروجی فرستنده می شود.مدولاتور CLC عملاً نیازی به تنظیم ندارد. فقط لازم است با استفاده از پتانسیومتر R3، جریان آند لامپ L1 در حالت سکوت در حالت TLF برابر با 20-25٪ مقدار جریان آند در حالت TLT تنظیم شود. اگر این امر محقق نشد، ولتاژ بایاس را افزایش دهید یا ولتاژ تحریک لامپ L1 را کاهش دهید. مدولاتور CLC برای مدت طولانی مورد استفاده رادیویی بوده است. در تمام موارد، کیفیت مدولاسیون توسط خبرنگاران مثبت ارزیابی شد.

مدولاسیون دامنه (AM)- رایج ترین نوع مدولاسیون. در یک سیستم AM، دامنه حامل با توجه به تغییر سیگنال یا اطلاعات تغییر می کند (شکل 14.1). همانطور که در شکل نشان داده شده است، در غیاب سیگنال، دامنه حامل در یک سطح ثابت است. 14.1 (ب). هنگامی که با یک سیگنال سینوسی مدوله می شود، دامنه حامل نسبت به سطح تعدیل نشده آن به صورت سینوسی مطابق با افزایش یا کاهش سیگنال تعدیل کننده افزایش یا کاهش می یابد. هر چه دامنه سیگنال تعدیل کننده بیشتر باشد، دامنه حامل بیشتر تغییر می کند. یک حامل مدوله شده با دامنه (شکل 14.1 (c)) دارای پوششی است که دقیقاً شکل سیگنال تعدیل کننده را تکرار می کند و در حین دمودولاسیون این پوشش است که به عنوان یک سیگنال مفید برجسته می شود.

عمق مدولاسیون

نسبت دامنه سیگنال تعدیل کننده به دامنه حامل را عمق یا ضریب مدولاسیون می گویند. اندازه گیری تغییر سطح حامل را در طول مدولاسیون تعیین می کند. عمق مدولاسیون همیشه به صورت درصد بیان می شود و بنابراین به عنوان مدولاسیون "درصد" نامیده می شود.
دامنه سیگنال
عمق مدولاسیون = ----------- 100%
دامنه حامل

(شکل 14.1 را ببینید). به عنوان مثال، اگر دامنه سیگنال 1 ولت و دامنه حامل 2 ولت باشد، عمق مدولاسیون (1 V) / (2 V) 100٪ = 50٪ است. این عمق مدولاسیون حامل AM است که در شکل. 14.1.

برنج. 14.1. مدولاسیون دامنه (عمق مدولاسیون 50%)؛
(الف) سیگنال؛ (ب) حامل؛ (ج) حامل مدوله شده.

تعدیل بیش از حد

روی انجیر 14.2(a) حامل AM را با عمق مدولاسیون 100% نشان می دهد. عمق مدولاسیون بیش از 100٪ منجر به اعوجاج می شود (شکل 14.2 (b)). به همین دلیل، عمق مدولاسیون محدود است. به عنوان مثال، هنگام پخش از ایستگاه رادیویی بی بی سی، به 80٪ محدود می شود.

برنج. 14.2. (الف) مدولاسیون 100%؛ ب) تعدیل بیش از حد.

فرکانس های جانبی

می توان نشان داد که یک حامل مدوله شده دامنه از سه جزء هارمونیک (سینوسی) با دامنه های ثابت و فرکانس های مختلف تشکیل شده است. این سه جزء خود حامل و دو باند جانبی f1 و f2 هستند. هر سیگنال هارمونیک تعدیل کننده دو باند جانبی تولید می کند. پس فرض کنید fs فرکانس باند پایه و fc فرکانس حامل باشد

f1 = fc – fs، f2 = fc + fs،

که در آن f1 و f2 به ترتیب فرکانس های سمت پایین و فرکانس سمت بالایی هستند. به عنوان مثال، اگر فرکانس حامل 100 کیلوهرتز و فرکانس سیگنال 1 کیلوهرتز باشد، پس

فرکانس سمت پایین f1 = 100 - 1 = 99 کیلوهرتز،
فرکانس سمت بالایی f2 = 100 + 1 = 101 کیلوهرتز.
یک حامل مدوله شده با دامنه، یعنی یک حامل همراه با دو باند جانبی، می تواند به صورت سه فلش عمودی، که هر کدام مربوط به یک سیگنال هارمونیک است، نمایش داده شود (شکل 14.3). آنچه در این شکل نشان داده شده است، طیف فرکانس سیگنال (در این مورد، طیف فرکانس حامل AM) نامیده می شود.

برنج. 14.3. طیف فرکانسیحامل AM. برنج. 14.4. نوارهای کناری.

نوارهای کناری

سیگنال های اطلاعات تقریباً همیشه شکل پیچیده ای دارند و شامل تعداد زیادیسیگنال های هارمونیک از آنجایی که هر سیگنال هارمونیک یک جفت باند جانبی تولید می کند، یک سیگنال غیر هارمونیک پیچیده چندین باند جانبی تولید می کند که در نتیجه دو باند فرکانسی در دو طرف حامل ایجاد می شود (شکل 14.4). اینها به اصطلاح نوارهای جانبی هستند. ناحیه فرکانس‌های بین بالاترین باند کناری بالا f2 و پایین‌ترین باند کناری بالایی f4، باند جانبی بالایی (UBS) نامیده می‌شود. به طور مشابه، منطقه فرکانس بین بزرگترین باند جانبی پایین f3 و کوچکترین باند کناری پایین f1 به عنوان نوار کناری پایین (LSB) نامیده می شود.
دو باند جانبی در مورد حامل متقارن هستند و هر کدام حاوی اطلاعات یکسانی هستند. حامل هیچ اطلاعاتی را ارائه نمی دهد. تمام اطلاعات توسط فرکانس های جانبی حمل می شود.
هنگامی که با یک سیگنال هارمونیک واحد مدوله می شود، فرض می شود که باندهای جانبی بالا و پایین به ترتیب از حامل به نوارهای جانبی بالا و پایین گسترش می یابند (شکل 14.5).

مثال 1

یک حامل با فرکانس 100 کیلوهرتز در دامنه توسط سیگنالی که باند فرکانسی 400-3400 هرتز را اشغال می کند مدوله می شود. عرض نوارهای جانبی را تعیین کنید.

راه حل

فرکانس 3400 هرتز، بالاترین در طیف سیگنال، دو فرکانس جانبی ایجاد می کند (شکل 14.6):
f1 = 100 000 - 3400 = 96 600 هرتز،
f2 = 100000 + 3400 = 103400 هرتز.

برنج. 14.6.

فرکانس 400 هرتز، پایین ترین فرکانس در طیف سیگنال، دو فرکانس جانبی دیگر را ایجاد می کند:

f3 = 100000 - 400 == 99600 هرتز،
f4 = 100000 + 400 = 100400 هرتز.

پهنای باند جانبی بالایی (FSB): f2 - f4 = 103400 - 100400 = 3000 هرتز.
عرض باند جانبی پایین (LSB): f3 - f1 = 99600 - 96600 = 3000 هرتز.

به عبارت دیگر، هر دو باند جانبی عرض یکسانی دارند، برابر با اختلاف بین مقادیر بالاترین و کمترین فرکانسدر طیف سیگنال تعدیل کننده: 3400 - 400 = 3000 هرتز.
باندهای جانبی برای هر فرکانس دیگری در طیف سیگنال در داخل باندهای جانبی بالا و پایین خواهند بود.

پهنای باند

از آنجایی که اطلاعات فقط توسط فرکانس‌های جانبی حمل می‌شوند، برای انتقال باکیفیت این اطلاعات، پهنای باند اشغال شده توسط سیستم AM روی هوا باید به اندازه‌ای باشد که تمام فرکانس‌های جانبی موجود را در خود جای دهد. هنگامی که با یک سیگنال هارمونیک مدوله می شود، دو فرکانس جانبی وجود دارد. بنابراین، پهنای باند از باند کناری پایینی f1 تا باند کناری بالایی f2 گسترش می یابد (همانطور که در شکل 14.5 نشان داده شده است).
به عنوان مثال، اگر سیگنال هارمونیک مدوله کننده فرکانس 1 کیلوهرتز داشته باشد، PFS = NFS = 1 کیلوهرتز و پهنای باند خواهد بود.
NBP + VBP = 2 1 کیلوهرتز = 2 کیلوهرتز.

به عبارت دیگر، در این حالت، پهنای باند اشغال شده توسط حامل مدوله شده دامنه برابر با دو برابر فرکانس سیگنال تعدیل کننده است.
در صورت انتقال سیگنال پیچیدهپهنای باند اشغال شده توسط یک سیستم انتقال اطلاعات AM برابر با دو برابر بالاترین فرکانس در طیف باند پایه است و بنابراین شامل تمام فرکانس های جانبی می شود.

انتقال یک و دو طرفه

از آنجایی که یک باند جانبی به اندازه دیگری حاوی اطلاعات است، انتقال تنها با استفاده از یک باند کناری انجام می شود و هیچ گونه از دست دادن اطلاعات وجود نخواهد داشت. در انتقال تک باند (SSB - در اصطلاحات ارتباطی)، یکی از باندهای جانبی - اعم از پایین یا بالا - سرکوب می شود و تنها یک باند کناری باقی مانده منتقل می شود. در انتقال باند دوگانه (DSB) هر دو باند جانبی منتقل می شوند.
انتقال تک باند تنها نیمی از باند فرکانسی مورد استفاده در انتقال دو طرفه را اشغال می کند و به همین دلیل در ارتباطات تلفنی و رادیویی استفاده می شود. با انتقال تک باند، دو برابر بیشتر کانال های اطلاع رسانینسبت به انتقال دو طرفه به دلیل سادگی، انتقال دو طرفه توسط تمام سیستم های پخش AM استفاده می شود. بنابراین، هنگامی که به ارتباط با استفاده از AM اشاره می شود، معمولاً به عنوان انتقال دو طرفه نامیده می شود، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

مثال 2

حامل در دامنه توسط یک سیگنال دوره ای به شکل یک پیچ و خم با فرکانس 100 هرتز مدوله می شود. با نادیده گرفتن هارمونیک های بالاتر از 5، پهنای باند مورد نیاز برای انتقال a) DSB (دو باند جانبی) و ب) SSB (تک باند جانبی) را تنظیم کنید.

راه حل

یک سیگنال موج مربعی با فرکانس 100 هرتز شامل هارمونیک های زیر است:

هارمونیک بنیادی = 100 هرتز،
هارمونیک مرتبه سوم = 3 100 = 300 هرتز،
هارمونیک مرتبه 5 = 5 100 = 500 هرتز.

هارمونیک های مرتبه بالاتر نادیده گرفته می شوند. بنابراین، در طیف بریده شده سیگنال تعدیل کننده حداکثر فرکانس fmax = 500 هرتز.
پهنای باند برای انتقال DSB = 2 fmax = 2500 = 1000 هرتز.
پهنای باند برای انتقال SSB = DSB/2 = 1000/2 = 500 هرتز.

این ویدیو در مورد مدولاسیون دامنه صحبت می کند:

مدولاسیون دامنه دارای معایب بسیاری است. انرژی بد، حساسیت به تداخل رادیویی، دریافت سیگنال های AM تقریبا همیشه با صدای خش خش همراه است، ... از این رو در اکثر سیستم های ارتباطی رادیویی مدت هاست که AM با مدولاسیون تک باند و فرکانس جایگزین شده است. با این حال، AM دو مزیت دارد که به لطف آنها، علیرغم تلاش های ناموفق برای دیجیتالی کردن، هنوز در پخش خارجی KSDV استفاده می شود. ابتدا یک گیرنده بسیار ساده و ارزان برای دریافت سیگنال AM مورد نیاز است. در سیستم‌های ارتباط رادیویی، تعداد گیرنده‌های رادیویی، معمولاً برابر با تعداد فرستنده‌های رادیویی است و پیچیدگی ساخت، به عنوان مثال، یک گیرنده تک باند در برابر پس‌زمینه یک فرستنده تک باند موجود در همان طراحی ایستگاه رادیویی، نقشی ندارد. در مقابل، در پخش، که میلیون ها برابر بیشتر از فرستنده ها گیرنده وجود دارد، سادگی گیرنده (و قیمت آن) به طور کامل اقتصادی بودن صنعت و قابل شنیدن بودن ارسال ها را تعیین می کند. ثانیاً، هنگامی که سطح سیگنال AM به نویز کاهش می یابد، نه تنها قابل فهم بودن گفتار انسان و طبیعی بودن آن حفظ می شود، بلکه حتی تشخیص آثار موسیقی نیز حفظ می شود. هر دوی این مزایا هنوز توسط هیچ سیستم مدولاسیون دیگری در محدوده فرکانس مشابه پیشی نگرفته اند. بنابراین، AM برای مدت طولانی در رادیو زنده خواهد بود. همانطور که، با این حال، لوله های رادیویی در مراحل خروجی فرستنده های قدرتمند هستند! متأسفانه ترانزیستورها در آنجا احساس ناراحتی می کنند.

تشکیل موثر AM در مرحله خروجی فرستنده رادیویی با تغییر ولتاژهای تغذیه روی شبکه صفحه نمایش و آند لامپ انجام می شود. در عین حال، مسیر تشکیل حامل، از جمله مرحله خروجی، می تواند غیر خطی (حالت های کلاس B و C) و یا حتی دیجیتال (حالت های کلاس D، E، F) باشد. این ساختار فرستنده ساخت آن را آسان می کند، زیرا مدارهای دیجیتالقابلیت تکرار 100% دارند و نیازی به تنظیم ندارند (به جز E). به عنوان مثال، مسیر دیجیتال یک فرستنده AM کم مصرف که برای پخش امواج متوسط ​​طراحی شده است، از جمله مرحله پیش خروجی، قبلاً در مجله ما منتشر شده است. تقویت خطی سیگنال AM تولید شده در محرک در سطح پایین (همانطور که در مدولاسیون باند تک طرفه معمول است) نیاز به یک مسیر خطی دارد که تنظیم آن دشوار است، توان خروجی را تا 4 برابر کاهش می دهد و راندمان کمتر از 20٪ است. . اگر فرستنده SSB 100 وات شما دارای AM صادقانه (به جای تقویت مسیر خط) بود، قدرت سیگنال در حالت حامل 100 وات و در اوج مدولاسیون - 400 وات خواهد بود. و بنابراین شما در بهترین حالت به توان متوسط ​​25 وات راضی هستید و در عین حال فرستنده و گیرنده همان مقدار را از منبع برق مصرف می کند که با توان کامل در حالت SSB.

در واقع، تغییر در مولفه RF اولین هارمونیک جریان آند و در نتیجه ولتاژ در عرض مدار نوسانی, U a1 = I a1 . Rk با تغییر زمان با مدولاسیون ولتاژ روی شبکه محافظ لوله خروجی تولید می شود. برای اینکه آند لامپ در دامنه های کم ولتاژ خروجی بیش از حد گرم نشود (برای افزایش راندمان)، به مرور زمان با مدولاسیون، ولتاژ تغذیه آند نیز تغییر می کند تا در هر مقدار از جریان آند آند 110 تا 120 درصد ولتاژ RF در مدار خواهد بود. این اصل مدولاسیون صفحه نمایش آند است - AEM (شکل 1).

یک قانون مهم AEM وجود دارد: برای هر مقدار سیگنال مدولاسیون، ولتاژ روی شبکه غربالگری لامپ باید کمتر از آند باشد و همان نسبت را با آن حفظ کند که در صورت عدم وجود مدولاسیون. این قانون باید در مدار رعایت شود تا در حین کار فرستنده، نقض آن غیرممکن باشد، در غیر این صورت لامپ مرحله خروجی روی شبکه صفحه نمایش خراب می شود. شبکه فقط ذوب می شود.

اجرای جمع ولتاژهای تغذیه ثابت با ولتاژهای تعدیل کننده متغیر حداقل به دو صورت امکان پذیر است. اولین و ساده ترین موردی که بلافاصله به ذهن می رسد، اتصال دو منبع ولتاژ به صورت سری است - یک منبع ثابت Ea یا E g2 و یک سیگنال مدولاسیون متناوب U a m یا U g2 m، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است. خوب، به جز دو "اما" جدی. اول، جزء ثابت جریان آند از طریق منبع ولتاژ تعدیل کننده جریان می یابد. این بدان معنی است که ترانسفورماتور مدولاسیون خروجی باید با بایاس کار کند (و تقریباً دو برابر سطح مقطع هسته و شکاف غیر مغناطیسی داشته باشد) یا برای جبران جریان بایاس، مرحله خروجی مدولاتور باید تکی باشد. به پایان رسید، و در حالت کلاس A کار کنید (این هنوز یک اجاق گاز است!). اگر ما در مورد توان در واحد وات صحبت می کنیم، از نظر فنی کاملاً امکان پذیر است. اگر فرستنده باید ده ها و صدها وات قدرت داشته باشد، ترانسفورماتور مدولاسیون از نظر اندازه و هزینه بسیار رشد می کند. "NO" دوم: ترانسفورماتور مدولاسیون در ولتاژ آند پتانسیل بالا است. بنابراین لازم است بین سیم پیچ های آن عایق فشار قوی قرار داده شود که طراحی ترانسفورماتور را به شدت پیچیده کرده و خطر خرابی آن را افزایش می دهد. در نتیجه، چنین ترانسفورماتوری باید برای هر فرستنده طراحی شده به صورت جداگانه محاسبه و ساخته شود و به دلایل فنی و اقتصادی نمی توان آن را یکسان کرد. یعنی سادگی ظاهری این طرح به مشکلات جدی تکنولوژیک تبدیل می شود.

با این حال، با یادآوری قانون دوم Kirchhoff و اضافه کردن ولتاژ بر روی یک بار مشترک با استفاده از دو راکتانس در مدار هر منبع، می توانید یک مدار جمع موازی رسم کنید (شکل 3). این طرح پیچیده تر شده است. دارای دو زنجیر LC اضافی است. اما ترانسفورماتور مدولاسیون از قبل پتانسیل صفر دارد و بایاس ندارد!!! یعنی می توانید از یک خروجی استاندارد یا حتی ترانسفورماتور قدرت به عنوان آن استفاده کنید و خودتان آن را طراحی و باد نکنید. بایاس اجتناب ناپذیر در اندوکتانس ها از ترانسفورماتور به چوک های فرکانس پایین رسیده است که به عنوان نمونه های استاندارد نیز وجود دارند و همچنین نیازی به پیچ خوردن مستقل ندارند. اختلاف پتانسیل بالایی در خازن های جداسازی شده است که برای آنها معمول است. مثل این. با کمی فکر، کمی پیچیده کردن مدار، می توانید اجرای آن را ساده کنید و قابلیت اطمینان را افزایش دهید!

محاسبه عناصر مدار.داده های اولیه برای محاسبه: باند فرکانس های تعدیل کننده، ولتاژ تغذیه آند Ua، شبکه صفحه نمایش Ug2 و جریان های مصرف مرحله خروجی فرستنده Ia و Ig2. بیایید بلافاصله محاسبه کنیم مثال خاص. اجازه دهید F min = 50 هرتز، F max = 8000 هرتز (پخش AM، کلاس انتشار 16K0A3EGN)، ولتاژ منبع تغذیه آند 400 ولت، ولتاژ شبکه صفحه نمایش 175 ولت خواهد بود. مصرف جریان در مدار آند 300 میلی آمپر و در مدار شبکه صفحه نمایش 30 میلی آمپر است. یک جفت لامپ 6P45S در حالت نسبتاً سبک تشخیص داده می شود.

مدار آند.

مقاومت معادلبارهای مدولاتور در مدار آند:

1. Ra = Ua / Ia; یا به اعداد: Ra = 400 / 300 = 1.333 kΩ.

در فرکانس مدولاسیون پایین Fmin، انسداد پاسخ فرکانسی 3 دسی بل مجاز است. بنابراین، مقاومت القایی چوک مدولاسیون آند X LDr1 باید حداقل Ra باشد. از همین رو:

2. L Dr1 \u003d Ra / (2 π Fmin) \u003d 1333 / (2 * 3.14 * 50) \u003d 4.24 G. بیایید با یک حاشیه L Dr1 \u003d 5 G را در نظر بگیریم.

بیایید حداکثر ضریب مدولاسیون کاری m را تنظیم کنیم. در m = 100٪، احتمال زیاد مدولاسیون و اعوجاج وجود دارد، بنابراین ما فرض می کنیم که حداکثر عمق مدولاسیون کاری (در به اصطلاح "حالت سینوسی" - تنظیم بر اساس تن) 90٪ است. سپس:

3. Ua m \u003d Ua * m \u003d 400 * 0.9 \u003d 360 ولت.

با این حال، از آنجایی که حداقل ضریب تاج (نسبت ولتاژ تعدیل کننده صدای بلندبه سطح متوسط) برای گفتار و موسیقی هرگز کمتر از 3 نیست (برای کنسرت های موسیقی سمفونیک، ضریب اوج می تواند به 7 برسد)، میانگین عمق مدولاسیون خواهد بود:

4. m cf \u003d m / q \u003d 0.9 / 3 \u003d 0.3 یا 30٪

بر این اساس، متوسط ​​ولتاژ تعدیل کننده در مدار آند:

5. Ua m cf \u003d Ua * m cf \u003d 400 * 0.3 \u003d 120 ولت.

دو جریان از طریق چوک Dr1 در حالت کارکرد جریان می یابد: یک 300 میلی آمپر ثابت و یک جریان متناوب که با میانگین ولتاژ تعدیل کننده و راکتانس چوک در فرکانس مدولاسیون پایین تعیین می شود. مهم است که در حداکثر مقدار جریان، سلف مغناطیسی نشود. بنابراین، ولتاژ مدولاسیون پیک را در m = 0.9 در نظر می گیریم.

6. دامنه جریان I Dr1 ~ = Uam / (2 π Fmin L Dr1) = 360 / (2 * 3.14 * 50 * 5) = 0.229 A.

انتخاب حداکثر مقدار جریان سلف، بر خلاف مدارهای صاف کننده فیلتر، باید نه بر اساس اثر حرارتی، بلکه با توجه به حداکثر دامنه جریان انتخاب شود تا سلف در پیک سیگنال مدولاسیون مغناطیسی نشود. . با در نظر گرفتن یک رول آف 3 دسی بل در فرکانس کاری پایین تر، مقدار فعلی که چوک آند باید برای آن طراحی شود عبارت است از:

7. I Dr1 = Ia + I Dr1 ~ * m * 0.707 = 300 + 229 * 0.9 * 0.707 = 446 میلی آمپر.

با توجه به جدول چوک های استاندارد با فرکانس پایین سری "D" D48-2.5-0.4 را انتخاب می کنیم. پارامترهای آن عبارتند از: اندوکتانس 2.5 henry در جریان عملیاتی 400 میلی آمپر، مقاومت فعال 54 Ω، حداکثر ولتاژ متناوب فرکانس شبکه روی سیم پیچ، در حداکثر جریان عملیاتی، 11 ولت (دامنه - 15.6 ولت). بنابراین، مقدار جریان اوج برای سلف D48 خواهد بود: 0.4 + 15.6 / (2 * 3.14 * 50 * 2.5) = 420 میلی آمپر. فراتر از دامنه جریان بیش از مقدار حداکثر - 26 میلی آمپر یا 6.2٪. یعنی در اوج مدولاسیون، القایی در هسته 1.6 تسلا نیست، بلکه 6.2 درصد بیشتر می شود، یعنی 1.7 تسلا. مساحت نمودار مغناطیسی برای هسته های مغناطیسی نواری 1.6 - 1.7 تسلا در حال حاضر با غیر خطی بودن قابل توجه مشخص می شود، اگرچه هسته هنوز اشباع نشده است. با این حال، اگر فرکانس مدولاسیون پایین 50 هرتز نباشد، بلکه 6.2٪ بیشتر باشد، یعنی 53 هرتز (هنگام گوش دادن به موسیقی از گیرنده رادیویی، عملاً قابل توجه نیست)، در این صورت ورود به منطقه غیر خطی وجود نخواهد داشت. با این حال، در فیلتر ورودی سیگنال مدولاسیون، قبل از اعمال آن به مدولاتور، لازم است انسداد اضافی پاسخ فرکانس به میزان 6.2٪ در فرکانس کاری پایین تر فراهم شود. با این حال، می توانید یک چوک با جریان عملیاتی عمداً زیاد، به عنوان مثال، D47-1.2-0.56 انتخاب کنید و 4 قطعه را به صورت سری وصل کنید. با این وجود، اگر انتخاب را به D48-2.5-0.4 واگذار کنیم، برای به دست آوردن اندوکتانس 5 G، دو چوک را به صورت سری روشن می کنیم. افت ولتاژ تغذیه آند در مقاومت فعال سلف کامپوزیت (دو D48 متصل به صورت سری) خواهد بود:

8. U Dr1 \u003d Ia * 2 * R Dr1 \u003d 0.3 * 2 * 54 \u003d 32.4 V.

بنابراین، ولتاژ آند مورد نیاز از خروجی یکسو کننده، با در نظر گرفتن تلفات در سلف، خواهد بود:

9. Ea \u003d Ua + U Dr1 \u003d 400 + 32.4 \u003d 433 V.

خازن جداکننده Cp1 برای اتصال موازی مقاومت فعال مدار آند فرستنده Ra و مقاومت القایی چوک مدولاسیون X Ldr1 کار می کند که ماژول آن عبارت است از:

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.

در فرکانس پایین تر Fmin، راکتانس X Cp1 نباید بیشتر از 1/5 Za باشد. به این ترتیب:

11. Cp 1 \u003d 5 / (2 π Fmin Za) \u003d 5 / (2 * 3.14 * 50 * 1016) \u003d 15.7 uF.

ما رتبه استاندارد 20 میکروفاراد را در 600 ولت و نوع خازن MBGO-2 را اعمال می کنیم.
خازن مسدود کننده Sat 1 که در مجاورت چوک آند نصب شده است، به موازات خازن خروجی فیلتر یکسو کننده آند متصل می شود. بنابراین، اگرچه راکتانس خازنی آن باید 20 تا 50 برابر کمتر از Za باشد، با این وجود، در مدولاتور می توان آن را روی حداقل ظرفیت، به عنوان مثال، برابر با Cp 1 تنظیم کرد و خازن خروجی فیلتر یکسو کننده Ea خواهد بود. بقیه ظرفیت را در اختیار بگیرید. نکته اصلی این است که ظرفیت کل آنها نباید کمتر از آن باشد

12. کل شنبه \u003d (20 ... 50) / (2 π Fmin Za) \u003d (20 ... 50) / (2 * 3.14 * 50 * 1016) \u003d (63 ... 157) μF.

یعنی اگر یک خازن 20 uF را به عنوان Sat 1 نصب کنید و به عنوان مثال، دو خازن الکترولیتی 150 uF که به صورت سری به هم متصل شده اند با ظرفیت کل 75 uF در خروجی یکسو کننده نصب شده باشند، همه چیز به خوبی پیش خواهد رفت. . خوب، یا می توانید 50 یا 100 میکروفاراد در هر 600 ولت از انواع مدرن تر، به عنوان مثال K75-40b پیدا کنید.
توان داده شده توسط مدولاتور به مدار آند فرستنده در m = 90٪، با در نظر گرفتن تلفات در مقاومت فعال چوک مدولاسیون مرکب:

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 وات.

با m = 1، این توان 64 W خواهد بود و با m = 0.3، تنها 5.7 W مورد نیاز است.

مدار شبکه صفحه نمایش.

برای خطی بودن مدولاسیون، لازم است همان نسبت ولتاژ در اوج پایین تر (در حداقل ولتاژ Ua min و Ug 2min) مانند حالت استراحت حفظ شود. به این معنا که،

14. Ua / Ug 2 \u003d Ua دقیقه / Ug 2 دقیقه \u003d 400 / 175 \u003d 2.29

در m = 0.9، حداقل ولتاژ در آند

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

بنابراین، حداقل ولتاژ روی شبکه صفحه نمایش در مدولاسیون 90 درصد باید:

16. Ug 2min \u003d Ua min / 2.29 \u003d 40 / 2.29 \u003d 17.5 V.

به این ترتیب،

17. Ug 2 m \u003d Ug 2 - Ug 2min \u003d 175 - 17.5 \u003d 157.5 V و مقدار مؤثر 111.4 V است.

از آنجایی که بار ترانسفورماتور مدولاسیون در مدار شبکه صفحه نمایش در مقایسه با مدار آند ناچیز است (قدرت ده برابر کمتر است)، محاسبه با مدار مدولاسیون آند متفاوت خواهد بود. ما پارامترهای مدار شبکه صفحه نمایش را بر اساس بار کل ترانسفورماتور مدولاسیون انتخاب می کنیم. مقاومت بار معادل مدولاتور در مدار شبکه صفحه نمایش که از مدار آند دوباره محاسبه می شود، خواهد بود:

18. Rg 2e \u003d Ra / (Ua / Ug 2) 2 \u003d 1333 / 2.29 2 \u003d 254 Ω.

این مقاومت مقاومت القایی مورد نیاز سلف را تعیین می کند ، که با اتصال موازی با مدار شبکه صفحه نمایش ، نباید پاسخ فرکانسی مدار را تحت تأثیر قرار دهد ، یعنی باید حداقل 5 برابر بیشتر از اصلی باشد:

19. L Dr2 \u003d 5 Rg 2e / (2 π Fmin) \u003d 5 * 254 / (2 * 3.14 * 50) \u003d 4.04 G. مقدار استاندارد 5 G است.

راکتانس القایی سلف در فرکانس مدولاسیون پایین تر خواهد بود:

20. X LDr2 = 2 π F دقیقه L DR2 = 2 * 3.14 * 50 * 5 = 1571 Ω.

مقاومت مدار شبکه صفحه نمایش

21. Rg 2 \u003d Ug 2 / Ig 2 \u003d 175 / 30 \u003d 5.833 kΩ.

به وضوح مشاهده می شود که Rg 2 >> Rg 2e، (5833 >> 254) و ترانسفورماتور مدولاسیون تقریباً در حالت بیکار در امتداد مدار شبکه صفحه نمایش عمل می کند. مقاومت Rg 2 توان مصرف شده از مدولاتور شبکه صفحه را تعیین می کند:

22. Pm g2 \u003d U 2 g 2 m / (2 * Rg 2) \u003d 157.5 2 / (2 * 5833) \u003d 2.1 W.

به همین ترتیب،

23. برای m = 1; Pm g2 = 2.65 W، و برای m = 0.3. Pm g2 = 0.24 وات.

برای محدود کردن جریان شبکه صفحه نمایش (برای محافظت از لامپ در صورت عدم تطابق بار)، و همچنین برای جلوگیری از پدیده های تشدید در مدار مدولاسیون، لازم است یک مقاومت سری به سلف با مقدار برابر با X LDr2 متصل شود. یا بیشتر. در R \u003d X LDr2، ماژول امپدانس مدار RL حاصل به صورت زیر خواهد بود:

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

بر این اساس، دامنه جریان مدوله متناوب در مدار RL خواهد بود:

25. I Dr2 ~ = (Ug 2 m m) / Zg 2 = (157.5 * 0.9) / 2222 = 0.064 A.

و اوج جریان از طریق سلف خواهد بود

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

ما یک دریچه گاز استاندارد D22-5-0.1 را انتخاب می کنیم. پارامترهای آن عبارتند از: اندوکتانس 5 henry در جریان کاری 100 میلی آمپر، مقاومت فعال 326 Ω هنگام اتصال سیم پیچ ها به صورت سری.

27. از آنجایی که D22-5-0.1 از قبل دارای مقاومت سیم پیچ فعال خود 326 Ω است، لازم است R = X LDr2 - R Dr2 = 1571 - 326 = 1245 Ω را اضافه کنید.

امتیاز بالاتر استاندارد 1.3 کیلو اهم است.
خازن جداسازی Cp2 برای اتصال موازی مقاومت پیچیده مدار سلف Zg 2 = 2.222 kΩ (فاز = 45 درجه) و مقاومت فعال شبکه صفحه نمایش Rg 2 = 5.833 kΩ کار می کند که مدول مقاومت کل آن، با در نظر گرفتن فاز، عبارت است از:

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

در فرکانس پایین تر Fmin، راکتانس X Cp2 نباید بیشتر از 1/5 Zg 2Rg2 باشد. به این ترتیب:

29. Cp 2 \u003d 5 / (2 π Fmin Zg 2Rg2) \u003d 5 / (2 * 3.14 * 50 * 1715) \u003d 9.3 μF.

ما رتبه استاندارد 10 میکروفاراد را در 300 ولت و نوع خازن MBGO-2 را اعمال می کنیم.
خازن مسدود کننده Sb2 که در مجاورت مقاومت R نصب شده است، به موازات خازن خروجی فیلتر یکسو کننده صفحه نمایش متصل می شود. بنابراین، اگرچه راکتانس خازنی آن باید 20 تا 50 برابر کمتر از Zg2 باشد، با این وجود، در مدولاتور می توان آن را روی یک حداقل ظرفیت، به عنوان مثال، برابر با Cp 2، و خازن خروجی فیلتر یکسو کننده به عنوان مثال 2 تنظیم کرد. بقیه ظرفیت را می گیرد. نکته اصلی این است که ظرفیت کل آنها نباید کمتر از آن باشد

30. کل شنبه \u003d (20 ... 50) / (2 π Fmin Zg 2) \u003d (20 ... 50) / (2 * 3.14 * 50 * 2222) \u003d (29 ... 72) μF.

یعنی اگر یک خازن 10 uF را به عنوان Sat 2 نصب کنید، و به عنوان مثال، یک خازن 47 uF در خروجی یکسوساز نصب شده باشد، همه چیز به بهترین شکل ممکن انجام می شود. خوب، یا اگر الکترولیت ها را دوست ندارید، می توانید یک خازن 30 میکروفاراد در 300 ولت MBGO-2 قرار دهید. هنگام طراحی یک مدار خاص، این نسبت های محاسبه شده مرجع هستند که نباید نقض شوند، در حالی که اجرای مدار بسته به نوع ترانسفورماتور قدرت مورد استفاده و مدار یکسو کننده ممکن است متفاوت باشد. هنگام محاسبه فیلترهای صاف کننده برای ارائه ضریب ریپل مورد نظر، ممکن است ظرفیت خازن ها بزرگتر از مقدار محاسبه شده باشد و سپس باید به همان نسبت بزرگ تنظیم شوند. در m = 0.9 (و در فرکانس مدولاسیون کمتر 50 هرتز)، افت توان مدولاتور در مقاومت فعال مدار خواهد بود:

31. R RDr2 \u003d I 2 Dr2 ~ * (R + R Dr2) \u003d 0.064 2 * (1300 + 326) / 2 \u003d 3.33 وات.
32. در m = 1 Р RDr2 = 4.1 W و در m = 0.3. Р RDr2 = 0.37 وات.
33. علاوه بر این، 0.064 2 * 1300 = 2.66 W در m = 0.9; 3.29 وات در متر = 1; 0.3 وات در متر = 0.3

از آنها توسط مقاومت R در فرکانس مدولاسیون 50 هرتز پراکنده می شود. توان ارسال شده توسط مدولاتور به مدار شبکه صفحه نمایش در عمق مدولاسیون 90٪ و حالت سینوسی (q = 1):

34. Pm g2Rdr2 \u003d Pm g2 + P Rdr2 \u003d 2.1 + 3.33 \u003d 5.43 W.

توان کل مدولاتور در عمق مدولاسیون 90% و q = 1 خواهد بود:

35. Pm \u003d Pm a + Pm g2Rdr2 \u003d 52.1 + 5.43 \u003d 57.5 W.

برای مدولاسیون 100٪ سینوسی در 50 هرتز، به توان مدولاتور نیاز است

36. Pm \u003d 64 + 2.65 + 4.1 \u003d 70.8 W.

با افزایش فرکانس، تلفات توان در مقاومت R به صورت خطی کاهش می یابد. در حین کار عادی فرستنده در برنامه های مکالمه و موسیقی (q = 3)، توان مورد نیاز از مدولاتور: 5.7 + 0.24 + 0.3 = 6.24 وات است. و با در نظر گرفتن کارایی ترانسفورماتور مدولاسیون - 6.9 وات. در اینجا ارزش توجه به وابستگی درجه دوم توان مدولاتور به عمق مدولاسیون را دارد. ضربه زدن یک تفاوت 10 برابری در میانگین توان مدولاسیون در طول عملکرد عادی در یک سیگنال واقعی موسیقی و مکالمه است - 6.9 وات و در حالت سینوسی و مدولاسیون 100٪ بیش از 70 وات. بنابراین، مدولاتور فرستنده AM برای ارائه حداکثر توان پیوسته در حالت سینوسی مورد نیاز نیست. نکته اصلی این است که در قله های سیگنال مدولاسیون می تواند دامنه ولتاژ خروجی برابر با ولتاژ تغذیه آند مرحله خروجی ارائه دهد. برای AEM، تقریباً هر مدولاتوری با توان نسبتاً کم (در منطقه 20 تا 60 وات) که قادر به ارائه حداکثر ولتاژ مدولاسیون و مقاوم در برابر اضافه بارهای جریان کوتاه مدت است، مناسب است. در این حالت ترانزیستور و به خصوص لوله UMZCH با خروجی ترانسفورماتور می تواند بسیار خوب کار کند. مدارهای مجتمع UMZCH با خروجی بدون ترانسفورماتور، افسوس که پیک ولتاژ را در قدرت کمتر، و هنگام استفاده از آنها، تراشه UMZCH باید برای حداکثر توان مدولاتور، یعنی 80 وات، با در نظر گرفتن کارایی ترانسفورماتور مدولاسیون طراحی شود. افت منبع ولتاژ مستقیم شبکه صفحه نمایش بر روی مقاومت فعال سلف R Dr2 و مقاومت اضافی R به صورت زیر خواهد بود:

37. U RDr2 \u003d Ig 2 * (R + R Dr2) \u003d 0.03 * (1300 + 326) \u003d 49 V.

و ولتاژ تغذیه مدار شبکه صفحه نمایش در خروجی یکسو کننده باید:

38. به عنوان مثال 2 \u003d Ug 2 + U Rdr2 \u003d 175 + 49 \u003d 224 ولت.

قدرت جریان مستقیم، که توسط مقاومت R پراکنده می شود، خواهد بود:

39. I 2 g2 * R \u003d 0.03 2 * 1300 \u003d 0.9 W.

با توجه به اینکه بخشی از توان مدولاتور نیز بر روی آن تلف می شود، در m = 0.3، کل اتلاف توان روی مقاومت R برابر خواهد بود:

40. P R \u003d I 2 Dr2 ~ * R + I 2 g2 * R \u003d 0.3 + 0.9 \u003d 1.2 W.
41. با این حال، با مدولاسیون 90٪ در 50 هرتز، این مقاومت PR90 = 0.3 + 3.29 = 3.6W را از بین می برد.

ما با یک حاشیه بزرگ دو مقاومت با قدرت 2 وات و مقدار اسمی 2.7 کیلو اهم را انتخاب می کنیم که به صورت موازی به هم وصل شده اند. درجه بندی نوع: MLT یا S2-23 - 2 W - 2.7 kΩ ± 5%. از آنجایی که معلوم شد مقدار اسمی 1.35 کیلو اهم با 1.3 کیلو اهم محاسبه شده متفاوت است، پس باید ولتاژ تغذیه مدار شبکه صفحه نمایش را مجدداً محاسبه کرد:

42. U RDr2 \u003d Ig 2 * (R + R Dr2) \u003d 0.03 * (1350 + 326) \u003d 50.3 V.
43. به عنوان مثال 2 \u003d Ug 2 + U Rdr2 \u003d 175 + 50 \u003d 225 ولت.

در فرکانس مدولاسیون پایین تر 50 هرتز، در پیک هایی که به 100 درصد می رسند، توان 4.2 وات روی مقاومت کامپوزیت تلف می شود، اما از آنجایی که این حالت استاندارد نیست و عملاً در عملکرد فرستنده غیرقابل دسترسی است، چنین انفجارهای کوتاه مدتی وجود دارد. برای دو مقاومت 2 وات هر کدام با توان متوسط ​​بیش از 1.2 وات کاملاً قابل قبول است.

ترانسفورماتور مدولاسیونباید خطی بودن مشخصه انتقال را در کل محدوده ولتاژهای تعدیل کننده حفظ کند. در حالت اسمی (با ضریب مدولاسیون 90%) باید دامنه ولتاژ 360 ولت روی سیم پیچ آند و دامنه ولتاژ 157.5 ولت روی سیم پیچ صفحه نمایش (قسمتی از آند قبل از شیر) داشته باشد. در عین حال، مطلوب است که ترانسفورماتور اجازه اضافه بار ولتاژ 10٪ را در پیک های مدولاسیون تا 100٪ بدهد.

اجازه دهید این تنش ها را دوباره به تنش های موثر محاسبه کنیم. ما 254.6 ولت و 111.4 ولت دریافت می کنیم.

با بررسی پارامترهای ترانسفورماتورهای استاندارد تولید شده توسط صنعت ما، تطابق بسیار دقیق با مقادیر محاسبه شده ولتاژ سیم پیچ های شبکه برای ترانسفورماتورهای قدرت سری TAN و TN قابل توجه است. دو سیم پیچ شبکه موجود برای این ترانسفورماتورها دارای ولتاژ 127 ولت و دارای یک شیر آب 110 ولت هستند.

با روشن کردن هر دو سیم پیچ به صورت سری، ولتاژ 254 ولت و از شیر یک سیم پیچ - 110 ولت دریافت می کنیم. من معتقدم مسابقه بسیار دقیق است! با این حال، ترانسفورماتورهای VT دارای شیرهای اضافی روی سیم پیچ اصلی هستند که به شما امکان می دهد نسبت ولتاژهای تعدیل کننده آند و صفحه نمایش را برای انواع دیگر لوله های رادیویی با دقت انتخاب کنید.

حالا با قدرت از آنجایی که حالت سینوسی در مدولاسیون 90% استاندارد است، ترانسفورماتور باید انتقال قدرت 58.2 وات را ارائه دهد.

ما یک ترانسفورماتور قدرت استاندارد ТН46-127/220-50 را به عنوان ترانسفورماتور مدولاسیون انتخاب می کنیم. از آنجایی که ترانسفورماتورها برگشت پذیر هستند، از "خروجی به ورودی" استفاده می کنیم.

پارامترهای آن (شکل 4):

از آنجایی که انحرافات ولتاژ شبکه نرمال شده طولانی مدت می تواند 10٪ از مقدار اسمی باشد، ترانسفورماتور قدرت نه تنها برای اضافه بار 10٪، بلکه برای عملکرد عادی با ولتاژ 10٪ بالاتر از اسمی طراحی شده است. و یک مدولاتور با چنین ترانسفورماتور به راحتی 100٪ مدولاسیون را در فرکانس کاری کمتر 50 هرتز ارائه می دهد. با اتصال سیم پیچ های شش ولتی ترانسفورماتور مدولاسیون به صورت سری، دریافت می کنیم که با ضریب مدولاسیون m = 0.9، توان مدولاتور Pm = 58 وات و ولتاژ نامی چهار سیم پیچ Um = 25.2 ولت، مقاومت ورودی مدار سیگنال مدولاسیون است جریان متناوبخواهد بود:

1. Rm \u003d U 2 m / Pm \u003d 25.2 2 / 58 \u003d 11 Ω.

به عبارت دیگر، اگر یک UMZCH خانگی معمولی با توان 30 - 80 وات دارید که روی ستونی با مقاومت 8، 12 یا 16 Ω، می تواند ولتاژ 24 - 28 ولت ایجاد کند، می توانید از آن استفاده کنید. آن را به عنوان یک مدولاتور برای فرستنده AM شما.

مدارهای متعدد لوله فشاری UMZCH با ترانسفورماتورهای TAN و TN که توسط من در مجله RADIO از سال 2005 تا 2008 منتشر شده است چیزی جز انتشارات اولیه تعدیل کننده ها با صدایی دلپذیر و لوله مانند برای فرستنده های کم مصرف AM نیست. آنها فقط باید یک اصلاح پاسخ فرکانسی را معرفی کنند تا یک قطع 3 دسی بل در فرکانس مدولاسیون بالایی Fmax = 7.5 ... 8 کیلوهرتز مشاهده شود و یک فیلتر ناچ با سرکوب حداقل 40 دسی بل در فرکانس 9 نصب کنند. کیلوهرتز برای اطمینان از کلاس انتشار 16K0A3EGN مطابق با مقررات بین المللی رادیویی. و لوله UMZCH برای 6N23P و 6P43P منتشر شده در بخش "برای مبتدیان" یک تعدیل کننده برای یک فرستنده پخش 25 واتی برای یک پخش کننده رادیویی مبتدی است که روی دویست دانشجو آزمایش شده و حتی برای یک دانشجوی سال اول یک دانشگاه بشردوستانه برای ساخت در دسترس است. .

منبع تغذیه در مثال محاسبه ما باید ولتاژ آند 433 ولت در جریان 300 میلی آمپر و ولتاژ منبع تغذیه صفحه نمایش 200 ولت در جریان 30 میلی آمپر را ارائه دهد. ما از همان چوک ها در فیلترهای صاف کننده یکسو کننده مانند طرح مدولاسیون استفاده می کنیم: D48-2.5-0.4 و D22-5-0.1.

محاسبه فیلترهای یکسو کننده و صاف کننده در کتابچه راهنمای رادیو آماتور آورده شده است.

ما از استاندارد TA199-220-50 به عنوان ترانسفورماتور قدرت استفاده می کنیم (شکل 5):

از آنجایی که ترانسفورماتور موجود دارای شش سیم پیچ با ولتاژهای 80 و 20 ولت است، می توان از دو یکسو کننده پل، به طور جداگانه برای ولتاژ صفحه نمایش Eg2 استفاده کرد و ولتاژ یکسو شده از سیم پیچ های باقیمانده را به آن اضافه کرد تا مقدار اسمی آند Ea به دست آید. ، بنابراین ولتاژهای عملیاتی روی یکسو کننده ها و فیلترهای صاف کننده را کاهش می دهد که بسیار راحت است. در این حالت نسبت ولتاژهای تغذیه Ea و Eg2 به طور خودکار با روشن کردن سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور به دست می‌آید و برای هر گونه نوسان در ولتاژ شبکه حفظ می‌شود. بنابراین، این مدار نیازی به تثبیت ولتاژ ندارد. بیایید یک نمودار کامل رسم کنیم:

ولتاژهای رشته ای و ولتاژهای بایاس باید از یک ترانسفورماتور جداگانه روی لامپ های مرحله خروجی فرستنده اعمال شود و قبل از اعمال ولتاژ آند و صفحه، یک یا دو دقیقه زودتر روشن شود.