Отчёт. Анодная модуляция
 Скачать 0.63 Mb.
|
|
Министерство образования Российской Федерации ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ) Отчёт по контрольной работепо дисциплине «УСТРОЙСТВА ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ» Тема: «Анодная модуляция» Вариант 13 Выполнил: ст. гр.___________ __________________________ Проверил:_________________ __________________________ Томск, 2018 Задание на контрольную работу Рассчитать усилитель мощности в режиме модуляции. В процессе выполнения работы следует: 1.ƒСоставить принципиальную электрическую схему высокочастотного каскада и выходного каскада модулятора. 2. Исходя из заданной мощности и частоты ВЧ сигнала, выбрать тип транзистора или лампы. Произвести расчет модулируемого каскада в двух режимах работы: максимальном и молчания. На основании полученных данных построить статическую модуляционную характеристику. 3. Определить требуемую мощность модулятора. Произвести расчет блокировочных конденсаторов и дросселей ВЧ с учетом заданной полосы модулирующих частот (н – в). Исходные данные для расчета приведены в таблице 1.  Выбор принципиальной электрической схемы модулятора. Поскольку требуется реализовать модуляцию с коэффициентом модуляции равным 1, то воспользуемся трансформаторной схемой модулятора. К недостаткам данной схемы относятся то, что трансформатор намагничивается постоянными токами анода, что приводит к увеличению габаритов трансформатора и ухудшению качества передачи высоких частот.  Рисунок 1 – Трансформаторная схема анодного модулятора Выбор лампы Мощность лампы определяется по формуле:  где  – мощность в режиме молчания,m – индекс модуляции,  – коэффициент запаса, ,  – КПД контуров ВЧ и фидера.Тогда  .Возьмём генераторную лампу ГК-71, которая имеет следующие основные предельные эксплуатационные характеристики: – мощность, рассеиваемая анодом: 125 Вт, – напряжение анода: 1500 В, – напряжение накала: 18-22 В, – рабочая частота: 20 МГц. Основные технические параметры ГК-71 при Uн = 20 В, Uа = 1500 В, Uc2 = 400 В, Uс3 = 50 В, Ia = 250 мА представлены в таблице 2. Таблица 2 – Основные технические параметры ГК-71
Расчет модулируемого каскада в максимальном режиме работы. В режиме максимальной мощности лампа должна развивать мощность, определяемую выражением  ,Тогда  .Задаем угол отсечки равный  .По таблицам Берга определяем 0 = 0,32, 1 = 0,49,  .Определяем максимальный импульс анодного тока по формуле:  ,где  – паспортное значение допустимого среднего тока.Тогда  .На рисунке 2 представлена анодная характеристика ГК-71. Определяем параметры: egmaxmax = 20 В, eaminmax = 30 В, Egmax = 100 В. Ток первой гармоники:  .Средний ток:  .Амплитуда напряжения первой гармоники на аноде:  . Рисунок 2 – Анодная характеристика ГК-71. Сопротивление определяется по формуле:  Максимальное напряжение на аноде:  Решая систему уравнений  определяем Eg max, Umg. Из уравнения 2 имеем  .Тогда  .Откуда  , .Мощность постоянной составляющей:  .Рассеиваемая мощность:  .На рисунке 3 представлены сеточные характеристики  Рисунок 3 – Сеточные характеристики. По сеточной характеристики определяем максимальный ток сетки: Jgmmax = 40 мА. Определяем угол отсечки для сетки:  .Тогда  По таблицам Берга определяем 0 = 0,35, 1 = 0,51. Средний ток сетки:  .Сопротивление  .Ток первой гармоники на сетке  .Определяем требуемую мощность возбудителя по ВЧ  .Расчет модулируемого каскада в режиме молчания. Амплитуда тока анода первой гармоники в режиме молчания:  .Амплитуда напряжение анода в режиме молчания:  .Среднее значение тока анода в режиме молчания:  .Напряжение на аноде в режиме молчания:  .Мощность постоянного тока в режиме молчания:  .Рассеиваемая мощность в режиме молчания:  .КПД в режиме молчания:  .Расчёт требуемой мощности модулятора. Соотношение для модулятора:  , .Требуемая мощность модулятора определяется по формуле:  .Статическая модуляционная характеристика На рисунке 4 представлена модуляционная характеристика.  Рисунок 4 – Модуляционная характеристика. Расчет блокировочных конденсаторов и дросселей ВЧ Примем сопротивление в цепи сетки модулятора Rg = 1 кОм, тогда разделительная ёмкость в цепи сетки Сп2 рассчитывается по формуле:  .Примем  .Шунтирующую ёмкость в цепи питания сетки рассчитывается по аналогичной формуле:  .Примем  .Номиналы резонансного контура определяются из формулы:  .Зададим значение индуктивности Lk = 1 мкГн, тогда  .Примем  .Примем индуктивность второй катушки НЧ трансформатора равной LТР = 1 мГн. Блокировочные ёмкости в цепи анода определяются по формуле:  .Примем  Примем сопротивление в цепи сетки управляющей лампы Rg2 = 1 кОм, тогда разделительная ёмкость в цепи сетки Сп1 рассчитывается по формуле:  .Примем  .Примем сопротивление в цепи катода управляющей лампы Rк = 100 Ом, тогда шунтирующая ёмкость в цепи катода Ск рассчитывается по формуле:  .Примем  .Примем индуктивность первой катушки НЧ трансформатора равной LТР = 100 мГн. Блокировочные ёмкости в цепи анода определяются по формуле:  .Примем  Выводы Достоинства анодной модуляции: 1. Высокие КПД и коэффициент модуляции. 2. Постоянное сопротивление нагрузки для модулятора. 3. Уменьшаются нелинейные искажения по сравнению с сеточной модуляцией. Недостатки анодной модуляции: 1. Требуется большая мощность модулятора. 2. Большие габариты мощного модулятора. 3. В модуляторе лампы должны работать без сеточных токов, что требует мощных ламп. 4. Большие габариты трансформатора НЧ в модуляторе. |