Запорожец  Издания 

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

множества колебаний различной частоты и амплитуды. В определенные моменты времени амплитуды этих колебаний суммируются и достигается пиковая мощность. Следует заметить, что слово «пиковый» относится к мощности на пиках модуляции, когда достигается наибольщая амплитуда огибающей.

Резюмируя, можно сказать, что пиковая мощность усилителя есть максимальная эффективная мощность колебаний высокой частоты, достигаемая на пиках огибающей модулированного сигнала при условии, что искажения, вносимые усилителем, находятся в допустимых пределах.

Из сказанного ранее вытекает, что определять мощность усилителя во время возбуждения его голосовым однополосным спектром радиочастот невозможно. Пользоваться для этой цели колебаниями одной частоты (незатухаю,щими) также практически бесполезно.

Определение пиковой мощности усилителя, при которой искажения еще не выходят из нормы, производится при испытании усилителя «двумя тонами». Если на вход линейного усилителя подать синусоидальные колебания двух частот, разнесенных на один-два килогерца, напряжение высокой частоты на входе и выходе усилителя будет изменяться от нуля до максимума по определенному закону. Колебания высокой частоты с выхода усилителя подаются на вертикально-отклоняющие пластины осциллоскопической трубки; наблюдая на экране осциллографа форму огибающей, легко заметить момент, когда усилитель перегружается и верщина огибающей становится более плоской (подробнее об испытании двумя тонами и характере осциллограмм однополосного сигнала рассказывается в гл. X).

Показания анодного миллиамперметра при испытании усилителя двумя тонами значительно меньще показаний его при подаче на вход усилителя немодулированных колебаний ВЧ. Для вычисления пиковой мощности используется специальный коэффициент, который мы для удобства обозначим буквой к. Коэффициент К показывает, во сколько раз пиковое значение анодного тока превыщает показания анодного миллиамперметра. Зная пиковое значение анодногб тока и величину анодного напряжения, легко определить пиковую подводимую мощность.

Для идеального линейного усилителя класса В коэффициент К имеет значение 1,57, т. е. пиковая мощность в таком усилителе в 1,57 раза превышает вычисленную по показаниям приборов. Для усилителя класса Л коэффициент /С, очевидно, равен I, так как анодный ток такого усилителя не изменяется (имеются в виду показания анодного миллиамперметра). Для усилителей класса ABi и АВ2 значения К лежат между 1 и 1,57., Заметим, что К-\,Ъ7, если анодный ток покоя равен или очень близок к нулю, а характеристика усили-



теля линейна. Если ток покоя /о имеет заметную величину, для вычисления пикового значения мощности можно воспользоваться формулой:

•Рпк=/пк/а=1,57(/а-0,363/о)

где /„к- пиковое значение анодного тока;

- анодное напряжение; /а -показания анодного миллиамперметра при испытании усилителя двумя тонами и отсутствии искажений; /о - анодный ток покоя.

Для суждения о возможностях усилителя можно пользоваться не только пиковой мощностью, но и мощностью при испытании двумя тонами.

Найдя пиковую подводимую мощность, мы можем судить о величине пиковой отдаваемой мощности. Подводимая мощность может превышать отдаваемую примерно от 1,4 до 2 раз.

Для линейного усилителя режима В при усилении двухто-нового сигнала известны следующие соотношения.

Подводимая мощность Ро=-° » е. в 1,57 раза меньше, чем при усилении одного тона.

Пиковая отдаваемая мощность Рпик= -такая же,

как и при усилении однотонового сигнала.

Средняя отдаваемая мощность Рср=-- вдвое меньше пиковой. 2/

Постоянная составляющая анодного тока /о = -, или в

1,57 раза меньше, чем при усилении одного тона.

К.п.д. каскада = -yg . г- - Рз меньше, чем

при усилении одного тона.

При одинаковой подводимой мощности большую мощность отдает та лампа, которая при условии сохранения линейности усилителя допускает наименьшее остаточное напряжение анода и наименьший ток покоя.

В первой главе говорилось, что переход с амплитудной модуляции иа однополосную эквивалентен на передающей стороне четырехкратному увеличению мощности передатчика. Сравнение это проводилось при одинаковой пиковой мощности в обоих случаях, так что если радиолюбитель использовал AM передатчик с лампой ГК-71 при анодном напряжении 1500 в с сеточной модуляцией, при переходе на SSB он смог получить с той же лампой; при том же анодном напряжении выигрыш в пиковой мощности боковых полос в 4.раза.

Если же ранее использовалась 100%-ная анодная модуля-



ция, пиковая мощность такого передатчика уже в 4 раза больще, чем при сеточной модуляции, а анодное напряжение на пиках модуляции достигает двойного значения, т. е. в нашем примере 3000 в. Чтобы и в этом случае получить четырехкратный выигрыш при переходе на SSB, нужно сравнять пиковую мощность анодно-модулируемого оконечного каскада AM передатчика и выходного линейного усилителя SSB передатчика, т. е. удвоить его анодное напряжение, подняв его до 3000 в. При соблюдении нормального теплового режима такое напряжение не опасно, так как является рабочим при AM. Но из соображений техники безопасности аноднэе напряжение повышают обычно не в два, а в полтора раза, хотя при этом выигрыш в мощности получается примерно вдвое, а не вчетверо.

8. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОДНОПОЛОСНЫХ ПЕРЕДАТЧИКОВ

При усилении однополосного сигнала важнейшее значение имеет тот факт, что его амплитуда не остается постоянной. Мгновенное значение амплитуды SSB сигнала пропорционально мгновенной амплитуде модулирующего напряжения.

Модулирующее напряжение меняется во времени в значительных пределах. Для характеристики этого свойства НЧ сигнала приняты два параметра: пикфактюр и динамический диапазон.

Пикфактором телефонного сигнала {р) называется отношение максимального встречаемого напряжения к среднему (эффективному) его значению за достаточно большой отрезок времени. Поскольку модулирующее напряжение является случайной функцией времени, вероятность появления в нем колебаний с большой амплитудой обратно пропорциональна их амплитуде, т. е. большие «пики» встречаются редко-тем реже, чем больше их амплитуда. Зависимость эта, однако, нелинейна. Вычисления показывают, что с вероятностью 0,999 можно считать пикфактор речи р равным 3,3 (т. е, 10-11 дб по мощности).

Динамический диапазон речи составляет примерно 40 дб, т. е. отношение наибольшего напряжения к наименьшему около 100. В коммерческой и любительской радиосвязи, особенно при тщательном «выговаривании» слов перед микрофоном, динамический диапазон речи может быть значительно снижен. Той же цели служат модуляторы с динамической компрессией сигнала. Тем не менее уровень однополосного сигнала в процессе модуляции изменяется в широких пределах. Зависимость средней мощности, отдаваемой в нагрузку, от пик-фактора р имеет такой вид:



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