SU65151A3 - Широкополосный усилитель - Google Patents

Description

В некоторых передатчиках, в частности телевизионных, очень трудно обеспечить пропускание достаточно широкой полосы частот в каскадах усилени  модулированных колебаний. С тем же затруднением приходитс  считатьс  и в приемниках .

Нб-достаточна  ширина полосы объ сн етс  наличием собственных «мкостей ламп tt цепей. При некоторой частоте, обычно несущей, эту емкость удаетс  компенсировать индуктивностью , однако, «а частотах выше или ниже резонансной, емкость и индуктивность уже не компенсируют друг друга. Поэто му на частоте резонанса усилительные ламп.ы работают в режиме активкой «агрузки, а на повышенных или пониженных частотах - в режиме комплекс«ой нагрузки, т. е. должны давать как активную, так и реактивную составл ющие тока. Отсюда следует, что поток электронов должен увеличиватьс . Однако до насто щего времени не удавалось сделать лампы с эмиссией, достаточной дл  создани  такого реактивного тока в выходной цепи., какой -по существу должен был бы возииюнуть при крайних частотах

полосы, необходимой дл  хорошей передачи изображений. Дл  телевизионных усилителей требуютс  по .этому лампы со значительно увеличенным отнощениел пиковой эмиссии к междуэлсктродной емкости. Однако в этом направлении ул}чщение двигаетс  очень медленно . Самые лучшие из существующих ламп, повйдимому, близки к возможному в этом направлении пределу, но они все же недостаточно удовлетвор ют указанным услови м.

Предлагаемый усилитель, не требующий дальнейщего улучшени  ламп, обеспечивает пропускание щкрокой полосы частот. В нем применены два усилител , работающие на общую -нагрузку. При этом они не только отдают во внешнюю цепь на;длежащую активную модулированную энергию, но таюже взаимно уменьщают один у другого реактивную составл ющую анодного тока. Дл  этого выходные контуры того к другого усилител  соединены искусственной или действительной линией , длина которой .равна четвертисредней волны полосы, т. е. несущей волны, или, в некоторых случа х , нечетному числу четвертей

этой волны. Если п-ергдача идет на обеих боковых полосах, то длина ЛИНИИ должна быть равна нечетному числу четвертей несущей волны-. Лодводимые к усилител м напр жени  1ВЫСОКОЙ частоты -должны отличатьс  друг от друга на 90°. Уси.ленна  энерги  сни1маетс  с того конца четвертьЕолновой линии, который соединен с усилител&м, возбуждаемым отстающим по фазе иапр жением. Иными словами, изобретение основано «а применении инвертора иМПеданцез в iBaAig четвертьволновой линии, ВКЛЮЧ&Ж-ЮЙ между двум  усилител ми, чем и достигаетс  рагш,нрение частотной хараа тер1истики.

Изобретение по сн етс  дальнейш-им описанием и чертежом. Фиг. 1 по сн ет применйние ерИн.дЕаов изобретени  к двум усилител м, работающим в качестве последнего каскада телевизионного передатчика . На фиг. 2 даны сравилтельные характеристики предлагаемого устройства и обычного однолампового усилител .

На представленной фиг. 1 схеме каждый из двух усилителей Л и S состаит из двух ламп 1 и 2, включенных по двухтактной схеме. Как входные контуры 3 и 4, так и вы .ходные контуры 5 ,и 6 соответственно соединены между собой четвертьвол1новыми лини ми TL w TL, чем и до1стигаетс  раз«остъ фаз 90°.

Если желательно, то можно обойтись без трансформаторов и подводить несущую частоту непосредственно к сеткам усилителей Л и В, примен  ) такие элементы настройки и нагрузки, чтобы импеданц их был равен характеристическому импедан .цу линии. Электрическа  длина лииии TL должна быть равна четверти средНей волны полосы; дл  этого геометрическа  длина линии должна быть немного меньше четверти волны. Можно, очевидно, применить любой другой способ получени  вгобходимой разности фаз в контурах 3 и 4. Например, можно ов зать -контуры 3 и 4 с общим исрочником несущей частоты ,и получить -разность фаз 90° -расстройкой

этих KOiHTypoiB в противоположных на траалени х.

Лалты 1 и 2 обоих усилителей нейтрализованы, как обычно, кон-, денсато-рами, включенными между аНодо.м одн-ой И1 сеткой другой ла-мпы . На сетки ламп через пров-од 15 задаетс  о-трицательн-ое смещение.

Выходы обоих усилителе-й св заны четвертьволновой линией TL, при со&ди1нен1ной кш. можно ближе к анодам ламп того и другого усилител . К тому концу этой линии, который присоединен к анодам ламп усилител  В (с отстающей фазой), пр;№оединена друга  лини  TL, соедкнеина  с антенной; характеристический имподанц этой второй лиши равен половине импеданца первой четвертьв-олновой линии.

Бели дл  передачи при мен ютс  обе боковые полосы, то усилителей Л и S настраиваютс  на среднЮЮ, т. е. несущую частоту. Оба усилител  должны отдавать в линию TU о-динаковую мощность. Выходные контуры усилителей состо т из емкостей и индуктивностей, однако вместо них можно воспользоватьс  системой Лех-ера.

Если нужно модулировать сетки усилителей А и fi, то- модулирующее устройство включаетс  в провод 15. Вместо такой сеточной модул щии можНо модулировать несущую частоту в одно.м из предыдущих каскадо-в.

В некоторых случа х выгоднее анодна  модул ци  усилителей А и В. .Выбор того ИЛИ1 иного способа модул ции зависит от многих обсто тельств , IBI том числе и от мо-щности М1одул торной схемы.

Допустим, что прин та сеточна  модул ци , так что потенциал сеток мен -етс  с в.идео-частптой. Изменени  мощности на выходе того и другого усилител  будут о-динаковы И по фазе, и по величине, т. е. отно1сительно модулирующей ча-стоты усилители параллельны, хот радио-частоты «а -выходах того и другого усилителен отличаютс  по фазе .на 90°.

Если б1лагсада1р  ,-модул ции по витс  чаетота лыще «ли Ниже резонаксной частоты вых-одных контуров усилителей, то реактивна  состаВЛ1 юща  тока будет тем больше , чем больше разность хмежду указан;ны:ми частотами. В прежних усилител х лалты должны были давать этот реа-ктивный ток, иначе ухудшалась бы модул ционна  характеристика , т. е. на боковых частотах уменьшалась бы мощность и сдвигалась бы фаза относительно несущей волны, что сопровождалось бы -соответственными искажени ми модул ции несущей -волны. В предлагаемом устройстве усилители ВЛИЯЮТ друг на друга через четвертьволновую лт но TL таким об| аз1ом, что реактивный ток в ла мпах значительно ослабл етс .

Если на выходе имеетс  в данный момент бокова  частота, то каждый из двух выходных контуров сам по себе представл ет комбинацию емкостного и омического сспротивлений. В предлагаемой схеме , благодар  наличию четвертьволновой линии, емкостное сопротивление одного контура по вл етс  на другом контуре в виде эквивалентного индуктивного сопротивлени  и, таким образом, реактивные сопротивлени  обоих выходных коньтуров уравновешивают друг друга. Это уравновешивание тем слабее, чем дальше бокова  частота отстоит от несушей, так как четвертьволнова  лини  «а этой частоте тер ет свои свойства и так как при слишком сильном отражении вдоль линии реактивный ток на одном конце jrHH«H не сопровождаетс  по влени-ем на другом конце лииии такого же реактивного тока обратного знака .

Жблательно, чтобы характеристкн ческий чет/вертьволновой линии TL между уснлител ми А и В был вдвое больше импеданца линии TL, идущей к антенне, и был равен оптимальной дл  ламп омической иагрузке. Дл  получени  максима.чьной мощности этот импеданц следует, по возможност-и, сделать равным внутреннему сопротивлению ламп, но дл  получени  более нологоГ частотной характеристики может оказатьс  необходил ым сделать его меньше, допуска  некоторую потерю мощности н у: 1еньшен ;е к. п. д. В других случа х понадобитьс  р-абота усилител  с уменьшенной мощностью и повышенно эффективностью , д.г  чего нужно повысить нмпеданщ нагрузки, ламп. Во вс коМ случае, насто щее изобретение дает возможность примен ть более высокие нагрззочные сопротивлени  и получать больший к. п. д., чем это с существующими усилител ми , если последние должны работать на широкой полосе частот.

Колшенсаци  реактивных токов происходит как в выходных, так и во входных контурах, что особенно выгодно при усилении широкой полосы частот.

Предмет патента

Широкополосный усилитель высокой частоты, о т л и ч а ю щ и ii с   тем, что выходные цепн двух ламп, питаемых напр жени ми, сдвинутыми по фазе на 90°, соединены между собой линией длиною в четверть волны или в нечетное кратное этой величины.

S 55 60 S 62 63 6U f мгц

Фиг. 2