Ну, люблю я радиолампы...
Сергей Комаров (UA3ALW)
Блокировочные и разделительные конденсаторы анодной цепи передатчика образуют с анодным дросселем фильтр нижних частот в цепи питания и переходную цепь в цепи сигнала. Поэтому логично рассмотреть их работу и расчет в дальнейшее развитие темы об анодном дросселе.
Функции у них просты: блокировочный конденсатор Сб закорачивает на землю ВЧ ток просочившийся через дроссель, а разделительный - Ср пропускает ВЧ ток от анода к П-контуру и отсекает постоянное анодное напряжение (Рис. 1, 2). Чем меньше их Xc относительно Ra и больше емкость, тем лучше. Все было бы так, если бы не было анодной модуляции. Дело в том, что оба этих конденсатора по отношению к модулятору включены параллельно его нагрузке Ra0, коей выступает выходной каскад передатчика по питающему напряжению. И если на верхней частоте модуляции 8 кГц (излучение 16K0A3EGN) реактивное сопротивление суммы емкостей конденсаторов будет близко к значению Ra0, то существенная часть модулирующего тока уйдет в эти емкости и коэффициент модуляции на верхних частотах понизится. Поэтому эти емкости надо выбирать минимально-достаточными для блокирования или пропускания ВЧ тока, чтобы не срезать верхние частоты сигнала модуляции.
Расчет емкостей Сб и Ср для 16 вариантов режимов ламп таблицы 1 (см. Часть 1 этой статьи) приведен в таблице 4.
Таблица 4. Емкость блокировочного и разделительного конденсаторов
№
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9, 10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
Еанес
|
150
|
250
|
250
|
300
|
350
|
400
|
450
|
500
|
450
|
750
|
800
|
450
|
1000
|
1000
|
1000
|
Ia0
|
22
|
32
|
41
|
49
|
102
|
90
|
153
|
145
|
305
|
177
|
180
|
763
|
470
|
940
|
872
|
Ra0
|
4820
|
5523
|
4311
|
4329
|
2426
|
3142
|
2079
|
2439
|
1043
|
2996
|
3142
|
417
|
1504
|
752
|
811
|
Ra
|
3025
|
3610
|
3150
|
3125
|
1800
|
2312
|
1600
|
1764
|
800
|
2380
|
2312
|
320
|
845
|
423
|
490
|
XCр
|
151
|
180
|
157
|
156
|
90
|
115
|
80
|
88
|
40
|
119
|
115
|
16
|
42
|
21
|
24
|
Cр
|
728
|
610
|
700
|
705
|
1221
|
956
|
1374
|
1249
|
2748
|
924
|
956
|
6870
|
2617
|
5234
|
4580
|
Cб8
|
1794
|
1566
|
2006
|
1998
|
3565
|
2753
|
4160
|
3546
|
8293
|
2887
|
2753
|
20742
|
5751
|
11502
|
10665
|
Сб
|
1066
|
956
|
1306
|
1293
|
2344
|
1797
|
2786
|
2297
|
5545
|
1963
|
1797
|
13872
|
3134
|
6268
|
6085
|
Примечание: Напряжения в вольтах, токи в миллиамперах, сопротивления в омах, емкости в пикофарадах.
Значения вариантов Еанес, Ia0, Ra - соответствуют таблице 1.
Эквивалентное сопротивление нагрузки модулятора при m = 100%: Ra0 = 0,707 Еанес / Ia0.
Допустимая емкость суммы конденсаторов при внесении ими снижения глубины модуляции на верхней частоте до 90% (на 0,9 дБ): Cб8 = 1 / (4,6 π F Ra0), где F = 8000 Гц.
Достаточное реактивное сопротивление разделительного конденсатора и минимально-достаточное реактивное сопротивление блокировочного конденсатора: XCр = Ra / 20.
Максимально допустимая емкость блокировочного конденсатора: Сб = Cб8 – Ср.
В конце расчета необходима проверка: Сб > Ср, при несоблюдении можно уменьшить емкость разделительного конденсатора, но не более, чем в 2 раза.
Теперь про рабочее напряжение этих конденсаторов. Поскольку при модуляции питающее напряжение может достигать двойного значения питающего Еанес, то с учетом запаса 0,8 рабочее напряжение блокировочного конденсатора составит: UCб = 2 Еанес / 0,8 = 2,5 Еанес.
С разделительным конденсатором сложнее. К нему при модуляции также прикладывается двойное напряжение источника питания, но помимо этого, он должен выдерживать импульсные и статические потенциалы, наводимые на антенну. Ограничить эти потенциалы может разрядник на выходе передатчика. Однако, он не должен пробиваться от выходного напряжения передатчика при работе на самую высокоомную нагрузку на пике 100%-ной модуляции. К примеру, при работе на нагрузку в 600Ω это напряжение составит: Uр = √(8 Pнес Rн) = √(8 Pнес 600) = 70 √(Pнес). При работе на нагрузку в 300Ω, соответственно: Uр = √(8 Pнес Rн) = √(8 Pнес 300) = 50 √(Pнес).
Для определения максимального рабочего напряжения разделительного конденсатора необходимо сложить полученные напряжения: UCр = 2,5 Еанес + Uр.
К примеру, при мощности передатчика 100 Вт, анодном напряжении 450 В, и работе на нагрузку 600 Ω максимальное рабочее напряжение разделительного конденсатора составит:
UCр = 2,5 Еанес + 70 √(Pнес) = 2,5 х 450 + 70 √(100) = 1825 В. Выбираем конденсатор на рабочее напряжение 2000 вольт.
Поскольку на конденсаторах присутствует большая переменная составляющая напряжения модуляции, при m = 1 равная Ea, а также протекает значительный ВЧ ток, то необходимо выбирать их тип с учетом реактивной мощности:
N = Nмод + Nвч = 1,41 π E2a Fв С + 1,41 π (Ea / 20)2 fв Ср = 1,41 π E2a С (Fв + fв / 400);
К примеру, для колонки 7 таблицы 4, реактивные мощности конденсаторов составят:
Nр = 1,41πE2a Ср (Fв + fв / 400) = 1,41π 4502 х 1374 х 10-12 (8000 + 1,62 х 106 / 400) = 14,9 ВАр
Nб = 1,41πE2a Сб (Fв + fв / 400) = 1,41π 4502 х 2786 х 10-12 (8000 + 1,62 х 106 / 400) = 30,2 ВАр
По этим параметрам в качестве разделительных и блокировочных конденсаторов для АМ передатчиков диапазона 200 м подходят КСО-6, КСО-7, КСО-8, КСО-11, КСО-12, КСО-13.
Чистого эфира!
Литература:
- Комаров С. Передающий тракт Индивидуального радиовещания. «Радио» 2015 г. № 9, с. 21-26.
- Комаров С. Средневолновый радиовещательный синтезатор частоты. - Радио, 2012, № 9, с. 19-23; № 10, с. 21-23. URL:
- Агафонов Б. С. Теория и расчёт радиотелефонных режимов генераторных ламп. - М.: Советское радио, 1955.
- Комаров С. Параллельный анодно-экранный модулятор. - Радио, 2015, № 4, с. 30…33.
- Гинкин Г. Г. Справочник по радиотехнике (издание четвертое, переработанное). Государственное энергетическое издательство. Москва – Ленинград 1948 г.
- Писаревский А. М. Построение блок-схем и колебательных систем передатчиков длинных, средних и коротких волн. ЛЭИС, Ленинград 1960.
- Судовой радиопередатчик средних волн типа «Волхов-М». Описание и инструкция по эксплуатации. СССР, 1968.
- Альбом принципиальных схем радиопередатчика типа «Волхов-М
Статья в формате PDF
Назад, часть 4
|