Игорь 2
Усилители мощности => Усилители мощности ламповые => Тема начата: fakel от Май 16, 2026, 08:19:00 pm
-
Известно, что КВ усилители с общей сеткой линейнее своих собратьев с общим катодом. Объясняют это обычно наличием обратной связи из-за падения напряжения на выходном сопротивлении трансивера. Однако, глубина ООС не большая - всего 6дБ при согласованном входе (обычно так и бывает, каскодный гибрид с транзистором тут не рассматриваем), что никак не объясняет существенное повышение линейности даже в глубоком B классе, чего усилители с ОК не переносят, им нужен АВ
В усилителях с общей сеткой в катоде обычно стоит дроссель индуктивностью порядка сотни мкГн. Вот этот дроссель, накапливая энергию в положительном полупериоде, когда лампа открыта, не дает ей закрываться в отрицательном, выводя ее в кл АВ или даже А, если индуктивность позволяет. А оператор даже и не подозревает об этом, видя нулевой ток покоя при отжатой тангенте. Естественно, КПД падает (до 1.5р, при переходе в чистый А), но поскольку сеанс передачи короткий, аноды не успевают раскалиться. Такое поведение каскада особенно проявляется, если ФНЧ, согласующий трансивер с катодом усилителя имеет индуктивное сопротивление со стороны катода. Т.е. это Г-контур
Подобный фокус с линейностью можно провернуть и с усилителем с общим катодом, поставив ему в катод дроссель и параллельно ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ контур с добротностью 6-10, настроенный на первую гармонику. Тогда уже в самой лампе не будут возникать высшие гармоники, и их не придется фильтровать в аноде П-контуром! Значит, можно в анод поставить Г-контур, который содержит меньше деталей (на сотни кВАР и единицы кВ!) и имеет больший КПД
Поскольку анодный ток уже не содержит высших гармоник, можно поднять напряжение возбуждения без риска превысить предельно допустимый ток катода
Теперь про усилители с ОС. В катоде для согласования чаще всего применяется П-контур, и гармоники, генерируемые лампой замыкаются через его конденсатор! Заменим его на Г-контур! Получим и согласование и фильтрацию при меньшем количестве деталей!
-
Подобный фокус с линейностью можно провернуть и с усилителем с общим катодом, поставив ему в катод дроссель и параллельно ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ контур с добротностью 6-10, настроенный на первую гармонику.
Уже опробовали на практике? Получили желаемое повышение линейности? Как это выглядит в цифрах? Например, до изменений линейность была на уровне -15-20 дБс, после установки контура повысилась до -30...
Только вот есть небольшая неувязка. В усилителях ВЧ сигнала, в отличии от НЧ усилителей, форма отдельной синусоиды, к понятию линейности никакого отношения не имеет. Одиночный П контур, отфильтрует 2 гармонику до -40 дБ. У меня в УМ двухтакт, ВКС в самом усилителе с добротностью чуть выше 10, и согласующее на основе П контура. Даже вторая гармоника подавлена дБ на 80. А вот линейность, которая измеряется двухтональным сигналом, порядка -30-35 дБс. Ну или трансивер не обеспечивал линейность выше этих циферек.
И если смотреть линейность с помощью осциллографа, то скорость горизонтальной развёртки должна быть очень медленной, что бы увидеть НЧ огибающую двухтонального сигнала. И в каждой полуволне этой НЧ огибающей, может быть до 1000000 синусоид рабочей частоты. А то недавно, на CQ HAM, один товарищ, хвастался линейностью своего УМ, демонстрируя синусоиду однотонального сигнала. Похоже, вы линейность своего УМ так же измеряете в режиме несущей...
-
Уже опробовали на практике? Получили желаемое повышение линейности?
Я что-то подобное моделировал, примерно с такой же идеей, линейность у меня не повышалась, поскольку ИМД3 находятся в той же полосе.
-
Задача состояла в упрощении ВКС и повышении ее КПД при том же подавлении гармоник
-
В усилителях с общей сеткой в катоде обычно стоит дроссель индуктивностью порядка сотни мкГн. Вот этот дроссель, накапливая энергию в положительном полупериоде, когда лампа открыта, не дает ей закрываться в отрицательном, выводя ее в кл АВ или даже А, если индуктивность позволяет. А оператор даже и не подозревает об этом, видя нулевой ток покоя при отжатой тангенте.
Здесь (https://radio-cq.ru/dupkontur.html) я моделировал работу П-контура с нелинейной нагрузкой, по сути как в схеме с ОС, с той лишь оговоркой, что сопротивление в каждом из полупериодов разное, но неизменное. Смотрите рисунки 14 и 15, там показаны ток дросселя и напряжение на разделительном конденсаторе. Никаких эффектов, переводящих лампу в режим "А" не происходит. Кроме того, в таком случае коэффициент Берга постоянной составляющей стал бы равен 0,5 (или близким к нему), что стало бы сразу видно по амперметру анодного тока, но этого не происходит. Коэффициенты для разных углов отсечки можно посчитать этим калькулятором (https://radio-cq.ru/berg-online.php) (только для линейной лампы, пока это заготовка, закончить которую не доходят руки, но расчет уже возможен). 123123
-
Смотрите рисунки 14 и 15, там показаны ток дросселя и напряжение на разделительном конденсаторе
Где?
-
По ссылке в первом слове моего предыдущего сообщения. :)
Смотрите пункт статьи 2.4. Можете обратить внимание на постоянную составляющую тока дросселя, она равна где-то 282 mA. При коэффициенте Берга для постоянной составляющей 0,318, для угла отсечки 900, получим импульс тока 0,282/0,318=0,888 А. Теперь просто посчитаем мощность, которая уходит в нагрузку за 1 полупериод. Эффективное значение тока 0,888÷√2 = 0,628. Теперь, учитывая нагрузку 50 Ом (во второй полупериод нагрузка 5000 Ом), посчитаем мощность. 0,6282×50 = 19,72 Вт. В исходных данных расчета указано, что на вход П-контура поступает мощность 10 Вт. Но поскольку я только что посчитал для 2-х полупериодов, а у нас рабочий только один, эту мощность нужно разделить на 2, т.е. получим правильный результат, почти 10 Вт.
Ну и попутно я построил график напряжения на выходе П-контура. Он не совсем симметричен, это объясняется тем, что нагрузка П-контура в разные полупериоды несимметрична. Если амплитуду рабочего полупериода разделить на 50 получим как раз 0,89 А амплитуды импульса тока. Я только не уверен, что несимметричность у меня в "ту" сторону (как с лампой), но в данном случае это не важно.