Индикатор настройки резонансного усилительного каскада

союз советскихСОЦИДЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 3/22 4 БР ОПИСАЯ АВТОРСКОМ ТЕЛЬС а.св ОСУДАРСТ 8 ЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) ИНДИКАТОР НАСТРОЙКИ РЕЗОНАНСНОГО УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА(57) Изобретение относится к радиотехнике, Целью является повышениеточности индикации. Устройство содержит амплитудный детектор (АД) 1 ВЧнапряжения, лампу 2, два дополнительных АД 3 и 4, элемент сравнения(ЭС) 5, два вспомогательных АД 6 и,ЯО, 12382 ОА 2 7, дополнительный ЭС 8, трансформатор тока (ТТ) 9два резистора 10и 11, четыре конденсатора 12, 13, 1и 15, настраиваемый резонансный бло16 и нагрузку 17. Введение ТТ 9, праллельно вторичной обмотке которого включены последовательно соединенные резисторы 10 и 11, величинысопротивлений которых одинаковы,позволяет на выходе дополнительного ЭС 8 формирователь сигнал постоянного тока, полярность которогозависит от знака фазы настраиваемого импеданса нагрузки лампы 2. Принастройке нагрузки в резонанс, т.е.при У= 0 этот сигнал равен нулю.Изобретение дополнительное к автВ 881989. 2 ил1 1Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано всистемах автоматической настройкикаскадов радиопередатчиков различного назначения, является усовершенствованием известного устройства по авт.св. У 881989.Целью изобретения является повышение точности индикации,На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема индикатора настройки резонансного усилительного каскада: на фиг. 2 - эквивалентная схема предложенного индикатора настройки.Индикатор настройки резонансногоусилительного каскада (фиг. 1) содержит амплитудный детектор 1 высокочастотного напряжения, лампу 2,включенную, например, по схеме с общим катодом, первый и второй дополнительные амплитудные детекторы 3 и 4,элемент сравнения 5, первый и второйвспомогательные амплитудные детекторы 6 и 7, дополнительный элементсравнения 8, трансформатор тока 9,первый и второй резисторы 10 и 11,конденсаторы 12, 13, 14 и 15, а также настраиваемый резонансный блок16 и нагрузку 17.На фиг. 2 буквами ,а , к обозначены соответственно сетка, анод икатод лампы 2, буквами 6, г, д обозначены точки подключения входовамплитудных детекторов 1, 3 и 4 со.ответственно, буквами 1 и Ь - точкиподключения входов первого и второговспомогательных амплитудных детекторов 6 и 7,Индикатор настройки резонансногоусилительного каскада работает слелующим образом.Оптимальные условия работы лампы2 имеют место при условии, что лампа нагружена на активное сопротивление определенной величины.Выходная мощность усилителя выделяется в нагрузке 17, например антенне, имеющем в общем случае комплексное сопротивление.Настраиваемый резонансный блок 16осуществляет трансформацию комплексного .сопротивления Е и активноесопротивление К, . Однако нагрузкалампы 2 равна к, лишь при правильнойнастройке контура - настройка в резонанс на рабочую частоту и выборнеобходимой связи с нагрузкой. Обычно число органов настройки в настра 25 где К 8- крутизна вольтамперной ха"рактеристики лампы 2;Ем, " нагрузка лампы 2,Напряжения рабочей частоты, приложенные к входам амплитудных.детекторов 1, 3, 4, 6 и 7, образуются в результате взаимодействия напряжений 0 Я и Ц в цепи, составленнойиэ конденсаторов 12, 13, 14 и 15 итрансформатора тока 9.Для нормальной работы устройстванеобходимо, чтобы входы амплитудных детекторов 1, 3 и 4 не влияли на емкостной делитель напряжения, длячего следует выполнить условие .где Е , Е и Е, - входные импеданВх Вх Мсы амплитудныхдетекторов 1,3и 4;ху кза х э хи. - реактивные сопротивления .конденсаторов 1215 соответственно. Однако на высоких частотах можетвызвать затруднение дополнение этого 55условия; требования к входным импе" дансам амплитудных детекторов 1, Э и 4 могут быть облегчены, если их входы эашунтировать конденсаторами. 238200 3иваемом резонансном блоке 16 равнодвум, причем один иэ них преимущественно влияет на степень связи конту-.ра с нагрузкой и при автоматическойнастройке управляется сигналом индикатора, который зависит от активнойсоставляющей импеданса нагрузки лампы 2, а другой орган настройки влияет на настройку контура настраивае О мого резонансного блока 16 в резонанс и при автоматической настройке. в контуре регулирования данного органа используется сигнал индикаторанастройки, который зависит от знака 15 фазы нмпеданса нагрузки лампы 2(входного сопротивления настраиваемого резонансного блока 16)Если между катодом и управляющейсеткой лампы 2 приложено напряжение 20 0то между анодом и катодом лампы2 действует напряжение 6той:жечастоты, причемз 1238200При этом достаточно выполнитьсоотношенияАЕ 8 х; (Е 8 х,) х; Е 8 х Кбх ксвх Клех Каех Кух КаЬ" коэффициенты передачи емкостного делителя от точки к точке; от точки сх к точке Ь и т.д.; каждый из этих коэффициентов является действительным числом меньше 1 и не зависит от частоты.Производя преобразование, имеют Ц 8 к= Каа(К - Еех ) 8 Цк 1 Цек Кае (Кае Е 8 х ) 8 Цк 1 ЦЬ.= К,(К, - Е,) Я Огде х ,х, и х- реактивные сопротивления шунтирующихконденсаторов, причемх, хх, х,их еьи х,Введение конденсаторов, шунтирующих входы детекторов 1, 3 и 4, обеспечивает работу устройства в болеешироком диапазоне частот и облегчаеттребования к детекторам.При однотипных детекторах целесооб 15разно выбрать емкости шунтирующихконденсаторов равными, т,е,Ц - Ка Ц +К,Ц,=- К Ц,- Кае Е 8 х, 1-як 1Ц=К Ц +КО. = КЬО-Кас) 8 Е ехее. ух = х = х3 иДля нормальной работы устройства необходимо, чтобы в отношении трансформатора тока 9 и его нагрузки,выполнялись следующие условия:1 Ек 1 с х; 1 ЕК+ К,1 Ехсх К 1 а и,К - сопротивления резисторов З 01 и 11, шунтирующихвторичную обмотку трансформатора тока 9ЕЕ, - входные импедансы вспомогательных амплитудныхдетекторов б и 8 соответственно;ЕЕ", Е, - входной, выходной и проходной импедансы трансформатора тока 9 соот 40ветственно.Учитывая введение ограничения и заменяя вторичную обмотку трансформатора тока 9 источником тока 1/и, где 1 - ток протекающий по первичномух45 проводнику трансформатора тока 9, т.е. через конденсатор 13; и - число витков вторичной обмотки трансформатора тока 9, получают эквивалентную схему индикатора, представленную на фиг. 2 а50Как следует из эквивалентной схемы, на входы амплитудных детекторов 1, 3 и 4 действует напряжениеО, =К 88 Ц+К,Цк = КЦ,- Е вкЦк 1(ъ) цК 8 ,1 с 8 - коэффициенты передачиэлемента сравнения 5 длявыходных сигналов амплитудных детекторов 3 и 4соответственно;получают, что постоянное напряжение на выходе элемента сравнения 5равноЦ, =К 1 Ц(К+ 8 К - Е., 1- (К- Ь К -Хя(1) т.е. на выходе элемента сравнения 5формируется сигнал постоянного тока, полярность которого зависит от знакаотклонения активной составляющейимпеданса нагрузки .лампы 2 от требуемой величины К, и равный нулю при обеспечении этой величины.При этом постоянное напряжение на выходе амплитудного детектора 1 равно Ц= 1 с, КБ 1 Цк 1 К, - Е ,1 (2) 8 ае Код КЬд Каех(дздп ч 1)ак 3 (ок Р а)Сзп ф0. =К 1) е 11 к+ а Кзе 0) с Кас( 40 Цапр ного эл гд ом нии ран Поэт= О.К 1 чно мож огда 1.) Анало я (Цтьими слаости Щ 1-(1 т.е, И. = О при Е=- Коо, и отлично от нуля при нарушении этого условия.Для дальнейшего анализа заменяют5на схеме (фиг. 2 а) источник тока Т/и,нагруженный на два последовательносоединенных равных резистора величиныК = К = г на два последовательноц ювключенных источника напряженияе = 1/и г, причем пренебрегаютвнутренними сопротивлениями этих имточников, принимаяЕькЕвк) геЕмкостные делители, соединяющие15точкии с , с и а , заменяют начетырехполюсники с:коэффициентамипередачи К , и К , соответственно;эквивалентйая схема устройства приобретает вид, изображенный на фиг.2 о,20Согласно этой схеме на входы вспомогательных амплитудных детекторов 6и 7 действуют напряжения,Ю1)к=1)ск 1)о 1 Куем)8 к Кас 1)а"+ е ф 25Пок+1)с) )(ое 1)ок +Как 1)к е ф1 Пак с Пак+3к1+ Д - ) 82 вк Ус 35освк к,1ЗД щем случае 2 в, Е, е в .модуль импедайса Ев, - фазовый угол импеданса Ев1 Коеого -- овК - на основав 8 К оеасее приведенных выкладок. Р Е имают; - = В; -ф = Ь Кае Кос Кае 8Кое 1)ак = 1)о 1-1) (6 соз р + вЫрБ= О, (1-Р сов ц - рб) в 1 пу) + + 1 р(9 соз ( - з 1 псР Вспомогательные амплитудные детекторы 6 и 7, к входам которых приклады" вают высокочастотные напряженияс иК Бск, обеспечивают на выходе постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде (модулю) высокочастотного напряжения, действующего на вход детектора поэтому 8 з 3.пч )Р + Рф (В созЧ+ з 3.пу)с.озЧ),Бе, У, - постоянные напряжения нвыходах вспомогательныхамплитудных детекторов6 и 7 соответственно;,1 с - коэффициенты передачивспомогательных амплитуных детекторов 6 и 7,соответственно;яжение на выходе дополнительемента сравнения 8 равно(6) р)где 1 с и 1( - коэффициенты передачидополнительности элемента сравнения8 для выходных сигналов вспомогателных амплитудных детекторов 6 и 7соответственно.Подкоренные выражения дл10 отличаются только трегаемыми; для оценки зависим+ созу)3 "РР 9 з 1 пр,при этбм Ь 0 и Бе = 0 при Ч 0; ЬсО иод сОпри усО; д 0 и ЦО при м О. 10 ФиД,Г ставитель С, Даниэлянхред М.Ходанич Корректор М. Максимиши актор Л, Повха Заказ 330 56 Тираж 816 ВНИИПИ Государственно по делам изобретении 13035Москва, Ж, Ркомитета и открытийушская наб ПодписиССР 4-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная роизводств от Р оценивают разность этих слагаемых д 2 РК 9 зп у-созе )2 Р(9 з 1 пУ+ Такий образом, на выходе дополнительного элемента сравнения 8 форми 15 руется сигнал постоянного тока, поляр ность которого зависит от знака фазы настраиваемого импеданса нагрузки лампы 2 и равный нулю при настройке нагрузки в резонанс, т.е. при уО. Аналогично работает индикатор настройО ки и при включении трансформатора тока последовательно с конденсатором, подключенным к сетке лампы. Ф о р м у л а и з о б р е .т е,н и я Индикатор настройки резонансного усилительного каскада по авт.св.У 881989, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности индикации, последовательно с одним из конденсаторов, подключенных соответственно к аноду и сетке лампы, включен трансформатор тока, параллельно вторичной обмотке которого вклю-, чены последовательно соединенные первый и второй резисторы, величины сопротивления которых одинаковы, точка соединения первого и второго резисторов подключена к входу амплитудного детектора высокочастотного напряжения, к выходам вторичной обмотки трансформатора тока подключены соответственно первый и второй вспомогательные амплитудные детекторы, выходы которых подключены к дополнительному элементу сравнения.