Автор Тема: Причина повышенной линейности ОС по сравнению с ОК (и это не местная ООС)  (Прочитано 714 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн fakel

  • Full Member
  • ***
  • Сообщений: 101
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!

Онлайн RK4CI

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 1941
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...

Оффлайн 6Ж2П

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 1067
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.

Оффлайн fakel

  • Full Member
  • ***
  • Сообщений: 101
Задача состояла в упрощении ВКС и повышении ее КПД при том же подавлении гармоник
« Последнее редактирование: Май 17, 2026, 09:44:51 am от fakel »

Оффлайн SYN

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 1589
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 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 (только для линейной лампы, пока это заготовка, закончить которую не доходят руки, но расчет уже возможен).   123123

Оффлайн fakel

  • Full Member
  • ***
  • Сообщений: 101
Смотрите рисунки 14 и 15, там показаны ток дросселя и напряжение на разделительном конденсаторе
Где?

Оффлайн SYN

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 1589
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.
« Последнее редактирование: Май 21, 2026, 02:51:11 pm от SYN »