ПЕРЕДАТЧИК С АВТОАНОДНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ НА 28 Мгц

Н. Куницкий, Радио №4/1965, ст.21

Автоанодная модуляция (ААМ), предложенная Н. Г. Кругловым, обладает существенными преимуще­ствами по сравнению с сеточной или анодной модуляцией. В любитель­ских коротковолновых передатчиках ААМ нашла ограниченное приме­нение, поскольку до сих пор опуб­ликованные схемы очень сложны и передатчики, построенные по этим схемам, трудно настраиваются. Ни­же рассматривается вариант ААМ, позволяющий путем подбора режима лампы и применения несложного устройства для изменения потребляе­мой мощности получить довольно хо­рошие результаты.

Принцип работы. Принцип ААМ заключается в следующем: если на управляющую сетку лампы оконеч­ного каскада передатчика, работа­ющего в перенапряженном режиме (рис. 1), подавать модулированное напряжение возбуждения U_c и противофазно его огибающей изменять напряжение смещения Е_с, то из-за изменения угла отсечки анодного тока Q должна меняться постоянная составляющая анодного тока I_ао. Из­менению тока препятствует вклю­ченный в анодную цепь низкочастот­ный дроссель Др₁ в силу чего на нем возникает модулирующее анод напряжение Е_а, синфазное с огиба­ющей напряжения возбуждения. В случае применения маломощных пен­тодов противофазное изменение нап­ряжения смещения получается авто­матически на сопротивлении R₁.

Модуляционная характеристика ААМ, представляющая зависимость первой гармоники анодного тока I_а1 от напряжения возбуждения U_c, как правило, сильно искажена, причем искажения увеличиваются с уменьшением угла отсечки. Оче­видно, напряжение на дросселе Др₁ и на колебательном контуре в этом случае не может возрастать пропор­ционально глубине модуляции, что приводит к уменьшению полезной мощности передатчика в пиковой точке. Кроме того, если не принять соответствующих мер, то при от­сутствии модуляции лампа будет работать с большим углом отсечки и с низким кпд, так как при умень­шении амплитуды напряжения воз­буждения падает напряжение отри­цательного смещения.

Эти недостатки можно сравни­тельно легко устранить, .если подоб­рать правильно режим лампы, изме­нять при модуляции уровень пот­ребляемой мощности путем так на­зываемого скользящего смещения и охватить каскады передатчика от­рицательной обратной связью по «низкой частоте». Руководствуясь этими принципами, был построен ниже описываемый весьма эффек­тивный и несложный любительский передатчик, принципиальная схема которого представлена на рис. 2.

Схема. Передатчик состоит из трех каскадов. В оконечном каскаде ис­пользован пентод ГУ-50 (Л₁), пи­таемый от выпрямителя с выходным напряжением 900 в. Предоконечный каскад собран на высокочастотном пентоде 6П15П (Л₄). В возбудителе применяется лампа 6Ф1П (Л₃). Ее пентод работает как автогенератор на частоте 14 Мгц, а триод в буфер­ном каскаде в режиме удвоения частоты на 28 Мгц. Модуляция осу­ществляется на защитную сетку лам­пы 6П15П от модулятора, собран­ного на двойном триоде 6Н1П. На эту сетку подается через сопротив­ление R4 отрицательное напряже­ние — 75 в. Напряжение смещения оконечного каскада составляет 45 в. Предоконечные каскады, модулятор­ная лампа и экранирующая сетка лампы ГУ-50 питаются от выпрями­теля с выходным напряжением 400 в.

Передатчик работает следующим образом. При подаче модулирующего напряжения на управляющую сетку лампы Л₂ модулируются по амплиту­де высокочастотные колебания. Через конденсатор С₈ снимается промодули- рованное напряжение возбуждения лампы Л₁, амплитуда которого при молчании не должна быть больше 30—35 в. Изменяющееся напряжение возбуждения U_c вызывает почти ли­нейно изменяющуюся постоянную составляющую тока управляющей сетки, который, протекая через соп­ротивление R1 вызывает на нем противофазное огибающей напря­жения U_c напряжение смещения Е_с равное 12 в. Сопротивление не должно быть больше 3 ком. Такие параметры сеточной цепи позволяют получить необходимый угол отсечки анодного тока в пиковой точке моду­ляционной характеристики, что при­водит к уменьшению искажений ее верхней части и к правильному воз­растанию амплитуды высокочастотно­го напряжения при модуляции. При больших значениях сопротивления R1 и напряжения U_С повышается коэффициент полезного действия ге­нератора, но при этом увеличиваются нелинейные искажения и, естествен­но, падает средняя полезная мощ­ность.

В цепи экранирующей сетки лампы Л₁ включено сопротивление R₂. На нем при модуляции автоматически возникает переменное напряжение модулирующей частоты. Напряжен­ность режима лампы в отрицательный полупериод модуляции уменьшает­ся, и таким образом происходит спрямление нижней части модуля­ционной характеристики. Чтобы из­бежать искажений частотной харак­теристики, экранирующая сетка дол­жна быть заблокирована по высокой частоте конденсатором в 500— 1000 пф.

Для улучшения коэффициента по­лезного действия генератора при молчании применен метод скользя­щего смещения. Для этой цели к одной из обмоток модуляцион­ного дросселя Др₁ подключен вы­прямительный мостик на четырех германиевых диодах ДГЦ-22. Ве­личину выпрямленного напряжения можно регулировать путем подбора величины сопротивления R₁₈. При модуляции на зажимах мостика воз­никает пропорциональное глубине модуляции положительное напряже­ние Е_с, которое компенсирует отри­цательное внешнее смещение — 45 в. Среднее отрицательное смещение на управляющей сетке лампы Л₁ умень­шается, постоянная составляющая анодного тока растет, так как угол отсечки увеличивается.

При молчании на сетке остается смещение 45 в, и поэтому потребляе­мая мощность уменьшается. Преде­лы изменения среднего смещения выбираются так, чтобы при всех значениях глубины модуляции лампа работала с одинаковыми углами от­сечки в пиковых точках модуляци­онной характеристики. Таким путем удается получить малые нелинейные искажения при всех глубинах мо­дуляции и сравнительно высокий кпд при молчании. В нашем случае максимальное напряжение на мо­стике составляло +25 в.

Указанные меры позволили полу­чить от лампы ГУ-50 колебательную мощность при молчании 45 вт, кпд 60%. При стопроцентной модуляции на частоте 1500 гц нелинейные иска­жения составляли 9,6% и на час­тоте 300 гц увеличивались до 14%. Кпд падал до 55%; потери на аноде лампы превышали допустимые в 1,5 раза. Опасаться перегрева анода лампы не следует, так как обычно средний коэффициент модуляции бы­вает около 0,3—0,4. При такой глу­бине модуляции лампа работала в нормальном тепловом режиме

Мощность предоконечного каска­да в режиме молчания составляла лишь 1,5 вт.

Качество модуляции в значитель­ной степени улучшалось при охвате каскадов передатчика отрицательной обратной связью. Поскольку напря­женность режима лампы за период модуляции благодаря автоматиче­ской экранной модуляции почти не меняется, то огибающая колебатель­ного напряжения при большом индук­тивном сопротивлении дросселя со­впадает с напряжением на модуля­ционном дросселе. В таком случае напряжение отрицательной обрат­ной связи можно снять с модуляци­онного дросселя. Такое напряжение подается через конденсатор С₄ на делитель напряжения R₁₆, R₁₇ и от него на сетку модуляторной лампы. Нелинейные искажения в этом случае уменьшались примерно в три раза и в полосе звуковых час­тот 300—5000 гц при стопроцентной модуляции не превышали 5%. Так как угол отсечки можно было не­сколько уменьшить,то есть увеличить напряжение возбуждения до 45 в и постоянное смещение до —55 в, то соответственно повышался кпд генератора при молчании до 70%, а полезная мощность лампы — до 50 вт.

На рис. 3 показаны кривые изме­нения полезной мощности Р~_ср, по­требляемой мощности Р_оср, коэффи­циента полезного действия n_ср и коэффициента нелинейных искаже­ний Кf при разных глубинах модуляции т, когда передатчик был охва­чен отрицательной обратной связью,

Конструкция. Весь передатчик, кроме выпрямителей, смонтирован на алюминиевом шасси размерами 300X 180X 70 мм. Использованные в нем детали, за исключением кон­турных катушек и анодного дрос­селя, типовые

Дроссель Др₁ выполняется на трансформаторном железе из Ш- образных либо Г-образных пластин и, как правило, для уменьшения паразитных емкостей должен быть секционирован. Одна секция выде­лена для создания скользящего сме­щения. Причем для уменьшения рас­сеяния ее следует располагать между основными секциями. Диаметр про­вода выбирается по величине про­текающего постоянного тока

В подвале шасси располагаются со­противления и колебательные конту­ры. Контурная катушка L1 состоит из 8 витков посеребренного провода диаметром 2,5 мм, намотанных без каркаса. Диаметр катушки 35 мм, длина — 40 мм.

Катушки контуров предоконечных каскадов имеют по 9 витков, намотанных также без каркаса. Диа­метр катушек 20 мм, длина 30 мм. Контуры настраиваются подстроеч­ными конденсаторами типа КПК-1.