ИНДИКАТОР СОГЛАСОВАНИЯ ПЕРЕДАТЧИКА С НАГРУЗКОЙ Советский патент 1974 года по МПК H04B17/00 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиопередаюш,их устройствах.

Известен индикатор согласования передатчика с пагрузкой, выполненный в виде резистивного моста, в одну диагональ которого включены последовательно соединенные резистор Н эмиттерно-базовый переход транзистора, а в другую диагональ - выход .передатчика.

Цель изобретения - обеспечить работоспособность при больших уровпях входных сигналов.

Это достигается тем, что между коллектором транзистора и местом соеди 1ения дросселя с эмиттерным резистором транзистора дополнительно вклЕочен конденсатор, имеющий малое реактивное сопротивление на частоте сигнала.

На фиг. i изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - график зависимости напряжения на выходе индикатора от изменения сопротивления нагрузки.

Предлагаемый индикатор согласования представляет собой мост с плечами, составленными резисторами 1-4, где резистор 4- сопротивление нагрузки.

В одну диагональ этого моста (между точками соединения резисторов 1 и 4 и резисторов 2 и 3) включены последовательпо резистор 5 и промежуток эмиттер-база транзистора 6. В другую диагональ (между точками соединения резисторов 1, 2, 3 и 4) включен выход передатчика. Коллектор транзистора 6 соединен через резистор 7 с одним полюсом источника питания, другой полюс которого (заземленный) подключен через последовательно соединенные резистор 8, шунтированный конденсатор 9 и дроссель 10 к точке соединения резисторов 1 и 5.

Работает этот индикатор следуюш,им образом.

При согласованной нагрузке мост из резисторов 1-4 сбалансирован, в результате чего напряжения на резисторах 1 (УдЛ и 2 (Кг) равны по величине и в любом направлении обхода по контуру (резисторы I, 5 - транзистор 6 - резистор 2) протпвофазпы. При этом напряжение на входе транзистора отсутствует, транзистор закрыт, и напряжение на выходе индикатора UQ равно нулю (фиг. 2, точка /С).

С уменьшением сопротивления нагрузки ток через резистор 1 возрастает, в результате чего напряжение UK становится больше L/K, и на эмиттерном переходе транзистора появляется переменное напряжение. Однако, до тех пор пока амплитуда этого напряжения не достигнет величины, достаточной для

. 40796

пирания эмиттерного перехода, сколько-нибудь заметный ток в транзисторе, а следовательно, и выходное напряжение отсутствуют. Аналогичная картина наблюдается и при увеличении сопротивления нагрузки с той лишь разницей, что увеличение напряжения на эмиттерном переходе транзистора в этом случае происходит за счет уменьшения напряжения иR и увеличения напряжения UK,. Описанные процессы отображены на фиг. 2 кривой СД: изменение сопротивления нагрузки вблизи оптимального значения не вызывает заметного увеличения выходного постоянного напряжения индикатора.

Изменение сопротивления нагрузки в больших по сравнению с рассмотренными пределах приводит к более суш,ественному преобладанию одного из напряжений Uп или UK,,, что значительно увеличивает ток эмиттера, а следовательно, и выходное напряжение t/oЭтот процесс показан на фиг. 2 кривыми: СВ при уменьшении нагрузки и ДЕ при увеличении ее. Крутизна и кривизна этих участков кривой определяется, главным образом, величиной сопротивления резисторов 1, 2, 5: чем меньше сопротивление резисторов 1, 2 и чем больше сопротивление резистора 5, тем меньше абсолютные значения указанных характеристик.

При дальнейшем изменении сопротивления нагрузки увеличение напряжения на эмиттерном переходе приводит к таким значениям тока коллектора, при которых из-за падения напряженя на резисторах 5, 7, 8 постоянное напряжение между коллектором и эмиттером достигает величин, близких к напряжению насышения, что в свою очередь, сказывается на токе коллектора: наступает режим ограничения. На фиг. 2 этот режим показан кривыми ВА и EF. Скорость перехода в режим ограничения и величина выходного напряжения индикатора в этой области зависит, в основном, от суммы величин сопротивлений резисторов 7 и 8: чем она больше, тем быстрее наступает ограничение и тем ниже при постоянном сопротивлении резистора 8 величина f/o.

Индикатор остается работоспособным и в случае, когда меняется не только величина, но и характер нагрузки. Так, при комплексном нагрузочшэм сопротивлении между напряжениями t//, и UR возникает фазовый подвиг, величина которого зависит от соотношения активной и реактивной составляюших нагрузки.

При наличии такого сдвига, естестве нно, меняется суммарное напряжение UR , а это приводит к изменению сигнала на эмиттерном переходе транзистора, и следовательно, к отклонению уровня выходного напряжения индикатора U,, т. е. наличие ре активной нагрузки в конечном итоге равносильно рассмотренному выше нарушению балланса системы при изменении активного сопротивления нагрузки.

При использовании индикатора в качестве воспринимаюшего и преобразуюшего элементов датчика схемы автоматического согласования передатчика с нагрузкой наиболее важными являются рабочие режимы двух участков характеристики индикатора: СД, когда система согласования настроена, а исполнительный элемент датчика включен, и АВ и EF, когда система не настроена, а исполнительный элемент датчика находится в рабочем состоянии. Промежуточные участки ВС и ДЕ при таком применении должны быть

как можно короче, что достигается при малых величинах сопротивления резистора 5 и больших резистора 7.

Область нечувствительности СД, определяемая величинами сопротивлений резисторов 1,

2 н (при рассматриваемом нулевом начальном смещении эмиттерного перехода) типом используемого транзистора, оказывается весьма полезной, особенно при применении индикатора в переносных радиостанциях. Действительно, в зависимости от местных климатических условий, положения оператора и т. п. факторов всегда имеет-место некоторое отклонение входного сопротивления антенны от оптимальной величины. Это отклонение невелико и на работе передатчика практически не сказывается. Если индикатор не будет реагировать на такие отклонения, то при ручной регулировке согласования не будет лишний раз отвлекаться внимание оператора, а при

автоматической слишком часто происходить включение и выключение системы согласования.

Описанное устройство работает достаточно надежно при напряжениях переменного

сигнала, не превышающих напряжения источника питания. Однако это условие не реализуется в радиопередатчиках, выходные каскады которых работают в ключевом режиме или иснользуют трансформаторы с новышением напряжения. Последнее характерно для любых транзисторных передатчиков большой мощности, работающих на стандартную 50 пли 75-омную нагрузку. Но в этнх случаях нормальное функционирование индикатора в

том виде, в каком он был рассмотрен, невозможно: даже при согласованной нагрузке на его выходе появляется сигнал рассогласования. Это происходит вследствие обратимого пробоя транзистора. Первопричиной этого явления служит периодическое (в такт с высокочастотным сигналом) отпирание коллекторного перехода импульсами напряжения прямого смещения, появляющимися при превыщении сигналом напряжения источника питания.

Отсюда следует, что для восстановления нормальной работы индикатора ири больших уровнях сигнала необходимо действующее на коллекторе переменное напряжение уменьшить настолько, чтобы его амплитуда не превышала постоянного напряжения. С этой целью в схему индикатора включен конденсатор 11 достаточно большой емкости, связывающий коллектор транзистора 6 с точкой соединения резисторов 1, 5 и дросселя 10. Этот конденсатор резко уменьшает переменное напряжение на коллекторном переходе, исключая тем самым возможность появления на нем напряжения прямого смеш,ения и обеспечивая таким образом работу индикатора на большом сигнале.

Предмет изобретения

Индикатор согласования нередатчика с нагрузкой, выполненный в виде резистивного моста, в одну диагональ которого включены

передс.тчика

.-Hh

последовательно соединенные резистор и эмиттерно-базовый переход транзистора, а в другую диагональ включен выход передатчика, при этом один конец источника питания

подключен к резистору, включенному в коллекторную цепь транзистора, а другой нолюс - через последовательно соединенные резистор, зашунтированный конденсатором, н дроссель, подключен к резистору, включенному в эмиттерную цепь транзистора, отличаюш,ийся тем, что, с целью обеспечения работоспособности при больших уровнях входных сигналов, между коллектором транзистора и местом соединения дросселя с эмиттерным резистором транзистора дополнительно включен конденсатор, имеюш,ий малое реактивное сопротивление на частоте сигнала.

Q

f

П/ LS П,

-пит (Риг 1