Ключевой генератор

 

Использование: радиотехника, радиопередающие устройства. Сущность изобретения: ключевой генератор содержит входной транзистор 1, дроссель 2, конденсатор 3, последовательный LС-контур 4, нагрузку 5 и чертертьволновой отрезок длинной линии 6, а также блокировочный конденсатор 7. Ключевой генератор обладает высоким коэффициентом усиления по мощности, т. к. значение его пикфактора не превышает двух, а кроме того, не происходит рассеяния мощности на высших гармониках. 2 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиопередающих устройствах.

Существующие однотактные ключевые генераторы имеют существенно меньший коэффициент усиления по мощности по сравнению с максимально возможным для данного типа транзистора. Это обусловлено высоким значением пик-фактора коллекторного напряжения П Uk max/Eп, где Uk max - максимальное значение напряжения на коллектора, Eп напряжение питания, что ведет к необходимости снижения напряжения питания, а следовательно к выходной мощности. При заданной величине выходной мощности снижение Eп вызывает необходимость увеличения мощности на входе, что и влечет за собой уменьшение коэффициента усиления по мощности.

Свободной от описанного недостатка является схема двухтактного последовательного инвертора [1] однако эта схема существенно сложнее однотактной, т. к. требует применения симметрирующего устройства на входе и использования двух активных элементов.

Наиболее близким к изобретению является ключевой генератор, содержащий входной транзистор, коллектор которого через последовательный LC-контур соединен с нагрузкой и через дроссель с одной шиной источника питания, другая шина которого соединена с общей шиной, а также конденсатор, одним концом подключенный к другой шине источника питания [2] который, однако, не обладает высоким коэффициентом усиления из-за значительного пик-фактора коллекторного напряжения.

Целью изобретения является увеличение коэффициента усиления по мощности.

Для этого в ключевом генераторе, содержащем входной транзистор, коллектор которого через последовательный LC- контур соединен с нагрузкой и через дроссель с одной шиной источника питания, другая шина которого соединена с общей шиной, а также конденсатор, одним выводом подключенный к другой шине источника питания, между вторым выводом конденсатора и коллектором транзистора включен четвертьволновой отрезок длинной линии.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема ключевого генератора. На фиг. 2 представлены временные зависимости, поясняющие работу ключевого генератора.

Ключевой генератор содержит входной транзистор 1, дроссель 2, конденсатор 3, последовательный LC-контур 4, нагрузку 5 и четвертьволновой отрезок длинной линии 6, а также блокировочный конденсатор 7.

Ключевой конденсатор работает следующим образом. Под воздействием входного сигнала входной транзистор 1 полпериода находится в состоянии отсечки и полпериода в состоянии насыщения. Пусть в начальный момент входной транзистор 1 закрыт и четвертьволновой отрезок длинной линии 6 заряжена до напряжения Е. В момент времени t=0 входной транзистор включается и замыкает четвертьволновой отрезок длинной линии 6, в ней возбуждается волна с амплитудой Е, которая заряжает четвертьволновой отрезок длинной линии 6 и распространяется в направлении ее короткозамкнутого конца. В момент времени t=Т/4% где Т период входного колебания, волна достигает короткозамкнутого конца отражается в противофазе. В момент t=T/2 отраженная волна достигает начала линии, входной транзистор включается и волна, отражается синфазно от разомкнутого начала четвертьволнового отрезка длинной линии 6. Сумма напряжений подающей и отраженной волн дает значение, равное E, на коллекторе выключенного входного транзистора. Это напряжение поддерживается в течение половины периода и в момент t=T становится равным нулю.

В момент переключения входного транзистора 1 из состояния насыщения в состояние отсечки за счет тока последовательного LC-контура 4 и дросселя 2 в четвертьволновом отрезке длинной линии 6 возбуждается волна тока. Отразившись синфазно от конденсатора 3 эта волна, складываясь с токами последовательного LC-контура и дросселя 2, начиная с момента переключения входного транзистора 1 из состояния отсечки в состояние насыщения, формирует коллекторный ток входного транзистора 1 в виде однополярных косинусоидальных импульсов /фиг. 2/. Такие импульсы содержат в спектре только четные высшие гармоники, в то время как напряжение, имеющее форму меандра, только нечетные, поэтому не происходит рассеяния мощности на высших гармониках.

Формула изобретения

Ключевой генератор, содержащий входной транзистор, коллектор которого через последовательный LC-контур соединен с нагрузкой и через дроссель с одной шиной источника питания, другая шина которого соединена с общей шиной, а также конденсатор, одним выводом подключенный к другой шине источника питания, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента усиления по мощности, между вторым выводом конденсатора и коллектором транзистора включен четвертьволновый отрезок длинной линии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, для управления трехфазными синхронными и асинхронными двигателями

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в вещательных и связных радиопередатчиках

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве усилителя и генератора

Изобретение относится к электронным усилителям и может быть использовано в усилителях мощности низкой частоты, а также преобразователях вторичных источников электропитания

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиопередающих устройствах в качестве модулятора

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для усиления нижних частот

Изобретение относится к схемам электропитания усилителя мощности, в частности к мостовым линейным усилителям

Изобретение относится к радиоэлектронике и автоматике, в частности к импульсной технике и усилителям постоянного напряжения

Изобретение относится к области усилительной и генераторной техники и может быть использовано в широкополосных передающих трактах звукового диапазона частот для радиовещания и звукоподводной связи

Изобретение относится к области усиления звуковых сигналов

Изобретение относится к усилительной технике и главным образом предназначено для использования в цифровых звуковоспроизводящих трактах, функционирующих с цифровыми источниками сигналов, и позволяет усиливать сигналы, полученные непосредственно с цифрового носителя без предварительного их преобразования в аналоговую форму

Изобретение относится к технике усиления мощности (УМ) электрических сигналов (С) и может быть использовано в УМ акустических систем, автоматики, измерительной и преобразовательной техники

Изобретение относится к высоковольтным источникам питания и может быть использовано для получения на нагрузке стабилизированных по амплитуде импульсов напряжения в широком диапазоне изменения длительности и частоты формируемых импульсов
Наверх