21379

Аппаратура передающего тракта: устройство и работа усилителя мощности ГА-210

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

В состав УМ входят: широкополосный транзисторный усилитель ШТУ блок ГА730; фильтр гармоник блок ГА711; три блока ламповых усилителей с распределенным усилением УРУ ГА 71801; блок согласованной нагрузки для сеточной линии блоков УРУ блок ГА724; два блока согласующих трансформаторов сопротивлений для анодной линии блоков УРУ блоки ГА732; блок защиты ламп блок ВГ723; блок питания ШТУ блок ГА708: блок питания накальных цепей ламп УРУ блок ГА706: блок питания управляющих сеток ламп УРУ блок ГА705: блок...

Русский

2013-08-02

98.49 KB

5 чел.

Тема №3. «Устройство и принцип работы АСП Р 330Б»

Занятие №6«Аппаратура передающего тракта: устройство и работа усилителя мощности ГА-210».

Вопрос№1 Состав и общий принцип работы усилителя мощности.

Усилитель мощности предназначен для усиления радиосигнала до уровня на выходе 1 кВт на нагрузке     75 Ом.

В состав УМ входят:

  1.  широкополосный транзисторный усилитель (ШТУ) блок - ГА-730;
  2.  фильтр гармоник - блок ГА-711;
  3.  три блока ламповых усилителей с распределенным усилением (УРУ) - ГА 718-01;
  4.  блок согласованной нагрузки для сеточной линии блоков УРУ - блок ГА-724;
  5.  два блока согласующих трансформаторов сопротивлений для анодной линии блоков УРУ - блоки ГА-732;
  6.  блок защиты ламп - блок ВГ-723;
  7.  блок питания ШТУ - блок ГА-708:
  8.  блок питания накальных цепей ламп УРУ - блок ГА-706:
  9.  блок питания управляющих сеток ламп УРУ - блок ГА-705:
  10.  блок питания экранных сеток УРУ и питания анодов ламп первого блока УРУ - блок ГА-704;
  11.  блок питания анодов ламп 2 и 3 -го блоков УРУ - блок ГА-722;
  12.  блок контроля - ГА-710М;
  13.  блок согласованной нагрузки (75 Ом) анодной линии ламп УРУ - блок    ГА-492;
  14.  блок управления блокировки и сигнализации - блок ГА-703.

                    Общий принцип работы УМ.

ВЧ сигнал, формируемый ЧЗТ, поступает на вход ШТУ, который предназначен для усиления сигналов до уровня, обеспечивающего нормальную работу выходного усилителя мощности до 50-60 Вт.

Усиленный сигнал поступает на один  из трех фильтров гармоник, в зависимости от установленного рабочего поддиапазона, а также часть мощности выходного сигнала поступает на детектор схемы контроля выходного сигнала блока. Блок фильтра гармоник предназначен для фильтрации гармоник ВЧ сигнала на выходе ШТУ. Блок ФГ состоит из трех фильтров гармоник. Коммутация фильтров  производится с помощью 4-х реле РЭВ 14 по командам, поступающим с УУС.

С выхода фильтра ВЧ сигнал подается на сеточную линию выходного уисилителя мощности, представляющего собой усилитель с распределенным усилением, где происходит усиление мощности сигнала во всем диапазоне частот до требуемой величины. Часть мощности за счет отражения и разбаланса поглощается в нагрузке (блок ГА-492). Согласование сеточной линии производится с помощью 50 - омной ВЧ нагрузки (блок ГА-724). Для согласования анодной линии с балансированной 75-омной нагрузкой (прибор ГА-492) и фидерным трактом, по входу и выходу, подключаются согласующие трансформаторы сопротивления (блоки ГА-732).

Усиленный ВЧ сигнал до уровня выходной мощности 1 кВт подается на выходной разъем, к которому подключен фидерный тракт передатчика.

Вопрос№2  Устройство и работа составных частей усилителя мощности ГА-210.

      Широкополосный транзисторный усилитель (ШТУ) ГА –730

Широкополосный транзисторный усилитель (ШТУ) ГА –730 – предназначен для усиления ВЧ сигналов до уровня, обеспечивающего нормальную работу выходного усилителя мощности.

Технические характеристики

  1.  волновое сопротивление входного ВЧ трансформатора    -  75 Ом;
  2.  волновое сопротивление выходного ВЧ трансформатора  -  50 Ом;
  3.  мощность входного ВЧ сигнала                                            – 14 мВт;
  4.  мощность выходного ВЧ сигнала                                          – 65 Вт;
  5.  величина КСВ на входе блока в рабочем диапазоне – не более 1,5.

РАБОТА  блока

Входной ВЧ сигнал поступает через Ш2 на вход усилителя высокой частоты, в котором последовательно проходит аттенюатор, предварительные каскады и оконечный каскад усиления. Усиленный ВЧ сигнал через выходной Ш3 поступает на фильтр гармоник.

Аттенюатор предназначен для электрического управления уровнем выходного сигнала по команде "УПР. АТТ.". Он представляет собой резистивный управляемый делитель R2, D2 ( за счет изменения сопротивления  D2 ).

Предварительный усилитель выполнен в виде двух усилителей, работающих по схеме усилителя с распределенным усилением на полевых транзисторах Т1 – Т8. Входные и выходные линии обоих усилителей ( Т1, Т3, Т5, Т7) и ( Т2, Т4,  Т6,  Т8) представляют  собой полосковые элементы. Усилители нагружены на согласованную нагрузку 75 Ом. При распространении сигнала происходит сложение мощности.

Оконечный каскад усиления представляет собой два каскада усиления:

  1.  первый однотактный усилитель с общим эмиттером и трансформаторной нагрузкой, которая обеспечивает согласование с последующим усилителем;
  2.  второй  - два двухтактных усилителя нагруженных на симметричные трансформаторы ( последний каскад согласуется с 50 Ом кабелем).

                             Блок фильтров гармоник - ГА-711

Блок фильтров гармоник - ГА-711предназначен для фильтрации гармоник ВЧ сигнала на выходе блока ГА –730.

Технические характеристики

  1.  количество рабочих поддиапазонов -  3;
  2.  затухание в рабочей полосе пропускания блока – 1дБ;
  3.  величина подавления ВЧ сигнала на f -х 2 и 3 гармоник сигнала II и III поддиапазона – не менее 25 дБ.

Состав

  1.  фильтр гармоник I поддиапазона;
  2.  фильтр гармоник II поддиапазона;
  3.  фильтр гармоник III поддиапазона;
  4.  четыре ВЧ реле РЭВ – 14 для коммутации сигнала на входе и выходе блока в зависимости от поддиапазона частот.

РАБОТА БЛОКА

Входной сигнал  первого поддиапазона с блока ГА –730 поступает на разъем "ВХОД" блока ГА –711 через контакты реле Р1, Р2 на фильтр  гармоник I поддиапазона. Отфильтрованный сигнал через контакты реле Р4, Р3 поступает на выходной разъем.

Входной сигнал второго ПД  пройдет через ФГ – II ПД только при наличии команды управления с блока ГА –720. При этом включаются реле Р1, Р4 , которые подключают ФГ – II ПД ко входу и выходу блока.

Для прохождения сигнала III ПД с  блока ГА  - 720 поступает команда управления по которой включаются реле Р2, Р3. Входной сигнал через Р2 поступает на цепь коррекции третьего поддиапазона, и через реле Р3 на выход блока.

  Блок согласующих трансформаторов сопротивлений анодной линии ГА -732

Блок ГА –732предназначен для широкополосного согласования комплексного входного и выходного сопротивления анодной линии блока ГА –718 –01 с волновым сопротивлением выходного АФТ  75 Ом. 

Блок представляет  собой широкополосный ступенчатый трансформатор на 3-х элементных полосовых фильтрах. Количество ступеней трансформации равно 4.

В состав выходного усилителя мощности входят два блока ГА –732. Первый из них разъемом Ш2 подключается к балластной нагрузке анодной линии с Rвх = 75 Ом (бл. ГА –492), вторым разъемом Ш1 через калиброванный отрезок L = 240 мм подключается ко входу Ш1 первого УРУ.  Второй блок ГА –732  разъемом Ш1 через калиброванный отрезок кабеля подключается ко входу третьего УРУ (разъем Ш3), а разъемом Ш2 ко входу АФТ передатчика.  Конструктивно блоки  ГА –732 размещены в шкафу ГА –210 рядом с первым и третьим УРУ (ГА –718 –01).

               Усилитель с распределенным усилением ГА –718 – 01.  

УРУпредназначен для усиления мощности входного ВЧ сигнала во всем диапазоне частот до  требуемой величины.

Питание блока осуществляется от вторичных источников питания по цепям:

  1.  Ен = 6,3 В;
  2.  Еg1 = - 115 В;
  3.  Еg2 = 400 В;

Величины анодных напряжений для трех блоков различны и равны:

  1.  Еа1 = 800 В;
  2.  Еа2 = 1000 В;
  3.  Еа3 = 1200 В.

РАБОТА БЛОКА

Усилитель собран на четырех лампах ГС –43Б, сеточный и анодный электроды подключены к звеньям соответственно входных и выходных линий передач. Эти линии выполнены в виде много звеньевых полосовых фильтров, которые обеспечивают передачу энергии ВЧ сигнала в рабочей полосе частот.

Реактивные сопротивления ламп (индуктивность вывода и межэлектродные емкости) органически входят в структуру звеньев полосовых фильтров. Входной сигнал проходит последовательно через звенья сеточного ПФ на сетки ламп Л1 – Л4. Этот сигнал управляет анодным током ламп и следовательно в звеньях фильтра анодной линии имеет место усиление ВЧ сигнала.

Звенья  обоих линий передач имеют идентичные фазочастотные характеристики, поэтому в анодной линии происходит направленное, в сторону распространения сигнала в сеточной линии, сложение мощности. Часть мощности за счет отражения и разбаланса поступает в 75 Ом нагрузку (ГА –492) и поглощается там.

Для компенсации фазового  набега на  входном кабеле и  трансформаторах сопротивлений сеточной линии, в анодной линии установлены дополнительные устройства, состоящие из строго определенной длины отрезков кабеля Э1, Э2 с  ρ = 75 Ом, которые совместно с индуктивностями блока имитируют роль отрезков кабеля с высоким сопротивлением, но несколько меньшим волнового сопротивления звеньев анодной линии.

Эти оконечные звенья анодной линии совместно с блоком ГА –732, подключенными к анодной линии калиброванными отрезками кабеля L = 250 мм, обеспечивают ступенчатую трансформацию волнового сопротивления анодной линии от ρ = 220 Ом до Rн = 75 Ом. При этом с подключением на выходе ГА –732 согласованной нагрузки Rн = 75 Ом через блок УРУ обеспечивается режим  бегущей волны.

Лампы работают в режиме с отсечкой анодного тока в пределах  φ = 900 - 1200. Режим работы ламп устанавливается с помощью резисторов размещенных в блоке ГА –710М, которые обеспечивают регулировку в соответствующих пределах напряжения смещения для каждой лампы (ТОКИ ЛАМП)

Блок согласованной нагрузки для сеточной линии блоков УРУ - ГА-724 предназначен для поглощения мощности ВЧ сигнала на выходе сеточной линии и представляет собой ВЧ согласованную нагрузку.

                              Блок контроля – ГА-710м 

Блок ГА-710Мпредназначен для  установки рабочих режимов ламп ВСУ, защиты экранных цепей от перегрузок ,индикации их рабочего состояния.

Блок обеспечивает:

  1.  индикацию  запирания ламп приборов ВСУ и  сброс;
  2.  ручное запирание отдельных ламп прибора ВСУ и сброс;
  3.  автоматическое запирание отдельных ламп прибора ВСУ при перегрузках по цепям  экранных сеток;
  4.  подачу запирающих напряжений на первые сетки ламп приборов ВСУ в нерабочем режиме;
  5.  подачу рабочего напряжения смещения ламп прибора ВСУ при  поступлении с блока ГА-720 команды "ИЗЛУЧ" (или при ручном управлении с блока ГА-710М при регулировочных работах).

Функционально блок делится на две части:

  1.  устройство коммутации и  защиты по экранным цепям ВСУ (УКЗЭ);
  2.  устройство управления по первой сетки ламп ВСУ.

УКЗЭ состоит из 12 одинаковых каналов по числу ламп. Каждый канал состоит из:

  1.  двух высокоомных делителей напряжений;
  2.  двух усилителей тока нижнего порога (V4, V8);
  3.  двух усилителей тока верхнего порога (V5, V7);
  4.  тиристорного порогового элемента (V10);
  5.  усилитель тока (V3).

Оба усилителя работают на один пороговый элемент собранный на тиристоре V10.  На транзисторе V3 собран усилитель тока нагрузкой которого является реле К1. Диоды V9, V11 обеспечивают развязку усилителя НП и усилителя ВП. Резистор R11 и С5 увеличивают помехоустойчивость схемы защиты.

НП срабатывания схемы защиты, устанавливается резистором R6. ВП срабатывания схемы защиты, устанавливается резистором R8. Возвращение схемы защиты в исходное состояние производится кнопкой "СБРОС", которая обесточивает реле К1. Ручное запирание ламп ВСУ производится кнопкой "ЗАПИРАНИЕ", которая подает "корпус" на реле К1.

  1.  Схема УКЗЭ обеспечивает защиту ВСУ в двух аварийных режимах:
  2.  резкое увеличение потребления экранной цепью тока от источника Еg 2;
  3.  пробой анода лампы на вторую сетку . 

Устройство управления (УУ) по первой сетке ламп ВСУ состоит из трех одинаковых электронных ключей, собранных на транзисторных парах (V1, V10; V2, V11; V3, V12). Принцип работы УУ рассмотрим по упрощенной схеме.

При отсутствии команды "ИЗЛУЧЕНИЕ" (в точке  С напряжение равно 0  В) транзистор V1 открыт за счет протекания базового тока по цепи:

+ 27 В→ V1→ R1→ (·)С.

В точке D напряжение близкое к 27 В, в точке Е напряжение равно 0 В, т.к. диод V2 закрыт. Напряжение база – эмиттер транзистора V3 равно 0 В, поэтому он закрыт. Цепь протекания тока от источника –Eg1 отключена, поэтому независимо от положения движков резисторов R6 – R9 на первые сетки ламп подается напряжение –Eg1, что приводит к запиранию ламп.

При поступлении в (·)С команды "ИЗЛУЧЕНИЕ" (27 В), транзистор V1 закрывается (напряжение база – эмиттер транзистора V3 равно 0 В), начинает протекать базовый ток V3 по цепи:

Корпус → V3 → V2 → R2 → - 12 В,

Протекающий ток открывает транзистор V3, который обеспечивает подключение к корпусу одного конца делителей  на резисторах R6 – R9. При этом на сетки ламп будет подаваться с делителей рабочее напряжение смещения. Величина этого смещения устанавливается переменными резисторами "ТОКИ ЛАМП", размещенными на передней панели блока. Кроме того на передней панели блока размещены: разъем "КОНТРОЛЬ", кнопки "СБРОС" и "ЗАПИРАНИЕ", тумблеры "ОТПИРАНИЕ УРУ", переключатель "ВЫБОР ЛАМПЫ", индикаторы "ОТКАЗ", "ЛАМПЫ ОТКЛ.".

            Блок управления блокировки и сигнализации - ГА-703

Блок ГА –703 предназначен для управления устройствами электропитания, охлаждения передатчика. Совместно с элементами контроля, исполнительными контакторами, находящимися в блоках питания передатчика составляют систему управления, блокировки и сигнализации передатчика.

Система УБС обеспечивает:

  1.  включение и отключение питающих напряжений в принудительной последовательности;
  2.  контроль и сигнализацию выполненных команд;
  3.  автоматическое отключение источников питания анодных цепей  и  цепей экранных сеток при пробоях в высоковольтном тракте передатчика.

Принудительное, последовательное включение передатчика производится раздельным включением двух групп вторичных источников питания (ВИП) по времени:

  1.  ВИП –1 – вторичные источники питания напряжения накала и смещения, а также ВИП низковольтного питания с напряжением до 27 В;
  2.  ВИП –2 – источники питания анодного и экранного напряжения.

Принцип работы рассмотрим по структурной схеме УБС рис. 5.5.

Исходное состояние системы УБС – разъединитель механической блокировки  РМБ должен находиться в положении "ВКЛ.". Управление системой УБС осуществляется двумя командами "ПРД ВКЛ." и "ПРД ОТКЛ".

При поступлении команды "ПРД ВКЛ" на реле У1Р1.1 и Р1.1 блока ГА-703 и контактор Р11.1 блока ГА-502 они срабатывают и через их контакты запитывается вентилятор охлаждения передатчика. При достижении необходимого напора воздуха в воздуховоде срабатывает аэроконтакт АК и  включает реле Р3.1. При этом выдается сигнал ВИП-1, подается первичное питание контактором Р8.1 блока ГА-502 во вторичные источники питания ВИП-1 и запускается реле времени ГА-703-Р5.1. После подачи первичного питания в ВИП, срабатывает реле ГА-703-У1.Р17.1, подтверждающее исправность группы ВИП-1 и выдается сигнал "ЖДАТЬ" на реле ГА-703У1.Р21.1.

По истечении трех  минут (времени, необходимого на прогрев накалов ламп ПРД) срабатывает реле времени (У1.Р4.1, У1.Р5.1, Р6.1) блока ГА-703. При этом подается первичное  питание через контакторы Р9 и Р10 блока ГА-502 на вторичные источники питания ВИП-2.  и выдается  сигнал "ВИП-2" на реле У1. Р18.1, которое срабатывает подтверждая исправность группы ВИП-2. при этом снимается сигнал  "ЖДАТЬ" с реле У1.Р21.1 и выдается сигнал "ГОТОВ" через реле  У1.Р20.1. Передатчик готов к работе на излучение.

При поступлении команды "ПРД ОТКЛ" срабатывает реле У1.Р2.1 блока ГА-703 и через его контакты запитываются реле Р3.1 и реле времени Р4.1. Через контакты  Р3.1 снимается питание контакторов Р8.1, Р9 и Р10 блока ГА-502, а они разрывают цепи подачи первичного питания на ВИП-1 и ВИП-2.

Через три минуты срабатывает реле  времени Р4.1 и  отключает вентилятор охлаждения передатчика (через У1.Р1.1, Р1.1 бл  ГА-703 и Р11.1 ГА-502).  Система УБС возвращается  в исходное состояние.

Система УБС предусматривает выдачу сигнала "АВАРИЯ" в следующих случаях:

  1.  при отсутствии воздушного потока;
  2.  при отсутствии одного  или нескольких выходных напряжений ВИП-1  и  ВИП-2.

Система УБС предусматривает возможность двухкратного повторного включения (АПВ) вторичных источников питания, объединенных в группу ВИП-2 после срабатывания защиты ВИП-2 (Р1, Р2 ГА-722 и Р1 ГА-704) вследствие случайных пробоев или перегрузок в высоковольтном тракте передатчика.

После каждого срабатывания зашиты снимается первичное напряжение контакторами Р9 и  Р10 блока ГА-502. При этом выдается сигнал "АВАРИЯ" ( реле У1.Р19.1) и снимается сигнал "ГОТОВ" с реле У1.Р20.1. При третьем срабатывании защиты включается реле ГА-703-У1.Р14.1 и снимает первичное питание с ВИП-2, а также отключается схема АПВ. Для возвращения системы УБС в исходное состояние необходимо отжать кнопку "ПИТАНИЕ" на БУПРД в УУС.

Питание блока ГА-703 осуществляется напряжением 27 В постоянного тока от блока ГА-708.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

54126. Масляна. Сценарій виховного заходу 67 KB
  Святково одягнені в українські національні костюми діти збираються в рекреаційній залі школи. Починається дійство Діти стукають у двері Зими але ніхто не відповідає. Як же нам бути Чи підкоримось Зимі Чи не злякались ви її погроз Знаєте діти мені стало сумно від думки що я ніколи не побачу як пробуджується наша Матінка – Земля від довгого зимового сну як зеленітимуть її луки горбочки. А ви діти хочете щоб на землі завжди була зима Діти: Ні не хочемо Ведуча: То що ж нам робити Може будемо штурмом брати цю фортецю і...
54127. Активізація пізнавальної діяльності при викладанні дисципліни «Автомобільні перевезення» з використанням інтерактивних технологій навчання 242.5 KB
  Однією з умов запоруки успіху в підготовці конкурентоспроможних фахівців є застосування інтерактивних форм навчання з метою активізації пізнавальної діяльності студентів. У Донецькому індустріальному технікумі широко застосовуються інтерактивні навчальні технології які забезпечують інтенсифікацію...
54128. МОДЕЛЮВАННЯ СУЧАСНОГО ЕФЕКТИВНОГО УРОКУ УКРАЇНСЬКОЇ ЛІТЕРАТУРИ 190.5 KB
  У застосуванні методів навчання треба бути обережним інакше ефективний урок може перетворитися на ефектний. Павленко Питання моделювання ефективного уроку є надзвичайно актуальним для сучасних педагогів що працюють в умовах особистісно орієнтованого підходу запроваджують інноваційні технології.Опрацювати методи і прийоми що...
54129. Хто працює, той і має. Майстер-клас 351.5 KB
  Українська мова Корінь слова. Спільнокореневі слова. формувати в учнів уявлення про спільнокореневі слова корінь на основі споріднених слів; розвивати вміння виділяти споріднені слова виділяти спільну частину; збагачувати словниковий запас учнів; розвивати вміння спостерігати аналізувати зіставляти; виховувати акуратність уважність у роботі. Які виросли паростки діти називають Що спільного з словом лісце корінь тому вони і називаються спільнокореневі слова.
54130. СЦЕНАРИЙ РАЙОННОГО СЕМИНАРА ФИЗИКОВ 89.5 KB
  Смещение акцентов с содержания обучения на процесс учения выражающийся в активной познавательной деятельности школьников и в овладении ими рациональными способами этой деятельности; Создание для каждого ученика возможности реализовать свою потребность в познании и в творческой деятельности; Ориентация на овладение учащимися общекультурными ценностями коммуникативной информационной культурой культурой деятельности. Деятельностный подход к обучению предполагает что...
54131. Общая характеристика низкого (витального) уровня культуры 36.5 KB
  Деление культуры по уровням, каким бы условным оно ни было, - целесообразно. Уровень культуры - это показатель ее реального состояния, предельных возможностей ее осуществления в жизни.
54132. Застосування диференціального, інтегрального обчислень та інших елементів математики в фізиці та техніці 303 KB
  Розвивати уміння узагальнювати цілісну систему знань уміння реалізувати практичні зв’язки курсу математики і фізики з майбутньою професією уміння через організацію ділової рольової гри відображувати виробничу ситуацію. Розв’язання Потужність Р в зовнішньому колі дорівнює різниці повної потужності джерела і P1=EI потужності що губиться всередині джерела Р2=I2rтобто P=P1P2 ; P=EII2r 1 – напруга зовнішнього кола як функція сили струму. Доки Мальцев Павло розв’язував задачу на дошці клас бере участь в її обговоренні. Йде засідання...
54133. Степенева функція, її графік та властивості. (Урок з використанням інформаційних технологій) 96.5 KB
  Завдання: Дослідити властивості степеневої функції y=x для різних значень параметра. Підготовка до роботи: повторення схеми дослідження функції. Домашнє завдання: закінчити заповнення таблиці: у двох останніх рядках узагальнити властивості функції для додатного та від’ємного значень показника степеня. Дослідити властивості степеневої функції у = х коли ― ціле додатне парне: 1 встановити масштаб min X = ― 5 mx X = 5 min Y = ― 5 mx Y = 5; 2 побудувати графіки функцій: 1 у = х2 2 у = х4 3 у = х8...
54134. МАТЕМАТИЧНІ ЗМАГАННЯ! 304.5 KB
  Мета: Перевірити вміння учнів застосовувати набуті знання у нестандартних ситуаціях; продовжувати розвивати уміння працювати самостійно, активізувати розумову діяльність учнів; розвивати бажання застосовувати здобуті знання для досягнення поставленої мети; прищеплювати любов до математики.