Усилитель доэрти (часть 1)


Как указывалось, к.п.д. по анодной цепи линейного усилителя высокой частоты класса В обычно не превышает 35 %. В мощных передатчиках, например в радиовещании, такой низкий к. п. д. нежелателен, потому что при этом 65 % подводимой к лампе мощности рассеивается в виде тепла. Это требует больших и дорогих усилительных ламп, очень сложных систем их охлаждения, выпрямителей на соответственно повышенную мощность и слишком больших первичных затрат на вспомогательную контрольно-измерительную аппаратуру. Кроме этого, неизбежно существенное увеличение расхода электрической энергии.
Линейный усилитель высокой частоты Доэрти свободен от этих недостатков. Его средний к.п.д. по аноду порядка 60-65 %, независимо от глубины модуляции. Это достигается распределением нагрузки между двумя лампами по оригинальной схеме, показанной на рис. 264.
Усилитель доэрти (часть 1)

Важно иметь в виду, что максимальную выходную мощность получают от лампы, когда ее внутреннее сопротивление согласовано с сопротивлением нагрузки, и что максимальный к.п.д. при несколько меньшей выходной мощности получают в том случае, если сопротивление нагрузки велико по сравнению с кажущимся полным выходным сопротивлением лампы. Поэтому изменения кажущегося сопротивления нагрузки могут быть использованы в качестве средства изменения выходной мощности при сохранении величины к.п.д. В этом и состоит принцип усилителей Доэрти, позволяющих получить высокий общий к.п.д.
Основным элементом этого усилителя является преобразователь сопротивлений, показанный на рис. 264. Индуктивности и емкости подобраны так, что схема обладает свойствами четвертьволнового отрезка линии. Независимо от сопротивления нагрузки она сдвигает фазу напряжения на 90°. Ее входное сопротивление обратно пропорционально сопротивлению нагрузки. Другими словами, сопротивление нагрузки балансируется. Если оно повышается на одной стороне, то уменьшается на другой. Таким образом, преобразуется сопротивление. Происходящий при этом сдвиг фазы нежелателен, однако он может быть скорректирован. Покажем это. Сопротивление R на одной стороне преобразователя соответствует сопротивлению R на другой стороне. Сопротивление 2R на одной стороне соответствует сопротивлению R/2 на другой стороне и т. д. Уравнение такой зависимости имеет вид:
Zs=ZLв2/ZR,

где Zs — комплексное сопротивление на выходных зажимах;
ZR — комплексное сопротивление на входных зажимах;
ZL — волновое сопротивление линии.