Radio comunicații

Scopul lucrării: Studierea principiului de funcţionare a radioemiţătorului. Realizarea şi proiectare schemei.

Date iniţiale:

1. autogenerator obişnuit pe baza TB în conexiune BC cu ZQ;

2. multiplicator de frecvenţă (n = 5);

3. filtru 1 – FTB-Г;

4. modulator activ MA;

5. amplificator în TB cu conexiune EC (I etaj);

6. sursa de semnal – calculator;

7. filtru 2 – FTB-T;

8. amplificator de semnal de putere cu II etaje cu tub cu vid.

Mersul lucrării:

Conform schemei de structură v-om realiza schema electrică conform datelor iniţiale.

ANEXA 1 – Schema generală a Radioemiţătorului

ANEXA 2 – Schema de structură

Caracteristica de transfer a etajului de amplificare

Definit în modul cel mai general, un amplificator este un cuadripol la intrarea caruia daca se aplica un semnal variabil, la iesire se obtine un semnal de aceeasi forma si frecventa dar cu amplitudine mai mare. Este evident ca sporul de putere la iesirea amplificatorului este obtinut datorita unei surse de energie electrica cu care este prevazut acesta.

Amplificatoarele se pot realiza cu elemente amplificatoare semiconductoare adica cu tranzistoare bipolare si cu efect de câmp. În acelasi scop se folosesc si circuitele integrate amplificatoare care încorporeaza totalitatea componentelor de baza ale schemei electronice. Celula de baza cea mai simpla care realizeaza amplificarea se numeste etaj amplificator.

Semnalele electrice la intrarea amplificatoarelor pot fi variabile continuu, în mod particular sub forma oscilatiilor armonice, sau sub forma impulsurilor de polaritate diferita. Se poate considera ca, în regimuri stabilizate, majoritatea marimilor fizice sunt constante sau lent variabile, cum sunt, de exemplu, tensiunea si frecventa retelei. În regimuri tranzitorii si îndeosebi în caz de avarie, acelasi marimi se pot modifica rapid.

Amplificatoarele care pot functiona atât cu semnale variabile cât si cu semnale continue sau lent variabile sunt cele mai universale si deci si cele mai des utilizate în practica. Aceste amplificatoare se numesc de current continuu, cu toate ca ele amplifica si componenta alternativa si, în marea lor majoritate, ele sunt amplificatoare de tensiune si nu de curent.

Figura 1 – Schema de cuplare cu emitor comun a tranzistorului bipolar

În figura 1 este prezentata schema amplificatorului cu emitor comun cu tranzistor de tipul n-p-n.

Semnalul de intrare se aplica în baza tranzistorului sub forma tensiunii uBE si curentului IB. Relatia UCE = f(UBE) se numeste caracteristica de transfer a etajului. Prin cresterea lui uBE, creste curentul iB, precum si curentul iC, conform relatiei (1.4), astfel: IC = (b+1)ICB0 + bIB. Ca rezultat, creste caderea de tensiune pe rezistorul RC si se micsoreaza tensiunea UCE = EC – ICR. Când uCE ajunge la valoarea UCES, cresterea în continuare lui uBE nu mai provoaca modificarea tensiunii uCE si a curentului iC, care trece prin rezistenta de sarcina RC (figura 2). În acest regim, pe rezistenta de sarcina RC se aplica tensiunea EC – UCES si, din acest motiv, curentul de colector este egal cu .

Figura 2 – Functia de transfer a amplificatorului cu tranzistor în montaj emitor comun

Caracteristica de transfer a etajului arata ca prin variatia tensiunii UBE sau a curentului IB în circuitul de mica putere a sursei se semnal se pot modifica valorile curentului iC si tensiunii uCE din circuitul sursei EC de putere mai mare. Tensiunea uCE poate varia numai în limitele: UCES ≤ UCE ≤ EC, iar curentul iC în limitele: care corespunde zonei a II-a pe caracteristica de transfer din figura 2. Pentru valori negative ale lui uBE si în zona I a caracteristicii de transfer, prin tranzistor trece numai curentul mic necomandat al jonctiunii baza-colector, iar în zona a III-a, UCE = UCES, iar tranzistorul îsi pierde calitatea de amplificator. De asemenea, se constata din sectiunea a II-a ca, prin cresterea lui uBE, se micsoreaza uCE. Amplificatorul la care variatia semnalului la iesire este de sens opus variatiei semnalului de la intrare se numeste amplificator inversor. Regimurile de functionare ale etajului de amplificare se numesc clase de amplificare si pot fi analizate pe baza caracteristicii de transfer. În figura 2, este reprezentat semnalul de intrare Uint(t) de forma oarecare cu ambele polaritati si tensiunea UCE(t) în diferite clase de amplificare. Clasa de amplificare B este caracterizata de egalitatea UBE = Uint. Datorita neliniaritatii caracteristicii de transfer a etajului în clasa B, la iesirea acestuia se transmite numai alternanta pozitiva a semnalului, pentru Uint > 0. Aceasta clasa de amplificare se foloseste atunci când este necesara amplificarea impulsurilor de o singura polaritate. În cazul aplicarii la intrare a unor semnale cu ambele alternante, forma acestuia la iesire este distorsionata, iar o parte a informatiei continute în semnal este pierduta definitiv.