Трансляционные усилители

May 5, 2015 by admin Комментировать »

Электронная лампа может усилить весьма слабый электрический сигнал. Применяя каскадное включение ламп, можно увеличить мощность сигнала в тысячу раз, в миллион раз .. По первому впечатлению усилитель на приемном конце вполне решает проблему связи по длинной линии. Но это не так.

Электроны в проводах линии находятся в непрестанном движении — тепловом движении. Это движение хаотично, беспорядочно, оно заключает в себе токи всех возможных частот. Тепловое движение электронов порождает белый шум, т. е. шум, в котором есть все звуковые частоты, как в белом свете все световые.

Когда ток сигнала чрезмерно ослабеет, он может стать меньше тока шумов. Сигнал затеряется среди шумов. Усилитель станет усиливать и сигнал, и шумы, и разделить их уже не будет возможности.

Единственный способ осуществить дальнюю проводную связь — это не давать сигналу значительно слабеть в линии, ослабление в пути компенсировать усилением же в пути.

Впервые в 1922 г. проф. В. И. Коваленков применил в СССР промежуточные усилители на длинных линиях связи. Линия разбивается на участки. Затухание каж« дого должно быть не больше 2 неп. После каждою участка ставится усилитель, который подымает мощность передачи до начального уровня.

Вот что писал В. И. Коваленков в своей статье «Ближайшие задачи междугородного телефонирования» (журнал «Техника связи», № 2, 1922 г.).

Фиг. 6-31. Схема двухстороннего включения трансляционных усилителей.

Лх и Л% — линии. S, и Sa—усилители. и           —балансные кон туры. Их сопротивления должны быть по возможности точно равны сопротивлениям соответствующих линий. Г, и Г, – дифференциальные трансформаторы.

«Практическое проведение телефонных трансляций совершает переворот в междугородном телефонировании. Только при наличии телефонных трансляций возможно рациональное проектирование гибкой телефонной сети в государственном масштабе. Только при наличии трансляции возможна та высота государственной сети, при которой любой гражданин, где бы он ни находился, может с легкостью вызвать другого гражданина, находящегося от него хотя бы на тысячи верст, хотя бы в глухой провинции. Только при наличии трансляций возможно свести расходы меди по телефонной сети до минимума и ввести в широких размерах применение стали для линий, примыкающих к магистралям. Только при наличии трансляции возможны удобные комбинированные линии проволочного и беспроволочного телефона… Вот почему придаю я такое большое значение этому вопросу».

Последующий опыт действительно показал, что только с применением трансляций можно решать задачу о создании междугородней связи по принципу «соединение любого абонента с любым».

Идея телефонной трансляции была впервые высказана еще в начале нашего столетия А. С. Поповым, но понадобилась длительная, многолетняя работа, прежде чем промежуточные усилители на длинных телефонных линиях получили практическое применение. Трансляционные усилители многим отличаются от усилителей, применяемых в радиоприемных устройствах.

В радиоприемнике сигнал всегда идет в одном направлении: от антенны к громкоговорителю, усиливаясь от каскада к каскаду, от лампы к лампе. Но в телефонной линии разговорные токи должеы иметь возможность свободно циркулировать в обоих направлениях. Для телефонных линий нужны двухсторонние усилители.

Один сигнал приходит слева и передается направо в усиленном виде. Другой сигнал прибывает справа и после усиления идет налево. Возникает опасность работы усилителей вкруговую. Одни могут перейти в режим генерирования незатухающих колебаний, которые пойдут и |Вправо, и влево по линиям связи и забьют, заглушат разговорные токи.

Чтобы предотвратить такое паразитное самовозбуждение, между усилителями и линиями ставятся своеобразные ловушки и лабиринты для вредных круговых

Фиг. 6-32. Четырехпроводная система дальней связи.

токов.сСхемы, не допускающие круговой циркуляции, составляются по типу мостового, дифференциального включения. Линия уравновешивается искусственным контуром (балансным контуром), который должен иметь характеристики, по возможности более близкие к характеристике линии.

При длинных линиях приходится ставить не один, а несколько промежуточных усилителей. Чем больше их число, тем точнее должны быть сбалансированы схемы их включения. Но характеристики самих линий не остаются постоянными. Они меняются в зависимости от температуры от влажности. При большой длине двухпроводной линии работа ее становится неустойчивой. Лучшими свойствами обладает четырехпроводная связь. По одной паре проводов идут токи в одну сторону, а по другой — в обратную. При этой системе усилители работают только в одном направлении. А чтобы хорошо использовать линию, такая связь всегда делается многоканальной. В каждом направлении идет множество разговорных токов. Известны системы на 480 разговоров.

На -промежуточных усилительных пунктах токи не разделяются. Это было бы чересчур сложно и громоздко на каждом промежуточном пункте ставить 480 отдельных усилителей в одну сторону и еще 480 в другую.

При многоканальной связи усиливают сразу смесь частот. Это все равно, что высевать в поле зерновую смесь. Но в пути благодаря разной утечке разных составляющих состав зерновой смеси изменился. И урожай разные сорта дают разный. Одни могут уродить сам-тысяча, а другие только сам-десять. Можно так подобрать обработку почвы и ввести в нее различные химические вещества, чтобы урожайность была пропорциональна потерям. Те составляющие, что сильно затухли в пути, получают большое усиление, а те, что затухли мало, и усиление получают поменьше.

В трансляционных усилителях имеются специальные корректирующие контуры. Они восстанавливают первоначальное соотношение токов разных частот. С изменением температуры меняется затухание в линии и по-разному для разных частот. Усилители снабжаются автоматической регулировкой, применяются «наклонные» и «выпуклые» регулировки, которые при всех условиях обеспечивают выравнивание частотного состава смеси токов, циркулирующих в линии.

Еще одна опасность подстерегает многоканальную связь с промежуточным усилением. Если уж до конца продолжить сравнение «биологического усиления» и электрического, то можно заметить, что когда в поле высевается смесь семян вместо того, чтобы каждый сорт сеять на своем отдельном участке, то возможно взаимное влияние растений друг на друга. Может произойти опыление не своим сортом, а каким-то другим. Появятся совсем неожиданные, быть может и вовсе нежелательные скрещивания.

В усилителях есть опасность наложения одного разговора на другой. Ясно, что подобные гибриды всегда нежелательны. Но здесь уже все аналогии кончаются. Методы борьбы с таким смешением разговорных токов — с перекрестной модуляцией, как ее называют, весьма

Фиг. 6-33. Схема радиорелейной линии.

Конечные станции состоят каждая из одного приемника и одного передатчика* работающих на разных волнах, чтобы не мешать одна другой. И передача и прием производятся на сантиметровых волнах. Они распространяются так же, как и светоЕые волны, прямолинейным лучом. Чтобы обеспечить прямую видимость на расстоянии до 1С0 км% приемник и передатчик располагаются на вершине мачты высотой около 20 м.

Чтобы дать связь на большое расстояние, ставятся промежуточные станции. Каждая из них имеет два приемника и два передатчика, укрепленных на верхушке высокой мачты. Приемник воспринимает смесь импульсор всех каналов (восьми, двенадцати, двадцати четырех в зависимости от системы связи), затем вся эта смесь без разделения усиливается и излучается передатчиком на следующую промежуточную или на оконечную станцию.

просты. Надо только, чтобы характеристики усилителей были линейны. Тогда наложение не будет происходить.

Чтобы связь работала надежно и устойчиво, есть еще множество вспомогательных устройств. Телефонные токи к усилителю проходят через ограничитель амплитуд, который срезает слишком большую мощность, возникающую при выкриках. Для отраженных токов, которые могли бы блуждать взад и вперед от одною абонента к другому, ставят на длинных линиях э-хозаградителп, ловушки.

Самые надежные, самые долговечные электронные лампы ставятся в аппаратуре для линий дальней связи. Кроме того, многие усилители снабжаются приспособлениями для автоматической замены ламп в случае их выхода из строя. Есть усилители, работающие в герметических ящиках, опущенных на дно моря.

Сельское хозяйство Советского Союза, вооруженное передовой наукой, уверенно, несмотря ни на какие внешние неблагоприятные факторы, получает все возрастающие урожаи. Надежно и бесперебойно работает дальняя связь в СССР, и близко то время, когда междугородная телефонная связь так же прочно войдет в быт населения, как вошла сейчас городская телефонная связь.

Источник: Электричество работает Г.И.Бабат 1950-600M

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты