29 Arfp Randamentul,atenuarea

4.2.3 Randamentul ARFP Principalul indicator al eficienţei energetice a unui ARFP este randamentul acestuia, care pune în evidenţă pierderile relative de energie pe EA. Cu cât aceste pierderi sunt mai mici, pe lângă câştigul energetic se îmbunătăţeşte şi regimul termic al EA, creşte siguranţa în funcţionare şi apare posibilitatea creşterii puterii utile. Pentru a determina randamentul ARFP vom porni de la schema de principiu a acestuia:

Fig. 12 ARFP clasă A Între electrozii de comandă ai EA se aplică tensiunea de excitaţie

vin (t ) = Vin ⋅ cos ω0t şi tensiunea de polarizare Vp . Valoarea instantanee a tensiunii de polarizare va fi

v p (t ) = V p + Vin ⋅ cos ωt Sub acţiunea tensiunii de excitaţie va avea loc o modificare a curentului de ieşire faţă de valoarea iniţială din punctul static de funcţionare:

i2  I Q  I 2 cos t care, la rândul său va determina o cădere de tensiune pe Rs. În aceste condiţii, valoarea instantanee a tensiunii dintre electrozii de ieşire ai EA este:

vies = Vcc − I Q ⋅ RS − I 2 ⋅ RS ⋅ cos ωt

comp.continuă comp.alternativă

Prin urmare, puterea absorbită de la sursă PA=IQVcc se regăseşte în:  puterea utilă (a componentei alternative):

PU =

1 2 1 I 2 RS = I 2V0 2 2

 puterea disipată inutil pe sarcină de către componenta de curent continuu:

PDR  I Q2 RS  puterea disipată pe EA :

PDEA  PA  PU  PDR

Definim randamentul energetic al ARFP:

η=

PU PU 1 = = <1 PA PU + PD 1 + PD / PU

Rezultă că, cu cât PU este mai mare ca PD , randamentul creşte, tinzând teoretic către 1. Făcând înlocuirile necesare vom obţine:

η=

1 I 2 V0 . 2 I Q Vcc

Din analiza acestei relaţii rezultă următoarele metode de creştere a randamentului energetic (η):  micşorarea valorii lui IQ folosind clasa adecvată (B sau C);  creşterea valorii lui V0 către valoarea lui Vcc prin utilizarea unor elemente reactive în paralel cu RS (inductanţe, circuite oscilante, transformatoare de impedanţă). 4.2.4 Atenuarea armonicelor frecvenţei purtătoare O oscilaţie de formă sinusoidală de putere se poate obţine prin filtrare. Acest lucru se poate realiza fie conectând ca sarcină în ARFP un circuit oscilant derivaţie – C.O., fie un filtru trece jos - FTJ.

Prima variantă este din ce în ce mai rar utilizată deoarece, pentru a asigura o atenuare corespunzătoare a armonicilor frecvenţei purtătoare, este necesar ca majoritatea etajelor amplificatorului de putere să conţină C.O. acordabile în gama frecvenţelor de lucru, ceea ce complică enorm sistemul şi procedura de acord a emiţătorului pe frecvenţa de lucru. Odată cu utilizarea sintetizatorului de frecvenţă pentru generarea purtătoarei, pentru adaptarea sistemului de acord al emiţătorului la metode digitale se utilizează, cu precădere, etaje ARFP de bandă largă, iar la ieşirea amplificatorului de putere se conectează un FTJ ce împarte gama frecvenţelor de lucru în game suboctavice, atenuarea în banda de blocare a filtrului fiind corelată cu atenuarea impusă pe armonicele purtătoarei. Având în vedere că pentru a obţine puteri utile mari se folosesc, de regulă, scheme în contratimp, care prezintă avantajul teoretic de anulare a armonicilor de ordin par, pentru a nu supradimensiona circuitele de filtraj, se poate alege un regim de funcţionare a ARFP cu un unghi de deschidere ce asigură un nivel minim posibil al armonicii a 3-a a purtătoarei. Amplitudinea celorlalte armonici deja devine neglijabilă, astfel încât forma de undă la ieşirea emiţătorului se apropie de o sinusoidă.