1 Цепи с распределенными параметрами. Длинные линии.
Модели и режимы работы. Применение.
в случае передачи энергии в линии передач, антенны, фидеры, волноводы. Следует учитывать, что эелктромагнитные поля в этих устройствах распределены по всей их длине и в пространстве. В таких цепях имеем дело с распределёнными индуктивностями, ёмкостями, сопротивлениями. Поэтому они называются цепями с распределёнными параметрами. Ток и напряжение на выходе небольшого участка цепи с распределёнными параметрами не равны току и напряжению на его входе и отличаются как по величине, так и по фазе. Таким образом, ток и напряжение в любой точке цепи с распределёнными параметрами являются функциями не только времени, но и пространственных координат.
Из широкого класса цепей с распределёнными параметрами рассмотрим длинные линии. Они предназначены для передачи энергии на расстояние и чаще всего имеют длину, которая превосходит длину волны. Длинные линии называются однородными, если конструктивные данные остаются неизменными по всей их длине .
Целю изучения длинных линий является анализ распределения токов и напряжений вдоль этих линий. В основе анализа лежит предсавление о длинных линиях как о цепях с большим числом бесконечно малых элементов, распределённых вдоль длины линии равномерно.
Режим бегущей волны характеризуется наличием только падающей волны, распространяющейся от генератора к нагрузке. Отраженная волна отсутствует. Мощность, переносимая падающей волной, полностью выделяется в нагрузке. В этом режиме BU = 0, | Г | = 0, kбв =kсв = 1[9].
Режим
стоячей волны характеризуется тем, что
амплитуда отраженной волны равна
амплитуде падающей BU = AU т.е.
энергия падающей волны полностью
отражается от нагрузки и возвращается
обратно в генератор. В этом
режиме, | Г | = 1, kсв = 
, kбв = 0[9].
В режиме смешанных волн амплитуда отраженной волны удовлетворяет условию 0 < BU < AU т.е. часть мощности падающей волны теряется в нагрузке, а остальная часть в виде отраженной волны возвращается обратно в генератор. При этом 0 < | Г | < 1, 1 < kсв < , 0 < kбв < 1
2. Усилители с оэ, об, ок и на полевых транзисторах - с он, ос.
При схеме включения биполярного транзистора с общим эмиттером (ОЭ) входной сигнал подаётся на базу, а снимается с коллектора. При этом фаза выходного сигнала отличается от входного на 180°. Усиливает и ток, и напряжение. Данное включение транзистора позволяет получить наибольшее усиление по мощности, поэтому наиболее распространено. Однако при такой схеме нелинейные искажения сигнала значительно больше. Кроме того, при данной схеме включения на характеристики усилителя значительное влияние оказывают внешние факторы, такие как напряжение питания, или температура окружающей средыВ схеме с ОЭ — током базы. Напряжение на переходе база-эмиттер при этом остаётся почти постоянным и зависит от материала полупроводника, для германия около 0,2 В, для кремния около 0,7 В, но на сам каскад подаётся управляющее напряжение. Ток базы, коллектора и эмиттера и другие токи и напряжения в каскаде можно вычислить по закону Ома и правилам Кирхгофа для разветвлённой многоконтурной цепи.
Токи в транзисторе связаны нижеследующими соотношениями:
по
правилу Кирхгофа для узлов алгебраическая
сумма всех трёх токов (
)
равна нулю
,
где
—
коэффициент
усиления транзистора по току в схеме с
общим эмиттером,
—
коэффициент передачи тока эмиттера.
Поэтому схема с общей базой наиболее часто используется для построения высокочастотных усилителей, особенно вблизи верхней границы рабочего диапазона частот транзистора. Достоинством схемы является то, что схема имеет стабильные температурные и частотные свойства, то есть параметры схемы(коэффициент усиления напряжения, тока и входное сопротивление) остаются неизменными при изменении температуры окружающей среды.
Следует также отметить, что фазы входного и выходного сигнала совпадают. Такая схема включения используется для построения входных усилителей, в случае если выходное сопротивление источника велико, а также в качестве выходных каскадов усилителей мощности.
Билет № 6