14.1. Простейшие согласующие цепи

Рис. 14. 1

ля согласования

цепей можно использовать резонансные цепи в

разных комбинациях. Рассмотрим некоторые из них.

В схеме 14. 1 согласуемая цепь есть последовательной соединение . Формулы для расчета элементов цепи приведены ниже:

. Так как постоянная не может быть отрицательна, нагруженная добротность цепи должна удовлетворять условию . Очевидно, что это условие может быть выполнено только, если . Значение определяет полосу частот согласования: ( центральная частота полосы согласования). Для параллельного включения и можно использовать согласующие цепи рис. 14. 2 и 14. 3.

Рис. 14. 2

Рис. 14. 3

Для цепи рис. 14. 2:

. Условие реализуемости:

Для цепи рис. 14. 3: . Условия реализуемости: . Если по какой либо причине желательно, чтобы согласующая цепь имела индуктивный вход, то можно воспользоваться цепью рис.14. 4. Если согласуется параллельная цепь, то ее надо пересчитать в последовательную.

Рис. 14. 4

. Условие реализации: . Так как расчетные формулы для согласующих цепей даны без вывода, необходимо сказать несколько слов об алгоритме их вывода. Исходными данными является частота, на которой достигается согласование, и полоса частот, в которой рассогласование не превосходит заданные пределы. Полоса определяет нагруженную добротность . Здесь полоса частот, частота, на которой достигается полное согласование. Значения R1 и Сout предполагаются известными. Рассматривая рис. 14. 1, 14. 2, 14. 3, 14. 4, очевидно, что неизвестными являются три реактивности. Следовательно, для их определения необходимо иметь три уравнения. Эти уравнения получаются из общего уравнения для входного сопротивления согласующей цепи (вместе с согласуемой цепью) со стороны сопротивления R_L_, при наложении следующих условий: входное сопротивление должно быть чисто активным и равным R_L и добротность цепи имеет заданное значение . Приравнивая мнимую часть сопротивления нулю (она состоит из емкостной и индуктивной частей), мы получаем возможность задать характеристическое сопротивление цепи на частоте согласования, значение которого определяется добротностью: . Пусть входное сопротивление равно , где . Первое слагаемое соответствует положительной части входной реактивности, второе отрицательной. На частоте они должны быть равны. Очевидно, что и должны выполняться условия и . Таким образом получаем три уравнения из которых определяются сопротивления всех трех реактивностей согласующей цепи.

14. 1. Расчет стационарного режима автогенератора

Крутизна характеристики АЭ по первой гармонике , где , амплитуда напряжения на входе АГ (между базой (затвором) и эмиттером (истоком)), , крутизна спрямленной входной характеристики АЭ. Тогда . Из условия «баланса амплитуд» значение определится как . Выбрав значение угла отсечки , от которого зависит КПД АГ, перейдем к определению сопротивления нагрузки , рассчитав АГ в стационарном режиме как усилитель с отсечкой выходного тока. Мощность колебаний первой гармоники определится как . Здесь амплитуда тока первой гармоники, зависящая от угла отсечки, амплитуда напряжения первой гармоники на сопротивлении , близкая к напряжению питания АГ. , . Тогда . Параллельное (по отношению к КК АГ) сопротивление , где . Здесь , . емкость, включенная между базой (затвором) и эмиттером (истоком), емкость, включенная между коллектором (стоком) и общим проводом. входное сопротивление устройства, которому АГ отдает мощность. От значения сопротивления зависит нагруженная добротность КК АГ. Обычно выбирают и сопротивление потерь контура . Отсюда следует соотношение и . Для фазосдвигающей цепочки (последовательно включенных и ) можно получить соотношение , откуда . Значение . Для выбора угла отсечки определим КПД АГ: . График функции приведен на рис.14. 1. При выборе и , при уменьшении угла отсечки КПД возрастает, при увеличении – падает.