лекции по УППС (УПОС) ч.1 / Глава5а / 5_8
.doc5.7 Резонансные усилители
5.7.1 Усилители на невзаимных элементах
В усилителях радиосигналов применяются две схемы включения транзисторов: с общим эмиттером (ОЭ) и общей базой (ОБ) на биполярных транзисторах (БТ), с общим истоком (ОИ) и общим затвором (ОЗ) на полевых транзисторах (ПТ). Усилители с ОЭ (ОИ) в диапазонах метровых и более длинных волн дают наибольшее усиление мощности. Усилители с ОБ (ОЗ) отличаются бóльшей устойчивостью в сантиметровом и дециметровом диапазонах волн.
Рис. 5.1 – Резонансный усилитель
Схема усилителя на ПТ с ОИ – на рис. 5.1. Колебательный контур CкLк настраивается на частоту сигнала конденсатором Cк. Питание последовательное – через развязывающий фильтр C3R3. Емкость конденсатора C3 в 50 … 100 раз превышает максимальную емкость конденсатора Cк, поэтому резонансная частота контура практически определяется только параметрами Cк и Lк. В схеме используется частичное включения контура к стоку транзистора для повышения устойчивости усилителя.
В каскадах на БТ частичное включение контура используется для уменьшения шунтирования контура входными и выходными сопротивлениями транзисторов – рис.5.2.
m, n – коэффициенты включения контура C1 |
Рис.5.2 – Резонансный усилитель с автотрансформаторной связью
На рис.5.2: m – коэффициент включения контура в коллекторную цепь;
n – коэффициент включения контура в базовую цепь
Трансформаторная связь контура с коллекторной цепью – рис.5.3.
|
Рис. 5.3 – Резонансный усилитель с трансформаторной связью
5.7.2 Анализ резонансного усилителя
Для малых сигналов транзистор можно представить линейным 4-хполюсником, описываемым системой уравнений
İ1 = Y11 + Y12 ; İ2 = Y21 + Y22 .
= |
Рис. 5.4. Эквивалентная схема резонансного усилителя
Коэффициент усиления по напряжению
K( j) = – m n Y11 / YЭ = – m n Y11 RЭ /(1 + j),
где = – обобщенная расстройка; dЭ =GЭ – затухание контура; GЭ = 1 / RЭ = Gк + m2G22 + n2Gн; YЭ = GЭ(1 + j).
5.8.3 Внутренняя обратная связь в резонансном усилителе
G12 – проводимость; C12 – проходная емкость
GЭ2 – эквивалентная проводимость контура |
|
Рис. 5.5. Внутренняя обратная связь: G12 – проводимость; C12 – проходная емкость |
|
5.7.4 Повышение устойчивости резонансных усилителей
|
Рис. 5.13 – Каскодное соединение транзисторов
Рис. 5.5 – Трансформаторная связь
5.7.5 Шумы резонансных усилителей
|
Рис. 5.16. Эквивалентная схема источников шума
5.8 Усилители промежуточной частоты
|
Рис. 5.27 – Усилитель промежуточной частоты
5.9.1 Фильтры для трактов промежуточной частоты
|
Рис. 5. 29 – Усилитель промежуточной частоты
Рис. 5.30 – Полосовой фильтр
|
На рис.5.30 – полосовой фильтр.При аппроксимации Баттерворта: если C1 = C2 = C, то R2 = ; R1 = ; R3 = R2(4Q2 – 2KФ0).
|
Максимально реализуемая добротность фильтра по схеме на рис.5.30
Q = 0,5,
где K – коэффициент усиления ОУ по напряжению без обратной связи.
При проектировании фильтров выбирают Q Qmax – для получения достаточной стабильности добротности Q.
Рис. 5.3 – Полосовой фильтр с мостом Вина в цепи обратной связи |
Рис. 5.31. Полосовой фильтрс мостом Вина в цепи положительной ОС . Если C1 = C2 = C; R1 = R3 = R2 = R, то при заданных fпр и П0,7 необходимо обеспечить K = 5 –/Q; R =/пр C; при этом KФ0 = 5 Q / ; обычно Q = 10 … 15 |
Полосовой фильтр с мостом Вина в цепи положительной обратной связи – на рис. 5.31. Круговая частота настройки фильтра пр = 2fпр; fпр – промежуточная частота.