4.1. Підсилювач проміжної частоти з одноконтурними настроєними на одну частоту каскадами

Спрощена схема частини такого підсилювача показана на рис.4.1. Каскади підсилення навантажені ідентичними LC-контурами, настроєними на частоту f₀ = f_ПР, з коефіцієнтами ввімкнення до виходів підсилювачів n₁ і до входів n₂. Кількість активних елементів і контурів однакова і дорівнює n. Загальний коефіцієнт підсилення дорівнює добутку коефіцієнтів підсилення окремих каскадів.

Оскільки каскади ідентичні, то можна записати:

Резонансний коефіцієнт передачі визначимо за умови . У цьому випадку

.

Рівняння частотної характеристики , селективність

З рівняння для частотної характеристики визначимо узагальнене розстроювання ξ_а ППЧ на рівні у_а: З другої сторони, узагальнене розстроювання дорівнює: де - смуга пропускання ППЧ на рівні а, а - смуга пропускання одного контуру на рівні . Смуга пропускання n-каскадного підсилювача ППЧ на рівні дорівнює:

Визначимо коефіцієнт прямокутності ППЧ на рівні а:

Якщо задано смугу пропускання ППЧ на рівні 0,7, то для її забезпечення смуги пропускання окремих каскадів необхідно збільшити до значення:

Наприклад, при смузі підсилювача П_0,7 = 10 кГц і п = 4 необхідно мати П₁ = 23 кГц. Необхідність розширення смуги пропускання окремих каскадів при збільшенні їх кількості приводить до обмеження зростання загального підсилення ППЧ.

З тієї ж причини при збільшенні кількості каскадів підсилювача коефіцієнт прямокутності на рівні 0,1 прямує до значення К_П0,1 = 3,1. На рис.4.2 приведено частотні характеристики для одного каскаду (крива 1) і для чотирьох каскадів (крива 2). При збільшенні кількості каскадів підсилення вершина АЧХ стає більш плоскою.

До переваг розглянутого підсилювача слід віднести простоту побудови і легкість налагодження. До недоліків - обмеження коефіцієнта прямокутності значенням 3,1, обмеженість коефіцієнта підсилення при збільшенні кількості каскадів, значну залежність АЧХ від можливого розкиду резонансних частот окремих каскадів. З вказаних причин загальна кількість резонансних каскадів в підсилювачі не повинна перевищувати чотирьох. Збільшення їх кількості не викликає суттєвого покращання загальних параметрів ППЧ.

4.2. Підсилювач проміжної частоти з одноконтурними взаємнорозстроєними парами каскадів

Схема такого підсилювача не відрізняється від схеми, приведеної на рис.4.1. Різниця полягає в тому, що весь ППЧ містить парну кількість каскадів і в кожній парі каскадів контури симетрично розстроєні відносно проміжної частоти на величину (або ) так, щоби і У цьому випадку коефіцієнт передачі такої пари каскадів дорівнює:

Після спрощення виразу одержимо

На резонансній частоті , тому резонансний коефіцієнт передачі

Визначимо модуль рівняння амплітудно-частотної характеристики пари каскадів

.

Як показано на рис.4.3, в залежності від вибору початкового розстроювання контурів, форма частотної характеристики може бути одногорбою, одногорбою з максимально плоскою вершиною, або двогорбою. Найчастіше використовують ППЧ, АЧХ яких має максимально плоску вершину. В цьому випадку початкове розстроювання ξ₀=1 і для n-каскадного підсилювача рівняння АЧХ визначається виразом:

де n/2 – кількість пар каскадів.

Аналогічно п. 4.1 визначаємо смугу пропускання на рівні а

Смуга пропускання на рівні 0,7

Коефіцієнт прямокутності на рівні a

Можна показати, що при зростанні n коефіцієнт прямокутності на рівні 0,1 прямує до значення 1,94.

Розглянутий ППЧ має ряд переваг порівняно з попередньою схемою. До них слід віднести кращий коефіцієнт прямокутності і можливість одержання більшого підсилення. Недоліком ППЧ є необхідність використання великої кількості активних елементів і складність в налагодженні при формуванні АЧХ.