Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Симонов Ю.Л. Усилители промежуточной частоты

.pdf
Скачиваний:
34
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
16.36 Mб
Скачать

Оо

£

§.

д

о

о

СО

ГГ

л

<D

fr­ ee ca

со

а> а .

с

+ ьд

О

ОЕ + Ьо

<J

£

иВ

со

+

и

СМ

 

 

■И

О

 

I/O

 

и

+

ta

<1

 

 

öo

5

 

 

 

 

 

е

чз

 

 

 

 

 

в

1

 

 

 

 

 

<=о

+

 

И

в

 

г

_

л

 

 

•а

со

 

 

 

сГ

и

и

 

и

сГ

Ö*

Ö

<J

 

А

 

 

 

 

 

 

1

СМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

■«

Iя

*53

«О< 4J

в

1*0

N

со

О

*53

%

X2і э*5

>3н соX

,8.3

о'8

Наименование параметра

 

 

 

5«)

tJO

Ьо

Ъд

 

 

 

V

Л

V

л»

у

у

 

 

•ы

 

 

Йо

ЙО

Ъй

Ьо

Йо

Од

 

 

 

ж .

 

W

 

Он

 

 

S

I

 

 

С(

 

 

 

° 2

 

X!

 

з;

 

 

ш£

 

о

 

 

 

 

 

со,

 

и і

 

ш

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

5 °

 

 

 

 

 

 

 

= о

 

 

 

 

 

 

 

Жс

 

О) К

 

 

 

 

К

 

 

 

 

па сч

2 s *

шs

 

 

 

а. а.

н а -

съ

ю §

 

 

 

>, н

У >» ь

О

о

 

 

 

(- л

о Н

J3

)о й

 

 

 

* 5

С я ч

О 2

 

 

 

о s

о

SS

 

ш

 

 

 

bä -Ѳ-

Ж-©«

 

 

 

 

261

Продолжение табл. 8.1

 

 

 

 

 

 

1 *

e

 

 

__

 

 

o b

«■+-*

со

 

too

too

“-|*o

 

Со

 

с»

 

 

tt

>■4

к

g

«

<3

<

too

CO

 

 

too

,W

CM

 

 

 

 

 

 

<3

 

 

 

 

 

 

 

2

ч

§ 2 | Sо

Ѵѵо

О о

Со

<

со

<1

Со

<3

SX

О

X r*

о

X

3

X

X X X x

3

5CbX

S о

G, О

аÄ

s

X

<0

<3

СО

<1

Со

<3

#x

о

X

*=(

о

X

X

x

я

X

X

ш

5 s

5 a

G« о

É X

S

X

н

со

со

Сь

*

•5°

too

too

too

V t3

»Я

Я

 

оѵ_/ H

 

X

о

X—ч

c t

О

о

S «

X

Я

О

ш

Щ

X

 

°

о

 

X

о

я

& S ,

с

 

X

 

 

X

-»X

<U:Xо

 

Оѣ

:

ч

о

о

й

1

X

X

3

X

 

п

^

too

«

СМ

too

too

too

too

л

üo

со д а

I *

 

 

• <©

 

Со

д а

too

too

V

л

too

too

I ЕСЯ

Я О Н

о X о о X О

X

cf ^

О - О

я £- X о- ^С

«=ссС оX

X2 ®

£ *5

С

X о

Н X

262

О о

'o

:и і**о

о и <j

о

о

3

F 1*0

О О ку

к

С

Ьо bo

V A

bo bo

,Я о

i g £

U

X

и

о

о

и

 

о

|

 

f

5 s *

 

и

* cf

 

®?о

 

я с ^ И«3 s o n

С ч *

О) о

н в

 

 

 

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

 

ьо >,

О

 

 

 

О О

 

ч

 

 

 

 

ч ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«

 

 

 

 

 

 

 

 

s<

 

 

 

 

 

 

 

 

ьо —

 

 

 

О

О

г

 

t5^

 

 

 

<0

 

w -

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

и

 

 

 

 

 

 

!<

 

 

 

 

 

 

 

 

!<

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

 

ЬО

 

a

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

а

СОbo (

 

4

 

 

 

U

4

 

 

 

 

иS

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

!<

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

bo

bo

Ö0

 

H

 

 

 

 

у

Л V

 

 

 

 

 

 

bo

’ЭД

bo

 

i

 

 

 

 

 

 

Cjs

C<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч>

 

 

 

 

О) ж

 

 

3*

cL

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

ч

 

 

т

>:

 

 

 

 

я ,

 

 

 

н

 

 

 

 

Гі «?

 

 

оо

 

 

 

 

 

 

 

ж *

 

 

 

 

 

 

 

л т-

 

 

 

 

 

 

 

2

о

 

 

 

 

а *

 

 

S °

 

 

.ci-ss

о

•е*Е

 

 

S

щ

 

 

 

 

%5

 

 

с

 

 

 

03

 

 

 

 

 

^ '

со

 

 

 

 

 

 

 

 

Я

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

263

— значения сопротивлений резисторов, обеспечиваю­ щих режим питания усилительного прибора по постоян­

ному току;

— избирательность по соседнему каналу — ап и ча­

стота соседнего канала fc;

— минимальная распределенная емкость монтажа

Ст;

— собственные затухания контурных индуктивно­ стей d.

8.2. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ТИПА УПЧ

Тип УПЧ зависит от его назначения и от предъявлен­ ных к нему требований.

I. Требования к избирательности не предъявляются. Наиболее целесообразными в этом случае являются одноконтурные УПЧ.

При этом в зависимости от величины отношения П„Я„ и типа усилительных приборов используются сле­ дующие варианты.

1. Полоса пропускания П„//о<;0,1:

а) усилитель на электронных лампах или униполяр­

ных транзисторах,

при

/С„^103 используется

настро­

енный усилитель,

при

четном числе контуров, Кп>

>103 и 0,ОЗ^Пп//о^О ,1— усилитель с парами

расстро­

енных каскадов;

 

 

 

б) усилитель на биполярных транзисторах.

Во всех случаях применяются настроенные УПЧ. 2. Полоса пропускания П„//0>0,1:

а) усилитель на электронных лампах или униполяр­ ных транзисторах. Тип УПЧ определяется в результате сравнительного расчета настроенного усилителя и усили­ теля с парами и тройками расстроенных каскадов. Окон­ чательно принимается тот тип, который обеспечивает заданное усиление, полосу пропускания и стабильность минимальным количеством каскадов, а при равном числе

каскадов — усилитель с более

простой настройкой;

б) усилитель на биполярных транзисторах.

Тип

УПЧ определяется

возможностью реализации

режима

оптимального согласования.

Случай 1. Режим оптимального согласования осущест­ вим во всех каскадах, включая преобразователь частоты, либо во всех каскадах, кроме преобразователя частоты или оконечного каскада. Выбирается настроенный уси­ литель.

264

Случай 2. Режим оптимального согласования осуще­ ствим только в предварительных каскадах. Выбор типа УПЧ зависит от числа его каскадов п:

п= 1, 3, 7 — усилитель с парами расстроенных каска­ дов, если при этом обеспечивается реализация режима оптимального согласования одновременно в преобразова­ теле частоты и в оконечном каскаде, в противном слу­ чае— настроенный усилитель;

л = 2 — тройка расстроенных каскадов при условии одновременной реализации оптимального согласования в преобразователе частоты и оконечном каскаде, в про­ тивном случае — настроенный УПЧ;

л = 4, 6 — настроенный усилитель; п = 5, 8 — настроенный усилитель или усилитель с па­

рами расстроенных каскадов, если в последнем режим оптимального согласования осуществим во всех каска­ дах.

Случай 3. Режим оптимального согласования не реали­ зуется в предварительных каскадах, по осуществим в преобразователе частоты и в оконечном каскаде. Тип УПЧ зависит от числа каскадов:

п= 1, 2, 4, 6 — настроенный усилитель;

п= 3, 7 — усилитель с парами расстроенных каскадов, если это обеспечивает реализацию режима оптимального согласования в предварительных каскадах, в противном случае — настроенный усилитель;

п= 5, 8 — усилитель с парами или с тройками рас­ строенных каскадов при условии реализации в предва­ рительных каскадах режима оптимального согласования,

впротивном случае — настроенный усилитель.

Случай 4. Режим оптимального согласования не реа­ лизуется во всех каскадах УПЧ и в преобразователе ча­ стоты. Тип УПЧ выбирается так же, как в усилителе на электронных лампах при Птг//0> 0,1.

II. Предъявлены требования к избирательности.

Тип УПЧ выбирается так же, как в случае, когда требования к избирательности не предъявлены. Рассчи­ тывается избирательность. усилителя и сравнивается с заданной. Если принятый тип УПЧ ее не обеспечивает, то поступают следующим образом.

1. Полоса пропускания Пп//0^0,1 . Используют двух­ контурный УПЧ. В отдельных случаях при Пп//о, близ­ ких к 0,1, УПЧ с одноконтурными и двухконтурными ка­ скадами.

265

2.Полоса пропускания П„//о>0,1. Выбирается УПЧ

сравным числом одноконтурных и двухкоптурпых каска­ дов. Если он не обеспечивает заданной избирательности,

то — двухконтурный УПЧ.

В случае, если двухконтурный УПЧ не дает необходи­ мой избирательности, следует перейти к УПЧ с ФСИ.

6.3. РАСЧЕТ ЧИСЛА КАСКАДОВ УПЧ

I. Требования к избирательности не предъявлены. 1. Полоса пропускания Пп//о^О,1. Одноконтурный на­

строенный усилитель. Методика расчета числа каскадов определяется типом усилительных приборов, используе­

мых в УПЧ.

а) Электронные лампы и униполярные транзисторы.

Минимальные значения полных емкостей контуров

 

с , „ = І„ах |( 1^

1’4И ^ п “><д с' + 4С‘)’

( 8. 1)

1с,+с,+с„.

 

Максимальное единичное усиление каскада

 

К е ==5/2яП п Сэт -

( 8. 2)

Количество каскадов находится методом последова­

тельных проб по формуле

 

(п+і) =

^еіДед^” Ѵ? ~М)>

(8.3)

где К е ш К е , К е д — единичные усиления соответственно преобразователя частоты, предварительного и оконечно­ го каскадов. Численные значения функции q>(n+l) бе­ рутся из табл. 5.7. Количество каскадов найдено пра­

вильно, если

(8.4)

Коп<^.Кп^=:Ко(п+1)-

б) Биполярные транзисторы.

 

Усилительный потенциал каскада

 

K * = s ß V g tg i-

(8.5)

Количество каскадов рассчитывается методом после­

довательных проб по формуле

 

^вШн) = ^ п ^ м Д ^ ” 'Д (Я + 1 ).

( 8. 6)

266

где К ш т К м , К м я — усилительные потенциалы соответст­ венно преобразователя частоты, предварительного и оконечного каскадов.

Численные значения функции х(п + 0 беруется из табл. 5.2. Число каскадов найдено правильно, если удов­ летворяется условие (8.4).

Полоса пропускания Пп//о>0,1. Одноконтурный уси­ литель. Порядок расчета зависит от типа усилительных приборов, принятых в УПЧ.

а) Электронные лампы и униполярные транзисторы. Тип одноконтурного УПЧ выбирается в результате срав­ нительного расчета числа каскадов настроенного усили­ теля и усилителей с парами и тройками расстроенных каскадов. Принимается тот тип усилителя, который обес­ печивает заданный коэффициент усиления К п минималь­ ным числом каскадов, а при одинаковом количестве ка­ скадов— с более простой настройкой.

Минимальные значения полных емкостей контуров

'Pc(f./n„)(AC< + AC,)>

(8.7)

Р і ~f Ci -f- Cm,

где pc= 1,1 -r-1,4 — настроенный усилитель, pc= 2н-3,3— усилитель с парами и рс= 5-ь10 — усилитель с тройками расстроенных каскадов.

Количество каскадов вычисляется методом последова­ тельных проб по формуле (8.3) с учетом (8.2).

Численные значения функции <р(я+1) для допусти­ мого Ор берутся из табл. 5.6.

Следует иметь в виду, что число каскадов (включая преобразователь частоты) п + 1 в усилителе с парами расстроенных каскадов должно быть кратно двум, а в УПЧ с тройками расстроенных каскадов — трем.

Количество каскадов каждого типа УПЧ найдено пра­ вильно, если удовлетворяются условия (8.4) для настро­

енного усилителя или следующие условия:

 

Ко(п—і)<Кп^Ко(п+і) — для УПЧ

с парами расстроенных

каскадов;

 

(8.8)

Ко(п-г)<Кп^Ко(п+1) для УПЧ

с тройками

расстроен­

ных каскадов.

(8.9)

б) Биполярные транзисторы. Тип одноконтурного УПЧ определяется в результате проверочного расчета реализуемости режима оптимального согласования. Для этого по формулам (8.6) и (8.5) вычисляется число ка­

267

скадов настроенного УПЧ. Расчетное эквивалентное за­ тухание контуров

do= (II п//оИ'(« + !)•

(8.10)

Численные значения функции ф(7і+1) для настроенного усилителя берутся из табл. 4.5.

Максимальное предельное эквивалентное затухание контура da (вычисляется отдельно для преобразователя частоты, предварительного и оконечного каскадов)

dn— d + 2 / ( а і + аі + а т ) ,

( 8. 11)

где am = a,nc при С = 0.

Режим оптимального согласования в том или ином каскаде может быть реализован, если в нем d0^ d a.

Далее следует руководствоваться рекомендациями § 8.2. Если возникает необходимость перехода к усили­ телям с расстроенными каскадами, то расчет для них ведется по тем же формулам, что и для настроенного УПЧ.

Численные значения функции х(л+1) Для допустимо­ го Ор и соответствующего типа УПЧ берутся из табл. 5.3 и 5.4. При этом вместо условия (8.4) используется усло­

вие (8.8) или (8.9).

Следует иметь в виду, что у каскадов УПЧ с тройка­ ми расстроенных каскадов, настроенных на номиналь­ ную промежуточную частоту, расчетное эквивалентное затухание контуров равно 2d0.

II. Предъявлены требования к избирательности. Предварительно тип УПЧ выбирается так же, как

в предыдущем случае, когда требования к избиратель­ ности не предъявлены и производится проверочный рас­ чет избирательности по формулам:

<T«p=[l + 0/c/do)^+1^

( 8. 12)

для настроенного усилителя;

 

для усилителя с парами расстроенных каскадов;

(8.13)

 

+ ( £ ' f г - з г + 4 (1+ m f tW

I814)

268

для усилителя с тройкам и расстроенн ы х к аск ад о в, где

Численные значения обобщенной расстройки ß для допустимой Ор и соответствующего типа УПЧ берутся из табл. 4.3. Полученное о„р сравнивается с заданным а„. При Onp^Gn окончательно принимается ранее принятый тип УПЧ.

Для обеспечения заданной избирательности при Опр<сГп могут быть Рекомендованы следующие меры. При небольшой разнице между <тпр и ип (порядка 10— 30%) можно увеличить (настроенный УПЧ), но не более чем на один, число каскадов, если при этом обеспечива­ ется заданная избирательность. Возможен также пере­ ход от настроенного УПЧ к усилителю с парами рас­ строенных каскадов или от усилителя с парами расстро­ енных каскадов к УПЧ с тройками расстроенных каска­

дов, если это позволяет обеспечить апР^ а п

и, кроме

того, допустима более сложная начальная

настройка

УПЧ и не возрастает (УПЧ на биполярных транзисторах) число каскадов.

В случаях, когда указанные мероприятия неприемле­ мы или не обеспечивают заданной избирательности, а также при большой разнице между опр и оп, целесо­ образно перейти к УПЧ, обладающему более высокой из­ бирательностью.

Выбор типа УПЧ здесь также зависит от ширины по­ лосы пропускания. При Пп//о^О,05 используется двух­ контурный усилитель, если П„//о>0,05 — УПЧ с однокон­ турными и двухконтурными каскадами и двухконтурный усилитель. В последнем случае сначала выбирается уси­ литель с одноконтурными и двухконтурными каскадами и если он не обеспечивает заданной избирательности, то — двухконтурный УПЧ. При переходе к этим УПЧ необходимо заново рассчитать количество каскадов. Ме­ тодика расчета зависит от типа используемых усилитель­ ных приборов.

Электронные лампы и униполярные транзисторы

1. Минимальные значения полных емкостей контуров Рассчитываются по формулам:

Г(1,1

1,4) (/0/П„) (ДС, + АС,),

(8.15)

С ъ * п — гпа X

Сі -f- С„

Р і +

 

269

для

одноконтурны х к аск ад о в и

 

 

 

 

Сэ ?щ —■іпах

(1,4 н -2,5) (/0/Пп) ДСг-;

 

 

Сі~\-Ст

 

 

 

 

 

 

 

Cg т.2-- '

■(1,4-н2,5)(УПя) ДCit

 

 

X

 

 

 

 

 

Сі~\-Ст

 

 

для двухконтурных каскадов.

 

 

 

2. Максимальное единичное усиление

 

 

Ке=

S/2%U.nC3m для одноконтурного каскада,

 

S/2itIInJ/ С э тіСэта для

двухконтурного каскада.

 

 

 

 

 

 

(8.16)

Число каскадов УПЧ определяется методом после­

довательных проб по формулам:

 

 

а) Двухконтурный,УПЧ

 

 

 

 

Д О(п+і)

Д е п Д е д к п~ 'К К +

О,

(8.17)

 

 

где

Кеи, Ке, Дед — единичное

усиление

соответственно

преобразователя частоты, предварительных и оконечного каскадов.

Численные значения функции <р(/г+1) для допусти­ мого Cp берутся из табл. 5.13.

Число каскадов найдено правильно, если удовлетво­

ряется условие (8.4).

и двухконтурными

б) Усилитель с одноконтурными

каскадами

 

 

До(™+1)= ДепдД ед (Д еоД ед)

(П+ 1) ,

(8.18)

где Депд-—единичное усиление преобразователя частоты с двухконтурным полосовым фильтром (для увеличения эффективной избирательности); Д ед — единичное усиле­ ние одноконтурного оконечного каскада; Кео, Д ед — еди­ ничное усиление предварительных каскадов с однокон­ турной и двухконтурной межкаскадной цепью. Функция /(«+ 1) вычисляется по формуле табл. 5.15 (режим рас­ согласования, случай 1). Входящие в нее значения обоб­ щенного коіэффициента связи ß берутся из табл. 4.9.

Количество каскадов п + 1 (включая преобразователь частоты) должно быть кратно двум. Оно найдено пра­ вильно, если удовлетворяет условие (8.8).

270

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ