С6 |
[(10-=-20)I2nf |
] I *Y" I |
лля схем рис' |
ö’ |
|
0 |
\ I |
У2І I |
для схем рис. 8 . 8 , |
в, е\ |
|
c vs? − − 2 0 |
|
+ |
для рис. 8 .8 , б, д. |
(8.54) |
Недостатками схем с параллельным питанием явля |
ются |
потери энергии |
полезного сигнала на резисторах |
Яб, что уменьшает усилительный потенциал и коэффи циент усиления каскада, кроме того, резистор Яо вносит в схему дополнительные шумы.
На рис. 8.9 изображены способы питания цепи базы от отдельного источника EQ. Схемы содержат небольшое количество деталей и обеспечивают высокую темпера турную стабильность в диапазоне температур —60 + 70 °С. Они наиболее удобны при последовательном пи тании цепи база — эмиттер (рис. 8 .9,а, б, в). Параллель ное питание (рис. 8.9,г) удобно лишь в схеме с общей
базой. Сопротивление резистора Я а и емкости |
конденса |
тора Сб определяются соотношениями |
|
|
|
Д э |
(Со — е бэ)/^э> |
|
|
Со [(Юн-2 |
■I |
Yu |
I |
(РИС. 8,9, а, б), |
|
0 )/2 itf0 |
У2 1 |
I |
рис. 8.9, в), |
(8.55) |
|
3 I Y. |
|
(рис. 8 |
, 9, г). |
|
Основные |
варианты |
схем |
питания |
цепи база — эмит |
тер с помощью делителя изображены на рис. 8.10. Их можно классифицировать на схемы с последовательным
(рис. 8 .1 0 ,а, |
б, д, ж) |
и параллельным (рис. 8 .1 0 |
,в, |
г, е,з) |
питанием. В |
схемах |
рис. 8 .10,а, в, д, е делитель |
R i, Я 2 |
подключен |
непосредственно к источнику |
питания, |
а в остальных схемах — через резистор Яф. У части схем (рис. 8 .1 0 ,а, в, д, е) для температурной стабилизации используется отрицательная обратная связь .по постоян ному току и они сводятся к схеме рис. 8 .6 ,а; у других схем (рис. 8 .1 0 ,6 , г, ж, з ) имеет место комбинированная обратная связь по постоянному току и напряжению. Их аналогом является схема рис. 8 .6 ,в.
В каскадах с параллельным питанием входная про водимость возрастает из-за шунтирующего действия де лителя R ь Я 2 (рис. 8 .1 0 ,в, г) и резистора Я 3 (рис. 8 .1 0 ,е, з ) , что приводит к уменьшению коэффициента усиления каскада. Кроме того, эти схемы требуют больших вели-
Рис. 8.8. Основные варианты принципиальных схем питания цепи базы через гасящий резистор:
а, в, г, е — с последовательным; б. д — с параллельным питанием; оіс, з — эквивалентные схемы по постоянному току.
Рис. 8.9. Основные варианты принципиальных схем питания цепи базы от отдельного источника:
о. б, в последовательное; г — параллельное; д — схема по постоянному току.
Рис. 8.10. Основные варианты принципиальных схем
о, б, д, ж — последовательное;
+<ч н и н М
Р, г, е, з- параллельное.
чин емкостей конденсаторов CR, Сф, Сэ и Ср, чем в ка скадах с последовательным питанием.
В одноконтурных каскадах с последовательным пита нием (рис. 8 .1 0 ,а, д) переменная составляющая входного тока транзисторов замыкается через конденсаторы C R и Сэ, а при параллельном питании (рис. 8.10,в, е) — через конденсаторы Сф, Ср, Сэ. Суммарная проводимость этих емкостей переменному току на промежуточной частоте должна быть в 1 0 — 2 0 раз больше входной проводимости каскада, так как в противном случае на них образуется заметное падение напряжения сигнала. Напряжение на входе транзистора и коэффициент усиления при этом уменьшаются. Исходя из этого, приходим к следующим расчетным формулам для этих емкостей:
Сб, Cg |
2 0 |
— 4 0 |
1 I У,, |
I |
для |
схемы |
рис. |
8 |
. 10, а, (8.56) |
|
2 |
rcfo |
|
У2 1 |
I |
для |
схемы |
рис. |
8 |
. 10, д, |
|
|
|
Сп, CQ, |
Cg, Сф |
|
3 0 -ч- 6 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
-'Р» |
'-'б » |
'-'э » |
' - ' Ф ^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У„ I + |
n-—hö—для |
схемы рис. |
8 |
.1 |
0 |
, в, |
|
|
|
|
Аі |
Ай |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
У2 , |
I + |
р— |
для |
схемы рис. |
|
.1 |
|
, е. |
|
|
8 |
0 |
|
|
|
|
А* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В двухконтурных каскадах (рис. 8.10,6, г, ж, з) ве личины емкостей конденсаторов в цепи база — эмиттер существенно зависят от способа включения второго кон тура полосового фильтра. При автотрансформаторном включении (рис. 8 .1 0 ,6 , ж), несмотря на использование последовательного питания, конденсаторы Сэ и Сб имеют сравнительно большие емкости
„ |
20-4-40 |
( I У„ I |
для схемы рис. 8.10,6, /я г7, |
С э, С б 3 г |
---- — ------- |
< |
0 1П |
г{ I У21 I Для схемы рис. 8 .1 0 , ж .
Вслучае емкостного включения контура (рис. 8.10. г,
3) |
Сэ, с б |
Юч-20 |
|
|
|
X |
|
|
2nf0 |
|
|
' э , и б ^ |
|
Yu I |
+ -^ - + б^-Для Схемы |
рис. 8 |
.1 0 , г, |
X |
/г,“ я. |
|
|
(8.58) |
|
|
|
У2 1 I |
+ р — Для схемы рис. 8.10, |
з. |
|
Аа |
|
|
|
Расчеты показывают, что во втором случае емкости конденсаторов Сэ и Сб получаются значительно меньши ми, чем в первом.
Поскольку I Y2i\ I Кц|, то значения емкостей Ср, Сф, Сэ, Сб в каскадах с общей базой получаются значитель-
Рис. 8.11. Принципиальные схемы каскадов при непосредственном подключении делителя питания цепи базы к коллектору:
а — без обратной связи; б — с обратной связью на частоте сигнала.
но большими, чем в схемах с общим эмиттером. Иногда из-за удобств монтажа резистор R2 делителя питания базы соединяют непосредственно с коллектором тран зистора (рис. 8.11). В схеме рис. 8 .11,а это приводит к некоторому увеличению выходной проводимости тран
зистора и к уменьшению усилительного |
потенциала и |
коэффициента |
усиления. В |
каскаде |
рис. |
8.11,6 наряду |
с этим через R2 возникает отрицательная обратная связь, |
вызывающая |
значительное |
уменьшение |
коэффициента |
усиления. Количество конденсаторов |
иля |
их емкостей |
в схемах рис. 8 . 1 0 может быть уменьшено при непосред-
Рис. 8.12. Принципиальные схемы каскадов с уменьшенным количе ством конденсаторов:
а — одноконтурный; б — двухконтурный.
ственном соединении по переменному току базовых и коллекторных цепей, как показано на рис. 8.12. При этом
Сб>(10-н20) |Г и |/2я/о. |
(8.59) |
Коллекторная цепь
В подавляющем большинстве каскадов УПЧ на од ном транзисторе (рис. 8 .8 —8 .1 1 ) применяется последова тельное питание коллекторной цепи. Параллельный спо соб питания используется в редких случаях, например при стыковке одноконтурного оконечного каскада УПЧ с детектором (рис. 8.13,а). Недостатком такой схемы является необходимость дополнительного резистора па раллельного питания RK, разделительного конденсатора Ср и более высокого напряжения источника питания. Для устранения этих недостатков более удобно в послед нем каскаде УПЧ применить транзистор обратной про водимости (рис. 8.13,6). При наличии в приемнике источ ника • питания с высоким напряжением может быть
использовано последовательное включение коллекторных цепей всех каскадов УПЧ. Это позволяет значительно уменьшить количество деталей в УПЧ. Примеры схем трехкаскадных УПЧ с последовательным питанием пока заны на рис. 8.14. В схемах рис. 8.14,а, б все транзисто ры включены с общим эмиттером, в схеме рис. 8.14,в
Рис. 8.13. Принципиальные схемы оконечного каскада УПЧ:
а — с параллельным; б — с последовательным питанием коллекторной цепи.
транзистор первого каскада включен с общим эмиттером, второго и третьего — с общей базой. Температурная ста билизация всех схем обеспечивается резистором R. На пряжение участка база— эмиттер образуется делителя ми Ri, R2. Последовательное питание часто применяется
вкаскодных соединениях двух транзисторов. Изменение резонансной частоты контуров каскада
вызывается температурной нестабильностью как собст венных параметров контура — его индуктивности и емко сти, так, главным образом, нестабильностью емкостей mizCz2 и т?Сііс, вносимых в контур со стороны усили тельных приборов. Сдвиг резонансной частоты каскада достаточно просто уменьшается до допустимого значения путем соответствующего выбора величины и знака ТКЕ (температурный коэффициент емкости) конденсатора, образующего собственную емкость контура.
Ri
Рис. 8.14. Принципиальные схемы трехкаскадного УПЧ с последова тельным питанием транзисторов:
а, б — все каскады с общим эмиттером; в — первый каскад с общим эмитте ром, второй и третий — с общей базой.