книги из ГПНТБ / Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие]

Следовательно, коэффициент передачи на средних частотах

Отсюда видно, что при увеличении произведения SdRK коэф­ фициент передачи напряжения КП приближается к единице. Эта зависимость изображена на рис. 2.93.

Kn.c.i

I

0,8

0,6

о,г

0 1 2 3 5 6 7 8 9 10 II 12 13 1<* 15 Sd-R-K

Рис. 2.93. Зависимость коэффициента усиления ка­ тодного повторителя от произведения SdRK

Из схемы усилителя видно, что его выходное напряжение сов­ падает по фазе с входным напряжением, но как напряжение об­ ратной связи оно же противофазно входному напряжению. В этих

Но следует заметить, что при уве­ личении сопротивления R K увеличи­ вается смещение на сетку лампы, ибо

Eg=Uo-Як. Поэтому возможности рассматриваемой схемы огра­ ничены.

Для определения выходного сопротивления КП необходимо воспользоваться его эквивалентной схемой. Она изображена на рис. 2.94. В этой схеме

где R'^— эквивалентное сопротивление лампы;

ц' — эквивалентный коэффициент усиления лампы.

320

Выходное сопротивление усилителя представляет собой парал­ лельное соединение R] и RK. Поэтому

Но практически всегда Rt' <С-£?К и с достаточной степенью точности

Если учесть, что у современных ламп крутизна бывает зна­ чительной (порядка 5—25 ма/в), то эквивалентное сопротивление лампы R'h а следовательно, и выходное сопротивление катодного повторителя обычно не превышают нескольких сотен ом.

Данное обстоятельство служит причиной широкой полосы про­ пускания КП в области верхних видеочастот. Количественная оценка верхней гранитной частоты усилителя, при наличии экви­ валентной емкости соединительного кабеля, будет дана ниже.

Входное сопротивление катодного повторителя является чисто емкостным. Поэтому обычно интересуются входной емкостью ка­ скада. Для ее определения можно воспользоваться уравнением (2.146). Из него следует, что у КП на триоде

плексным характером обратной связи. Если на нижних и средних частотах входное сопротивление кабеля (т. е. емкости Ск ) весьма велико, то с повышением частоты оно становится соизмеримым с RK. В этих условиях нагрузка лампы оказывается емкостной по характеру, а ее сопротивление уменьшается.

Рис. 2.95. Принципиальная (а) и эквивалентная (б) схемы ка­ тодного повторителя с учетом входной емкости кабеля

Но одновременно с уменьшением сопротивления нагрузки про­ исходит изменение фазы выходного напряжения. Поэтому при не­ изменной амплитуде входного напряжения с повышением его ча­ стоты происходит увеличение амплитуды сеточного напряжения. Напряжение на сетке возрастает, приближаясь к входному

Umg

— J

IllllinigllllHllllllllllllllllini

Рис. 2.96. Зависимость амплитуды напряжения на сетке лампы катодного повторителя от частоты вход­ ного напряжения

(рис. 2.96 и 2.97). По этой причине с повышением частоты проис­ ходит увеличение переменной составляющей анодного тока лампы и на уменьшающемся сопротивлении нагрузки поддерживается не­ изменное напряжение.

322

режиме. Для этого конденсатор Се2 включают между экранирую­ щей сеткой и корпусом (рис. 2.9.8,6").

В обоих схемах входная емкость каскада получается незначи­ тельной. Для схемы, изображенной на рис. 2.98, а.

по напряжению и является аналогом катодного повторителя. Од­ нако аналогия между ЭП и КП не является полной. Их заметно отличают количественные соотношения. Так, например, при ак­ тивной нагрузке транзистора (как показано на рис. 2.100) вход­ ное сопротивление ЭП имеет комплексный характер. Оно может быть представлено параллельным соединением активного сопро­ тивления Rax и небольшой емкости Свх- При этом RBX получается

324

транзистора имеет амплитуду, не превышающую десятых долей вольта. Поэтому обычно у эмиттерного повторителя ^Сп =0,95-н0,99. Поскольку эта величина очень близка к единице, то «ет особой

фронта выходных импульсов. К сожалению, расчет его достаточ-

325

но сложен и неточен. Различные допущения и приближения при­ водят к различным конечным результатам. Одна из сравнительно простых формул имеет следующий вид:

где / а — предельная частота транзистора с общей базой; /р — предельная частота транзистора с общим эмиттером.

Из уравнения (2.198) видно, что время нарастания фронта вы­ ходных импульсов уменьшается при уменьшении сопротивления источника сигнала Rnx.

Пример. Определить время нарастания фронта выходных импульсов в эмиттерном повторителе, если он выполнен на транзисторе с параметрами:/„ = 4 Мгц Р = 50 и Ск = 5 пф.

чем граничная частота примененного транзистора. В других уси­ лителях такие соотношения невозможны.

Основным недостатком рассмотренной схемы является невы­ сокая стабильность режима. Поэтому на практике часто приме­

325

С достаточной точностью

(2.200)

'#61 +/?62

Остальные расчетные соотношения, приведенные выше, спра­ ведливы и для данного варианта эмиттерного повторителя.

Приведенные выше уравнения и рассуждения справедливы только при активной нагрузке транзистора. Однако на практике она чаще бывает активно-емкостной, поскольку к выходным за­ жимам каскада подключается

эквивалентная емкость соеди­ нительного кабеля.

В этих условиях все рас­ четные соотношения усложня­ ются. Особенно сложным по­ лучается входное сопротивле­ ние каскада. Оно может ока­ заться индуктивным по ха­ рактеру при наличии отрица­ тельной входной проводимости. Следствием этого обстоятель­ ства может являться самовоз­ буждение усилителя. Мерой борьбы с этим явлением слу­ жит включение в цепь базы резистора с небольшим сопро­

тивлением. Торная величина его определяется экспериментально. Однако включение данного резистора нежелательно, так как он увеличивает длительность фронта выходных импульсов.

§8. ВХОДНЫЕ ЦЕПИ ПРИЕМНИКОВ

1.Назначение входной цепи приемника

Входная цепь приемника служит переходным звеном от при­ емной антенны к его первому каскаду. Ее основная задача заклю­ чается в наиболее рациональном использовании энергии прини­ маемых сигналов с целью максимального полезного воздействия их на приемник. В радиолокационных приемниках входная цепь рассчитывается так, чтобы на выходе ее получилось максимальное превышение напряжения сигнала над напряжением внутренних шумов. В приемниках связи задача входной цепи состоит в полу­ чении хорошей частотной избирательности.

Наиболее распространенная входная цепь состоит из одного контура, связанного с антенной при помощи индуктивной, авто­ трансформаторной или емкостной связи.

В зависимости от типа антенного фидера вход приемника мо­ жет быть симметричным или несимметричным. В радиолокацион-

327

ном приемнике всегда осуществляется согласование его входного сопротивления с волнозым сопротивлением антенного фидера с целью получения в нем только бегущих волн.

Для входных цепей связных приемников характерно примене­ ние слабой связи входного контура с антенной. При этом условии антенна не ухудшает его избирательности.

Важнейшим параметром входной цепи является резонансный коэффициент передачи напряжения /<СП. Он показывает, во сколько раз напряжение сигнала на выходе настроенной входной цепи больше ЭДС сигнала в антенне. Коэффициент передачи желатель­ но иметь как можно больше.

2. Входные цепи радиолокационных приемников

метровых волн

В х о д н а я ц е п ь с а в т о т р а н с ф о р м а т о р н о й

св я з ь ю

Врадиолокационных станциях метрового диапазона напряже­ ние сигнала обычно подается на вход приемника по коаксиаль­

ному фидеру. Такой фидер несимметричен по отношению к земле.

Для получения в антенном фидере бегущей волны входное со­

редается наибольшее количество высокочастотной энергии и на­ пряжение сигнала на сетке первой лампы максимально.

Чтобы входное сопротивление приемника было активным, кон­ тур входной цепи настраивается на частоту принимаемых колеба­ ний (изменением емкости или индуктивности) и тогда

(2.201)

328

где Pa = —коэффициент включения контура в цепь антенны. В метровом диапазоне волн активное входное сопротивление

апазоне волн катушка входного контура имеет мало витков (10— 20) и их легко сосчитать. При выполнении условия (2.204) коэф­ фициент передачи напряжения входной цепи получается наиболь­ шим. Его можно найти исходя из следующих рассуждений. Так как собственное активное сопротивление катушки контура мало, то почти вся энергия, поступающая из антенны в контур, расхо­ дуется на входном активном сопротивлении усилителя. Поэтому можно записать следующее равенство мощностей:

329