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

В маячковой лампе индуктивностей выводов электродов практиче­

опережает входное напряжение на угол ср<90°. Следовательно, во входном сопротивлении усилителя есть активная составляющая, подключенная параллельно входной емкости. Так как с повыше­ нием частоты усиливаемых сигналов угол <pi стремится к 90°, то угол у уменьшается, приближаясь к нулю. Это свидетельствует об уменьшении величины активной составляющей входного сопротив­ ления усилителя.

Теоретический анализ и практические исследования показали, что входное активное сопротивление усилителя с общим катодом с

350

Коэффициенты входного сопротивления ламп могут быть опре­ делены теоретически. Однако такой расчет сложен и неточен. По­ этому для многих ламп они определены экспериментально. Значе­ ния коэффициентов а и b приведены в табл. 2.1.

г) И з б и р а т е л ь н о с т ь и п о л о с а п р о п у с к а н и я

В состав колебательного контура резонансного усилителя входят все те элементы реальной схемы, через которые проходит (развет­ вляется) переменная составляющая анодного тока. Эти элементы

твых

р- Утех

обычно показывают только на полной эквивалентной схеме усили­ теля (рис. 2.123). Она соответствует схеме, изображенной на

Пр« составлении эквивалентной схемы предполагается, что ра­ бочий участок сеточной динамической характеристики лампы нахо­

351

Именно это уравнение позволяет заменять лампу условным эквивалентным генератором, у которого Э Д С в |л раз больше, чем усиливаемое напряжение, а внутреннее сопротивление равно сопро­

цепи Rn и входное активное сопротивление следующего каскада RBX.

На эквивалентной схеме не показаны элементы ячейки автома­ тического смещения и конденсатор переходной цепи. Объясняется это тем, что их сопротивление для переменной составляющей анод­ ного тока ничтожно мало. Поэтому они не влияют на частотные свойства каскада.

Именно эта величина представлена на принципиальных схемах УВЧ, изображенных на рис. 2.115.

Частота настройки контура рассчитывается по формуле

его добротность. Тем самым они расширяют полосу пропускания усилителя, ухудшая его избирательность. Результирующая величи­ на шунтирующего сопротивления Rm равна

рRn~RBx

т^вх

Резонансное сопротивление контура R3 может быть только

352

Эквивалентная добротность анодного контура усилителя опре­ деляется по формуле

Примеры типичных частотных ха­

рактеристик резонансных усилитель­ Короткие

ных каскадов для различных диапазо­ нов приведены на рис. 2.124. Там же указаны ориентировочные величины резонансного коэффициента усиления, характерные для каждого диапазона.

волны

Полоса пропускания каскада УВЧ определяется на уровне 0,707 от резо­ нансного коэффициента усиления. По­ этому

относительно полезного сигнала в процессе их одновременного про­ хождения через усилитель.

В супергетеродинном приемнике наиболее вероятны две. помехи:

—сигнал соседней станции (соседняя помеха);

—сигнал зеркальной станции (зеркальная помеха).

Частота соседней помехи мало отличается от частоты полезною сигнала. Поэтому избирательность каскада УВЧ по соседнему ка­ налу о с . к имеет смысл определять только на длинных волнах. Для этого пользуются уравнением резонансной кривой, верным в обла­ сти небольших расстроек:

Результат расчета означает, что в данном случае зеркальная помеха ослаб­ ляется каскадом УВЧ в 27 раз или на 28,6 дб (см. уравнение 2.2).

На практике при расчете приемника чаще всего определяют из­ бирательность преселектора в целом. Очевидно, что

ус и л е н и я

Вкаскаде УВЧ на пентоде с полным включением контура в анодную цепь лампы резонансный коэффициент усиленияопреде­

ляется по формуле 2.215. Из нее видно, что при выбранной крутиз­ не лампы коэффициент усиления каскада возрастает при увеличе­ нии резонансного сопротивления контура. Однако для каждого

354

каскада существует максимально допустимое сопротивление анод­ ной нагрузки лампы, при котором усилитель работает устойчиво. Это сопротивление /?э. м а к с зависит от крутизны лампы, проходной емкости каскада и частоты усиливаемых колебаний.

Проходной емкостью каскада называют емкость, через которую анодный контур связан с сеточным контуром. Она складывается из проходной емкости лампы и проходной емкости монтажа. При теоретических исследованиях проходную емкость монтажа обычно не учитывают, т. е. считают монтаж усилителя идеальным. В уси­ лителях с общим катодом проходной емкостью лампы является емкость Cagi. У пентодов она бывает порядка тысячных долей пикофарады.

Исследованиями В. И. Сифорова было установлено, что резо­ нансный каскад с общим катодом, имеющий идеальный монтаж, работает устойчиво только в том случае, если резонансное сопро­ тивление анодной нагрузки лампы (в килоомах) не превышает ве­ личины, определяемой по формуле

Т а б л и ц а 22

Максимально достижимый коэффициент усиления одного резонансного каскада с общим катодом для различных ламп и частот при наличии идеального монтажа

(Теоретический предел усиления одного резонансного каскада с общим катодом)

При таком сопротивлении анодной нагрузки лампы усилитель обладает максимально достижимым коэффициентом усиления. Его величина равна *

ны максимально достижимого коэффициента усиления резонанс­

Каскад УВЧ приемника связи обычно бывает диапазонным. Диапазон приемника разбивается на несколько поддиапазонов. Смена поддиапазона осуществляется заменой катушки индуктив­ ности. Настройка в пределах поддиапазона производится конден­ сатором переменной емкости. Данный конденсатор является эле­ ментом блока из двух или трех конденсаторов, имеющих общую металлическую ось вращения роторных пластин. Для исключения влияния руки оператора на настройку контура ось роторных пла­ стин необходимо заземлять (соединять с корпусом). Это условие выполнено в схеме, изображенной на рис. 2.125.

* Коэффициент перед радикалом в формулах 2.227 и 2.228 может иметь другую величину (до 6,3). Это зависит от запаса устойчивости работы усили­ тели.

Ее особенность заключается в наличии дополнительных конден­ саторов С\ и С2. Их емкость достаточно велика. Обычно С\^С2>\0 Ск .н.макс- Качество конденсаторов С{ и С2 должно быть высоким, чтобы они не ухуд­ шали добротность контура.

Конденсатор Сх позво­ ляет заземлить ротор кон­ денсатора настройки. Кон­ денсатор С2 выполняет две задачи. Во-первых, он пре­ дохраняет источник питания приемника от короткого за­ мыкания 'при случайном со­ единении роторных и статорных пластин конденса­ тора настройки. Во-вторых, из-за его наличия на выхо­ де усилителя нет постоян­ ного напряжения.

вают анодным дросселем. Очень часто данный элемент схемы на­ зывают разделительным дросселем и обозначают L p . Несколько реже используется термин «заградительный дроссель». Индуктив­ ность данного дросселя должна быть значительно больше индук­ тивности катушки контура. Обычно L a > 1 0 L K .

Нежелательным элементом дросселя L a является междувитковая емкость, которая возрастает при увеличении числа витков. Она увеличивает емкость контура, уменьшая его характеристическое сопротивление.

В диапазоне УКВ применение дросселя нецелесообразно и его заменяют резистором Ra (рис. 2.115, в). Этот вариант анодного пи­ тания резонансных каскадов с одиночными контурами получил ши­ рокое распространение в радиолокационных приемниках. Он приме­ няется в усилителях высокой и промежуточной частоты.

Полная эквивалентная схема такого каскада изображена на рис 2-126. В этой схеме контур шунтируется резистором /?а и вход*

357

ным сопротивлением следующего каскада. Результирующая вели­ чина шунтирующего сопротивления равна

Ла + RB

Резонансное сопротивление анодного контура практически рав­ но R m , поэтому

Заметам также, что в случае применения пентода 5d~5. Следо­ вательно,

K0=S.]/^--Q3. (2.232)

Из практики известно, что в небольшой области частот доброт­ ность контура с неизменной катушкой постоянна. Поэтому при

m

уменьшении емкости контура происходит увеличение резонансного коэффициента усиления. Эта зависимость изображена на рис. 2.127 для трех поддиапазонов.

Рис. 2.127. Изменение усиле­ ния каскада УВЧ по диапа­ зону при полном включении контура

3. УВЧ с трансформаторным включением контура в анодную цепь лампы

Схема данного усилителя изображена на рис. 2.128. Ее достоин­ ство заключается в раздельной регулировке коэффициента усиле­ ния (изменением взаимной индуктивности М) и избирательности усилителя (изменением добротности контура).

В настроенном контуре возникает резонанс напряжений. По­ этому амплитуда выходного напряжения

359