книги из ГПНТБ / Шапиро Д.Н. Основы теории и расчета усилителей высокой частоты на транзисторах

Т а б л и ц а З.й

СЛУЧАЙ

СЛУЧАЙ II

d\.3 < ( У м -

О DM

^ 1.3 '> ^

0 ®мин

Вариант

1.1

Вариант

1.2

Вариант

II.2

Вариант

II. 1

d2.a < ( / M - l )

А.

d2.s>(VM~

где

^2.3 >

*«.,

^ 2 . з <

^1 .г

( V M - 1 ) D MUH

,

; /г.=—----- ---------- —1

1 - \ - h {— K ‘

tg ч u

У м

У Мк*‘

У М

1Кн |

1___ У |tg <Putg <р2г1

Jl.3

О

' У

С

S

+

I

к

К

*

Й

с*

Си

+

si

+

“ IS

н

к

о

к

+

%

I F макс.2

I ^

о

N

О

•Q

и

2з

OV

о\

+

Я

J3

6

10

11

а) в случае и н д у к т и в н о й или

ё м к о с т н о й связи

с по­

следующим усилительным прибором

принять

равным

мень­

шему из следующих двух значений:

(3.92)

oFd23

б) в случае т р а н с ф о р м а т о р н о й связи

с последующим

усилительным прибором принять:

в варианте 1.1 приближённо

А

(3.93)

где

А = Va2 + b —а ,

(3.94)

I — м СП

1 — bFD M U H “Г .

а = 0,5

tg?u

D uUH

к2- ОF D M

£ _

«8tg?u

■IFD^

DmUH

в вариантах 1.2 и II.2

А —

—1;

(3.95)

в варианте II.1

QF d 2 3

A1 = bFdu — l\

(3.96)

в) в случае а в т о т р а н с ф о р м а т о р н о й связи

с после-

дующим усилительным прибором принять:

в варианте 1.1

(«P)1

/J

(3.97)

1

*>FDMUH— (np)1

в вариантах 1.2 и II.2

в варианте II.2

А2= bFd23— 1;

(3.98)

Величину (пр)1 в вариантах 1.1 и II. 1

находим методом по­

следовательного приближения: принимаем

для

начала {пр)1=

к%

и находим Alt

а по нему — Л2 и Рх из (3.2); затем находим:

------A iD VUH------ j в

варИанте

j _ ] )

tg«Pu

(3.100)

-----1 в варианте

II. 1,

tg т

с помощью hx

находим

к'\ по рл и

к',

при

помощи

кривых

рис. 3.4

находим

уточнённое значение

(пр)х\

при помощи уточ­

нённого

значения

(пр)х находим уточнённые значения Alt tlx,

Pi

и к’, вторично уточнённое (пр)г и т. д.

и

Если

^F<IFM

2’ т0

можно построить усилитель с р2< 1 ,

интересно узнать

предел

возможного

уменьшения р2. Этот пре­

дел зависит от

вида связи

контура

с

предшествующим

и

по­

следующим усилительными

приборами,

однако во всех случаях,

прибором, реализуемо любое из значений р2, лежащих

в преде­

лах

оF

(3.101)

< р 2 <

ЬРмакс. 2

Л2 =

------ ^ ------1,

(3.103)

tg ?22

к —• коэффициент

связи

между катушками (контурной

и вклю­

чённой в выходную цепь усилительного прибора).

Если

сF'MaKc > 8F, то р2

можно выбирать по меньшей мере в

пределах

(3.101),

если

же

oFMaKC< lF , то трансформаторная

ния

ступени в изучаемом усилителе более сложно, чем в усили­

теле с идеальными

трансформаторами.

Если

дальнейшее расши­

рение

полосы пропускания

ограничивается

условием

А1^ А мпк

или

А2> АмиН (столбец 7 табл. 3.1 и столбцы 7 и 11 табл. 3.2),

то

bF

изменяется

обратно

пропорционально первой

степени

Кр с. При уменьшении Кр с (росте М)

оF увеличивается только

до определённого значения

(столбцы 3 и 6 табл. 3.1 и столбцы

2,4

и 8 табл. 3.2),

которое при DMllH— 3 не может существенно

когда надо получить bF >

0,33, следует включать орган настрой­

ки параллельно в контур

и рассчитывать по соответствующей

методике.

ных трансформаторах.

Для этого перепишем

(П5.9)

Начнём с частоты настройки.

в Bt де

х' =

п2аи

(3.103)

'2

.

2

dx' — п2 -

dan

+

п2

auSe

dge

(3.104)

(a’n + gty

(*м + £ У

Так

как

согласно

(П5.5)

и

(П5.19),

\au \ = ADge,

то при

А >

1

и £>>3

можно

в знаменателях обоих членов правой ча­

сти

(3.104)

пренебречь

величиной

gl по сравнению с аи и, при­

няв,

что dau = dbe, переписать это

выражение

в

упрощённом

виде

dx' = ~

(dbe + -~— dge).

(3.105)

с,

\

tg<pe

/

Воспользовавшись (П5.23), (П5.24) и (П5.34), нетрудно по­

лучить на основании (3.105)

К

dx'

. ЬР

1

dgF

(3.106)

/о

2Р

2(1 + А )

tg 'p jl +

h)

g e _

Так

как

расстройка

вносится

со стороны обоих усилитель­

ных приборов,

подключённых к контуру,

то, воспользовавшись

главе,

и

ориентируясь на

худший

случай

| lblt | =

| ЬЬ221= 36,

I Sgu | =

| г^221=

°g

и совпадение

знаков

o6utgcpn ,

3b22tgc22,

8gu/tg® u(l

+hi)

и

og-22/tgcf22(l + й2),

получим

u \

= ) L h b (

+

П

2 |

l 1 + A x

. 1+ A, )

+

3g

I lg T22(1 +

. (3.107)

. | tg Tn (1 + /'i)l(l +

Ad

A2)|(l +

.

дополнительных

стабильных

ёмкостей

и

индуктивностей

(см.

пар.

2.3).

3.

Влияние

изменений

Ьп

и

Ь22

на

частоту

настройки

при

§F = const

можно уменьшить за счёт уменьшения усиления

(одно­

временного увеличения обоих А),

а

при

K r с = const

и

ЬЬп =

= ЪЬ22, как и в усилителе

с идеальными

трансформаторами

при

М > М кР, выгоднее

всего с этой точки зрения выбрать Л,

согласно

(2.79). (Напомним,

что при

разных знаках

tg<pn и tgcp22 в

(2.79)

следует подставлять абсолютные значения.)

изменений

gxl

4.

Увеличение

\ht \ и |/z2|

уменьшает

влияние

и g22 на частоту настройки.

A tm4D ta4, то

при не очень малых

5.

Так как

| tg<pe(1 4- h) | >

значениях | tg сри |

n |tgcp22| (скажем,

при

| tg ? « I

>

1)

И Qg^ob'

влиянием

изменений gn и g22 на частоту настройки

можно пре­

небречь. Тогда,

выбрав А согласно (2.79), получим

\bf\ = b F l b y

It g

?221 •

(3.108)

bg или малости | tg х>а | можно было пренебречь

влиянием измене­

ний Ьц и Ь22, то лучше

всего

при фиксированных hx и h2 было

бы принять

tg ¥22(I ~t~ h2)

А х

(3.109)

tg?u(l 4-h)

При этом получили

бы

[ 3/[ — IFag ——

1

(3.110)

VM yr|tg?11tgy„(l + A1)(l + A,)|

ложении 8. Там показано следующее.

не только измене­

Изменение К у может явиться следствием

ния gu и g22, как в усилителе на идеальных

трансформаторах,

но и изменения

Ьп

и Ь22. Последнее

легко объяснимо, так как

Ьи

и Ь22 входят

в

четырёхполюсник

связи. Если |8g|ss|o& | и

| 1

+ /г, | > 1 + Ль

| 1 -f Л2 i > 1 + Л2,

то изменениями Ьг1 и Ь22

ко, лишь в узкополосных усилителях.

Если же I 1 +

| 1+^!

и

11 + h21 1 4- А2, что характерно

для

очень широкополос­

ных усилителей, то, можно,

наоборот,

пренебречь изменениями

Яп

и g22.

Тогда вместо (2.126)

следует

считать

« у .

мин

1 —(1—/с))--------- 1+

81у»уии™ ----------- (3.111)

/ J

^11 макс

\ /

S^22 макс

\

V,

И +

I

/ I

114- !ч | /

gn> ё'гг. так

и Ьп , Ь22. Если

|o g |^ |8 fc|,

1 -|- --4J.=

1 -1- Л2,

11

-f- hi | )§> 1 и,

кроме того,

| 1 -f

h2 \ р

А2, то изменениями

Ьи

и Ь22

можно пренебречь и пользоваться (2.128)

и (2.129),

найденными

для усилителя с идеальными

трансформаторами. Если

же

11 +

-\-h2\<^A2, то вместо (2.129) следует считать

К

к

(1

2В6о

(3.112)

'р . с. мин

'р . с

1 +

11 + А21

клонения

ЬЬ22 в том случае,

когда

его знак совпадает со знаком

1 -f- ti2.

чтобы уменьшить влияние отклонения пара­

Следовательно,

метров усилительных приборов

от

их номинальных значений на

к у я К рс

следует

стремиться:

в

узкополосных

усилителях

к

Аг = А2, как в усилителях с идеальными трансформаторами, а

в

широкополосных — к увеличению

|/zj|

и \h2\.

К

и К

во всех случаях

можно оценить при помо-

'У.мин

хр.с.мин

J

г

щи (2.126), (3.111) и (2.129),

(3.112) соответственно,

ориентируясь

при этом

на худшее из двух

значений,

полученных для каждой

лишь изменить

(на обратные)

знаки в числителях'и знаменате­

лях в четырёх

перечисленных выше формулах, а

под og,raKl и

ЬЬчпкс понимать

наибольшие

абсолютные значения 8g и 8Ь, если

знак их противоположен

тому, при котором определялись 8gMaKC

и ЬЬмак-

Для

расчёта К у.мин и К Р. с. мин■ ■

Еслк

8b

и

8g

одного

порядка и выполняются

неравенства

И + h2| > 2

и | 1 +

hx | > 2, то отклонения Ьп

и Ь22

от номиналь­

ных значений влияют на полосу пропускания

значительно мень­

туров

включены

п о с л е д о в а т е л ь н о

с

элементами

связи.

На рис. 3.10а

представлены два взаимно-связанных эквива­

лентных контура с учётом

сопротивлений Х 2, R2 и Хх,

R^, вно­

симых в них со стороны

предыдущего

и

последующего усили­

тельных приборов,

на рис.

3.106 — эквивалентный входной кон­

тур пары с учётом сопротивлений R K\,

Х,си

Ri и

Х\, вносимых в

в него со стороны

выходного контура,

на рис.

3.10а — эквива­

лентный выходной

контур

пары с сопротивлениями Rk2, Хк2, R2

и Х 2,

вносимыми в него

со

стороны входного контура.

В кон­

турах

входной

цепи Х 2 и R 2 представляют сопротивления, вно­

симые со стороны генератора, а в контурах п-й ступени Х г и R 1—

сопротивления,

вносимые со стороны

нагрузки.

Для того чтобы

К,

4i?2

(3.114)

+ RK\ + ^i)2

(#2 +