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

где под Ам и Аб понимается соответственно меньшее и большее

выгодно выбирать AL= A2 и сделать все значения А больше не­ которого значения Амин > 1 (см. п. 15).

Чтобы обеспечить максимальную выходную мощность усили­ теля, выбирают в последней ступени А2.„ = А2р, где Лг.р опреде­ ляется ф-лой (2.115).

21.Полные ёмкости первого (выходного) контура пары пред­

чения этих контуров во входную и выходную цепи транзистора дан­

же эту связь предполагается сделать ёмкостной, то это отноше­ ние должно лежать в пределах

(4.88)

Ск2 (£5Рэ)2

где lFa = AFa/ f 0 (предполагается, что AF3l = ДFal = ДFB).

221

связывающими данный контур с транзистором и вторым конту­ ром пары,то

тать связь контура с транзистором ёмкостной, если связь меж­ ду контурами трансформаторная, и считать связь контура с тран­ зистором автотрансформаторной, если связь между контурами ёмкостная.

Приемлемость данной пары значений А и р проверяется так же, как в резонансном усилителе. При параллельном включе­

Предельные значения IF3, при которых в усилителе с одинако­ выми ступенями можно выполнить (4.38), задаваясь различными

КDmH и h3, могут быть найдены при помощи табл. 3.1 и 3.2,

-f- 0,15), следует применять параллельное включение органа на­

пункту необходимо увеличить ранее выбранные значения А, та

222

усиление определяется при помощи ф-лы (4.11), где М рас нахо­ дится, исходя из вновь принятых А ] и А2, как

23.Элементы контура рассчитывают по выбранным А, р, Ск

В случае трансформаторной связи между контурами коэффи­ циент связи между катушками первого и второго контура опре­ деляется как

В случае ёмкостной связи между контурами (рис. 3.11а) ём­ кости рассчитывают по ф-лам (3.156).

Нужное значение собственной полосы пропускания любого из контуров усилителя, кроме тех, которые связаны с генератором и нагрузкой, может быть найдено как

Этой полосе пропускания соответствует добротность, рассчи­ танная по ф-ле (4.68)

Ок.н =

/о

AFк. н

Если фактическая (конструктивная) добротность контура больше, чем QKH, то следует демпфировать его при помощи до­ полнительного сопротивления Ra , включённого параллельно кон­

туру. Величина Ra определяется из (4.69) с заменой QK.i на

Qk.h-

Конструктивная добротность контуров, связанных с генера­ тором и нагрузкой, должна быть возможно большей. Нужные значения AF3 должны быть получены при помощи соответствую­ щих сопротивлений, внесённых в эти контуры со стороны гене­ ратора и нагрузки. Необходимые значения этих сопротивлений могут быть найдены как

где AFK— собственная полоса пропускания контура.

22а

24. Чтобы оценить влияние на работу усилителя отклонений параметров транзисторов от номинальных значений, можно ис­ пользовать в первом приближении формулы п. 19. При оценке б/ и 6АF, по ф-лам (4.72) и (2.142)'следует считать все члены, относящиеся к тому транзистору, который связан с другим кон­ туром, равными нулю, a 8g и 8Ь данного транзистора умножить на (1+ е2). Под б/ при этом понимается изменение частоты на­ стройки одного эквивалентного контура.

Если при проверке по п. 22 коэффициенты А были увеличены, то в (4.75) следует подставлять вместо М кР величину М рас из

(4.91а).

4.4. Указания по расчёту ступеней с фильтрами сосредоточенной избирательности ФСИ и апериодических ступеней

на трансформаторах

25. Усилительную ступень с ФСИ, состоящим из обычных катушек и конденсаторов (рис. 4.1) и проектируемым совмест­ но с этой ступенью, рассчитывают следующим образом.

Рис. 4.1. Блок-схема усилительной ступени с ФСИ, состоящим из обычных катушек и конденсаторов

Чтобы коэффициент устойчивости был не меньше выбранно­ го значения Ку, коэффициенты А данной (/-той) и следующей за ним (г+1-й) ступени должны быть выбраны так, чтобы удовлет­ ворялись условия:

224

В результате этого расчёта определяется необходимое число звеньев, частоты среза идеального и идеально согласованного фильтра /i и /2, собственное затухание реального фильтра на ча­ стоте настройки Ь0. Затем находят два вспомогательных пара­ метра фильтра:

При помощи этих параметров находят 5Fэ и е пары взаимно­ связанных контуров, эквивалентных одному нагруженному с обе­

(К1 и К2), отсутствуют, а крайние образуют систему из двух взаимно-связанных контуров, характеризуемую значениями оFa (4.102) и е (4.103). Выбирают коэффициенты включения этих контуров в выходную и входную цепи транзисторов t-той и И-1-й ступеней—p2i и р, ;.+1 и ёмкости СкЪ Сд2 так же, как при расчё­

те ступени с двумя взаимно-связанными контурами, включая про­ верку приемлемости выбранных пар значений Л и р (см. пп. 21 и 22). Рассчитывают все элементы этих контуров, включая до­ полнительные сопротивления %ц , так, как указано в п. 23.

Строят крайние звенья фильтра. Если в предыдущем расчё­ те была выбрана трансформаторная связь между контурами (рис. 4.2а), то крайние звенья могут быть построены согласно рис. 4.26 или в, если ёмкостная связь между контурами (рис. 4.3а), то крайние звенья могут быть построены согласно рис. 4.36 или в. В последнем случае

с,Л

J

226

Связь с транзисторами на рис. 4.2 и 4.3 не показана; она дол­ жна быть сохранена такой же, как у исходных взаимно-связан­ ных контуров.

Рис. 4.4. Средние звенья ФСИ типа III4(а) и типа IIIi (б)

Включаем между образованными крайними звеньями необ­ ходимое число средних звеньев типа III4 (рис. 4.4а) и (или) IHi (рис. 4.46). Параметры элементов этих звеньев должны иметь следующие значения:

для схемы рис. 4.26:

L** — L Ki

?28

для схемы рис. 4.3 в:

(4.1081

С** = Сох

В соответствии с общей методикой расчёта ФСИ объединяем' все элементы, допускающие объединение, и получаем оконча­ тельную схему фильтра.

Все средние контуры должны иметь максимальную конструк­ тивно возможную добротность QK , т. е. минимальную конструк­ тивно возможную полосу пропускания AFк.

23. При расчёте усилителя с пьезокерамическим, электроме­ ханическим или другим фильтром, характеристические проводи­ мости которого g02 (входная) и got (выходная) заданы и не мо­ гут быть изменены (рис. 4.5), необходимо только решить, как связать этот фильтр с предшествующим и последующим тран­ зисторами.

Рис. 4.5. Блок-схема усилительной ступени с ФСИ

Для того чтобы коэффициент устойчивости был не меньше выбранного значения К у, коэффициенты А данной (г-той) и сле­ дующей за ней (г-Ь 1-й) ступени нужно выбрать так, чтобы удов­ летворялись условия (4.95). Кроме того, в зависимости от схе­ мы i—1-й и /+1-й ступеней, Аи и A2 i+1 должны удовлетворять

условия (4.97) и (4.98). С точки зрения усиления выгодно и в этом случае иметь в (4.95) равенство.

2 2 9

Если выполняются условия:

2g02 .

>■ 6 t g ср22

§22

(4.109)

2goi

>6 t g срп

§1 1

иЛгг , Ai.i+\ выбраны так, чтобы были равенства:

то по высокой частоте фильтр можно связывать с транзисторами

С той стороны фильтра, с которой (4.109) не выполняется или нельзя обеспечить (4.110), следует прибегнуть к связи при помощи широкополосного контура (рис. 4.6). Этот контур для случая связи с предыдущим и последующим транзисторами рас­ считывают одинаково; поэтому ниже расчёт дан в общем виде.

Задаёмся полосой пропускания эквивалентного контура: ЬР^ > 2 ]рф (чтобы не внести существенного искажения в резонанс­ ную характеристику). На величину А(Аи или AL f+I) при этом накладывается дополнительное ограничение

венная полоса пропускания контура. Однако это ограничение, как правило, не играет роли, если AFK м<лн < ДF .

Выбираем полную ёмкость Ск и коэффициенты включения

230