Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

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

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

29.10.2023

Размер:

10.08 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 2627 / 2827 28 > Следующая >>>

П Р И Л О Ж Е Н И Е 7

М А К С И М А Л Ь Н А Я П О Л О С А П Р О П У С К А Н И Я Р Е А Л Ь Н О Г О У С И Л И Т Е Л Я П Р И Д А Н Н О М З Н А Ч Е Н И И К у И Л И Кр с

Рассмотрим сначала вариант II.1 табл. 3.1. Для этого перепишем

(П6.23) в виде

1^2ll	1	с \		/ 822 d-23_______5_____		(Г17.1)
К I 6 1	A УКр2 I			gudi3		\| 1 + Л 2 3
Так как в данном, варианте d2 3 Idl 3				< у B u ig 2 2 и, кроме того		мы счита-
ем g u > g 22, то			1		1
						(П7.2)
Е	lbL1 b22\		\/ K p с V		11+^1з1 и+^2з\|

Если знаки 6и и Ь2 2 различны,			то принципиально возможен случай /г13=
= h2 3 — 0, хотя для этого согласно (3.76) необходимо иметь tg <fe> A MUHDMUH.
В таком случае
b F макс.2 <			\Уц\		1__	(П7.3)
			I/ ^11 ^22 I		/ Кр.с

Сколько-нибудь существенное увеличение					5 F MaKC 2 за счёт	отрицатель

ных h вызывает искажение резонансной характеристики из-за близости к ре зонансу цепи Уд. При одинаковых знаках Ьп и Ь1 2 один из h должен быть отрицательным и, чтобы не искажать резонансную характеристику, иметь абсолютное значение, много большее единицы. Приняв \h\ > 5, получим


	® F макс.2 ^	\У*х\		1			(П7.4)
	® F макс.2 ^	2 I	!bn b22\ У к р,с		■
		2 I	!bn b22\ У к р,с		■
Допустим	теперь, что № растёт,		что соответствует уменьшению К р с.
Нетрудно видеть, что в результате этого роста				мы	перейдём	от	варианта
II. 1 к варианту	1.1. В этом варианте возможно				либо одно	из	значений
®Fмакс.2 - данных в столбцах 2 и 3,			либо (при А\ мин< А*> А'[ мин)				одно из

значений, данных в столбцах 4—7. Но и в той, и в другой группе есть зна чение (П6.31), для которого справедливы (П7.3) и (П7.4). Следовательно, эти два неравенства справедливы и для реализуемого значения, так как из всех значений ь F мак: 2 данной группы реализуемо меньшее.

Перейдём к варианту II.2. В этом варианте для & F макс 2 возможно как

значение (П6.31), так и значение (П6.47). Но аналогично преобразованию (П6.23), которое совпадает в правой части с (П6.3Г), выражение (П7.1) можно преобразовать (П6.47) в

	1	Г gll^l? — ----------	/П7 цз
макс.2	у \ Ь х 1 Ь 22\ У К р 'С У	g 22 d23 K I1 + /г1з1 \| ! + М	'

271

Сопоставляя (П7.1) с (П7.5)			и имея в виду,	что	меньшая		из	величин
^13/822^23 и У 822^23/811 d 1 3			обязательно меньше единицы и что					реали
зуемо меньшее из значений о			2 , мы опять приходим к			(П7.2)—(П7.4).
С ростом М перейдём к вариантам 1.2, а затем				1.1,	и при этом сделанные
выводы останутся, очевидно, в силе.							что при дан
Наконец,	сопоставляя	(П7.3)	и (П7.4) с (2.81), заключаем,
ном К у (или	Кр с ) полоса	пропускания реального		усилителя		не	может быть

шире полосы пропускания усилителя с идеальными трансформаторами. Обратимся к табл. 3.2. Среди всех возможных значений ^FMaKc2^ каж

дом из вариантов 1 2, 11.1 и 11.2 имеется значение (П6.84).

С учётом

(П6.7)

и (П6.51)

можно преобразовать (П6.84) в

]Кг1|

1__________________ к/____________

(П7.6)

®^макс. 2

1(Н“^1 з) (I+I/A1 .4) (1+ h 23)\

У \Ьц 622IV К р . с У

Если

hl 3 > 0, a ht 3

можно сделать

равным

нулю,

то последняя

дробь

в (П7.6) не может превысить 1/2. Следовательно, справедливо (П7.4).

При

То же самое мы получим,

положив /г1з<0,

но

\hl3\^b

h2 3= 0 .

|l - f / i 23|>

1 значение ь У макс 2

будет ещё меньше,

делать

11 +

7г2з|

су

щественно меньше единицы нельзя.

практически

не за

Рассмотрим вариант

1.1. В этом варианте ь F макс 2

висит от К р с> что затрудняет

сравне!ие с с F макс

усилителя

идеаль

ными трансформаторами.

Однако к этому варианту можно перейти от вариан

та 11.1

или от варианта

11.2 через

вариант

11.1,

если будем

увеличивать

/И.

Отсюда

ясно, что и в варианте 1.1

ь F макс 2

не больше, чем ь F макс

уси

лителе с идеальными трансформаторами.

п р и л о ж е н и е 8

ВЛИЯНИЕ ОТКЛОНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ УСИЛИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

ОТ ИХ НОМИНАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ НА К г			К р л И A F
Чтобы определить влияние	отклонения	параметров	усилительных	при
боров от их номинальных значений на K v,		мы можем воспользоваться		ма
териалами пар. 2.4. Однако зависимость ig H ( от og1](. ц 1			и Ь g a { от о g22 г—1
при реальных связях более	сложна, чем	при использовании идеальных
трансформаторов.

Действительно, обратившись к рис. 3.56 и полагая, что перед нами экви валентный контур /-той бтупени усилителя, мы можем написать на основании

(П5.5), (П5.6), (П5.8) и (115.10):

Ri =		ni 8u г-н______	(П8.1)
Ri =		+ *11 г-t-l )2+ & п гЧ 1	(П8.1)
	(Qi u	+ *11 г-t-l )2+ & п гЧ 1
		n \ ( R K + R {)	(П8.2)
		°22+ (R /c+Rl)2	(П8.2)
		°22+ (R /c+Rl)2
При \|tg'f2\| > 3 и A >	1 можно пренебречь квадратами активных		состав
ляющих в знаменателях обоих последних выражений, в результате			чего мы
придём к
8нл—	'2	п\ 8П.Ы1	(П8.3)
8нл—	'2	R/c+	(П8.3)
	“ 22	(°11.1+*11./+1)2

Далее, если допустить для упрощения рассуждений, что при изменении параметров усилительных приборов контур подстраивается, то на основании (3.74) и (П5.9) мы сможем написать

	I аЧ =		nt\ai1.2 + *22.1					(П8.4)
			(«11.2 +	22 f) +		I
В последнем выражении можно пренебречь величиной g \|2i, после чего
подставив (П8.4) в (П8.3), получим
	1				Rk	gll.i -t 1		(П8.5)
8 н л	= ~ Т	( a U .2 + * 2 2 f)2				gll.i -t 1
8 н л	= ~ Т	( a U .2 + * 2 2 f)2				(°и.1+*п./-и)2
	п 2					(°и.1+*п./-и)2
Из последнего выражения видно, что gH						может	изменяться вследствие
изменения не только g n		, ч j,	но и Ь11.i 4 1 и			*22 i	Нетрудно показать, что
		„ 2	•'ll.2+ *2
			•'ll.2+ *2		fin			2lbи z+i
28 622 I ,			“11 1■+■*i		fin
28 622 I ,			“11 1■+■*i				#11 /41 '
>ён.1 = Т-ГТ +	(О ц 2+ * 2 г ) :				"fell		#11 /41 '
1 Ч - *2	(О ц 2+ * 2 г ) :				"fell

Rk+ (Qll.l + *u)a

(П8.6)

273

Можно показать, что коэффициент перед последними круглыми скобками в (П8.6) не что иное, как номинальный кпд контура i-той ступени. Поэтому с учётом (2.18) мы можем переписать (П8.6) в виде

28 622

1 + А2

2 0 bi 1 1-

(П8.7)

1 + Л2

(1+ /4j)/12

1 +

По аналогии с (П8.7)

можно написать

28 blu

1-M i

2 ; b-22

(П8.8)

i + /?i

Л2

)

На основании (П8.7)

и (П8-8)

можно сделать следующие в ы в о д ы .

Чтобы уменьшить влияние изменений 6и

и 622

на величины g e и g H

целесообразно увеличивать \h±\ и

ift2i.

Если уМ\ ~ |o g l,

то

при

11+

hi\

1+ Ai |

(П8.9)

11 ~

1—{—^42 /

учитывая, что (1 + Л)/Л «

можно упростить (П8.7) и (П8.8)

®&H.i —Зёп.г-; 1

1+ а 2

(П8.10)

1+ Aj

В£г.г =

S^22.i-I

(1-|-/42)Л1

что возвратит нас к (2.126), т. е. в реальном усилителе отклонения g п и gw

от номинальных значений влияют па К у

так же, как

в усилителе

с идеаль

ными

трансформаторами.

имеются

обратные

неравенства, то

можно упро

Если вместо

(П8.9)

стить (П8.7) и (П8.8) в:

В0

. =•.28 6,

O H . I

1 -f- /г2

(П8.11)

28 Ьц i

1+ Й!

Обозначив через В6и и 8623 М1ХГ максимальные абсолютные значе ния 8 Ьц и о &22 в том случае, когда их знаки обратны знакам соответствен но 1 + и 1 + Л2, получим вместо (2.126)

КУ мин = 1 — (1 - К у	' \Ylt	У 2	(П8.12)
КУ мин = 1 — (1 - К у	В ма-{с\ / , _ 5 Ь22 мпкс\		(П8.12)
j _	В ма-{с\ / , _ 5 Ь22 мпкс\
(	U+^ll / \	П+А2\| /

274

откуда видно, что при указанных соотношениях выбор А х и Л2				не критичен
с точки зрения влияния отклонении	параметров	усилительных		приборов на
/Cv; целесообразнее увеличивать 'hi	и 7ьI.	Для К р уп	можно		восполь
Перейдём к коэффициенту усиления К р с ■		Для К р уп	можно		восполь
зоваться (2.127) и (П8.7), а для yj -—(3.84). А так как изменённое					значение
Ri
Я, из =	R iO + ь Rt).				(П8.13)
то из (3.84) легко получить
	1+ bRx				(П8.14)
	l+ r\|К8Я1				(П8.14)
	l+ r\|К8Я1
Из (П8.1), пренебрегая членом'	£_ х в знаменателе,		нетрудно полу
чить	2^6jj	j j
	2^6jj	j j

(П8Л5>

На основании изложенного, с учётом (2.18), после соответствующих под становок, придём к

K p . t . u a = K рл					О 4	В\Yt l[i)*					X
K p . t . u a = K рл	1+ 1+ л- ( b g t t i + A ,										X
	1+ 1+ л- ( b g t t i + A ,						+			в?п. г-м
, 2 Ъ Ь т		,	1 + Д2		Л			2bbu . i ± \
+ V+h2+ (1+ АМ.									l+ hl
X			2,6,,		,	\					X
				и. t +i		\
				1 + hx		I
					2o bu		£_ !
X		1 + s £ u . i- l				14-6,					(П8.16)
X		A ,					2jb\\. ,+i				(П8.16)
		A ,		b§u. i ■+1			2jb\\. ,+i
	(1	Ai) A2		b§u. i ■+1			1	+	hi
	(1	Ai) A2					1	+	hi
Если величины \|o g-\|		и \|'fi\| одного порядка, 1					4	Ai	и 1 4	A 2	тоже одного
порядка, \|1 4 Ail	и П 4		6а\| - А,,		то (П8.16)		обращается			в	(2.128). Если
же \|1 4 б 2\| С А г,	то (П8.16)		обращается в
‘ ^р.сЛ.из		К p.cj .		(14 чад*			1 + 5£п. i +1				(П8.17)
‘ ^р.сЛ.из		К p.cj .		1 4	2 Ь .221		1 4 6 gu I
				1 4		Но
						Но

275

Отсюда,	полагая, что 5g n	и b g 22, как и ВЬ22 и о\|Уа1\|,				во всех ступенях,
одинаковы,	получим
	Кр.с.мин.	= к	( 1 - »		\| У «1\макс)*	(П8.18)
	Кр.с.мин.	= к	р.с.	I 2b Ь22. макс		(П8.18)
			j	I 2b Ь22. макс
					11 -\|—/г2\|
где § Ь2 2 макс— максимальное		абсолютное		значение о £>2г в том случае, когда
его знак совпадает со знаком		1 -f h2.
Для эквивалентного контура рис. 3.56 можно написать
	Л F = "7" №					(П8.19)
Изменения р учтены в (3.107). Будем					здесь считать	p=const. Написав
по аналогии с (П8.13) и (П8.15)
	R2 из —		^ 2 ( 1	+	® Rz)	(П8.20)
	ЪR2 = b gm		2о Ь=22 i			(П8.21)
	ЪR2 = b gm		1+ h2			(П8.21)
			1+ h2
и, учтя, что при 0 > П яан можно считать:
			— A 2
	R* + Ri					(П8.22)
		Ri				(П8.22)
		Ri	=	Аг
		R k +	=	Аг
		R k +	R

получим из (П8.19) после несложных преобразований следующее выражение для относительного изменения AF:

ВД F = --------		2о b22t
ВД F = --------		1+ ^2
1 + А\		1+ ^2
1	в£п. л 1			(П8.23)
1 + At	в£п. л 1	\+ h		(П8.23)
1 + At		\+ h
Отсюда можно заключить, что при \|1 -f		h2\ > 2, \|1 -f	ht \	2 и о Ь одного
порядка c o g , можно пренебречь влиянием		изменений	ои	и Ь2 2 на полосу
пропускания и руководствоваться (2.142)

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.В. И. С и ф о р о в. «О генерации многокаскадных резонансных усили телей». ВЭТ. № У—10, 1930; «Влияние ёмкости сетка—анод при многокаскад

ном резонансном усилении». ВЭТ, № 3, 1931; «Об устойчивости резонансных

•усилителен». ВЭТ, № 10* 1931.

2. В. И.	С и ф о р о в.	Радиоприёмные устройства. Воениздат,	1954.
3. А. А.	К о л о с о в .	Резонансные системы и резонансные	усилители.
Связьиздат,	1949.

4.Г. Боде . Теория цепей и проектирование усилителей с обратной связью. Госиниздат, 1948.

5.А. А. К у л и к о в с к и й . «Определение устойчивости схем с полупро водниковыми триодами и лампами по вещественной составляющей полюсного

иммитанса». «Электросвязь», № 12, 4959.

6. А. М. Ш е н д е р о в и ч . «Устойчивость двухконтурных резонансных усилителей при действии обратной связи через ёмкость между управляющей сеткой и анодом». «Радиотехника», № 7, 1959.

7.С. Е. Ф а л ь к о в и ч. «Устойчивость резонансных усилителей на кри сталлических триодах». Труды ХВАИВУ, вып. 30, 1955.

8.А. А. К у л и к о в с к и й . Линейные каскады радиоприемников. Госэнергоиздат, 1958.

9.Е. Ф. В о р о б ь ё в . «Устойчивость резонансного усилителя с плоскост ным триодом, включённым по схеме с общим эмиттером и общей базой». «Радиотехника», № 6, 1959.

10. Ю. Л. С и м о н о в .		«Об устойчивости			одноконтурных		резонансных
усилителей на полупроводниковых триодах». «Электросвязь», № 11, 1959.
11. Ю. Л. Си м о н о в . «Анализ			устойчивости резонансных				усилителей на
полупроводниковых триодах». «Радиотехника и электроника», № 3, 1960.
12. J. Q. L i п v i 1I	and	L. G	S c h i m p f. «The Design of				Tetrode	Tran
sistor Amplifiers». The	Bell	System Techn. J. № 4, 1956.
13. A. P. S t e r n . «Consideration on the				Stability of Active			Elements and
Applications». IRE Conv. Record. Part 2, 1956.
14. A. P. S t e r n. «Stability and Power				gain	of Tuned	Transistor		Ampli
fiers». PIRE, № 3, 1957.
15. В. И. М у р о м ц е в .		«Некоторые		вопросы теории		нейтрализованных

усилителей на полупроводниковых триодах».'НДВШ. «Радиотехника и элект роника», № 4, 1958.

16. L. J. G i a c o l e t t o . «Study of p-N-P Alloy Junction Transistor

from D-C through Medium			Frequencies».. REA Review. Dec. V. XV. № 4, 1954.
17.	R. L. P r i t c h a r d .		«ElectricJ-Network Representation of Transistors*
—A. Survey». IRS Transactions. V,				CT-3 № 1, March,		1956.
18.	J.	R i e t h m u l l e r .	«Mesure	das parametres	determinant le fonction-
nement	des	transistors en haute frequence». Annales			de	Radioelectricite. T.XI,

№45, Juillet, 1956.

19.R. D. Middlebrook. IRE. Nat. Conv. Rec. V. s. p. 2. March, 1957.

27 7

20.	И. Г. Ф р е й м а н. Курс радиотехники. Изд. 2-е.	Госиздат,	1928.
21.	А. А. Р и з к и н. «О регенерации и нейтрализации	каскадов	на полу
проводниковых триодах». «Электросвязь», № 2, 1958.
22.	Л. С. Г у т к и н, В. Л. Л е б е д е в , В. И. С и ф ор о в. Радиоприемные
устройства. Часть 1. Изд. «Советское радио», 1961.

23.	Е. Н. Г а р м а ш. «Эквивалентные Г-параметры полупроводникового
Триода	с сопротивлением в цепи эмиттера». «Радиотехника», № 11, 19159.
24.	В. И. С и ф о р о в. Радиоприемники сверхвысоких частот. Воениздат,
1955.
25.	А. С. Т а р а т у т а. «Шумы реальных плоскостных транзисторов».
«Вопросы радиоэлектроники». Серия VIII, вып. 1, 1960.
26.	Б. М. Б о г д а н о в и ч и В. Д. И е р м е с. «К вопросу расчета вход

ных цепей УКВ приемников на транзисторах». «Вопросы радиоэлектроники». Серия VIII, вып. 1, 1961.

27.	С. Г. К а л и х м а н.	«Системы сосредоточенной селекции». Труды
ИРПА,	вып. 111. Лениздат,	1955.

28.В. В. Ми л ют и н . «Инженерный расчет многозвенных трехэлементных полосовых фильтров». ОТИ Министерства радиотехнической промышленности. Москва, 1956.

29.С. Г. К а л и х м а н. «Высокочастотные широкополосные трансформа торы». «Радиотехника», Л"а .12, 1955.

30.Д. Н. Ш а п и р о. «Некоторые вопросы теории и расчета усилителей промежуточной частоты на кристаллических триодах». Труды ИРПА, вып. VII, 1956.

31. С. Г. К а л и х м	а н.	«Проектирование кристаллических усилителей
промежуточной частоты	на	основе исследования их характеристических па

раметров в диапазоне радиочастот». Труды ИРПА, вып. VII, 1956.

					С О Д Е Р Ж А Н И Е
											Стр.
Предисловие .				. .		............................ .............................................					3
						Г л а в а п е р в а я
Коэффициент устойчивости усилителя -высокой частоты
1.1. Современное			состояние			теории устойчивости усилителей высокой					5
частоты и задачи, стоящие перед исследователями в этой области
1.2. Выбор	метода			анализа		и	эквивалентной		схемы	усилительного	18
прибора................................................................................................................
1.3. О коэффициенте устойчивости В. И. Сифорова в общем случае уси											28
лительного прибора с комплексными малосигнальными параметрами
1.4. Обобщённый коэффициент устойчивостиизбирательного										усилителя	41
1.5. Допустимые значениякоэффициентаустойчивости.......................................											50
						Г л а в а		вторая
Анализ резонансного усилителя с идеальными трансформаторами
2.1. Усиление		ненейтрализованного резонансного усилителя . . . .									88
2.2. Выигрыш в усилении при нейтрализации и цепочечном включении											104
усилительных			приборов			........................................................................
2.3. Полоса пропускания,					коэффициент шума и выходная мощность ре						110
зонансного усилителя...........................................................										... . . .
2.4. Влияние разброса параметров усилительных приборов на коэффи											126
циент устойчивости,					коэффициент			усиления	и полосу пропускания
						Г л а в а		трет - ь я . ~
					Анализ реальных усилителей
3.1. Резонансный			усилитель			с параллельным включением органа на					132
стройки	вколебательный					контур		..................................................................
3.2. Резонансный усилитель с последовательным включением органа на											149
стройки	вколебательный					контур ............................................................			контуров . . . .
3.3. Усилитель		с парами			взаимно-связанных						169
3.4. Усилитель		с	фильтром сосредоточенной избирательности . . .								189
3.5. Апериодические				усилители			на сопротивлениях и на трансформа				190
торах	...............................................................................................................

279

				Г л а в а ч е т в ё р т а я
		Практические рекомендации и примеры расчёта
4.1. Общие указания к расчёту многоступенных усилителей . . . .										197
4.2. Указания		к расчёту отдельных ступеней резонансного усилителя								206
4.3. Указания к расчёту отдельных ступеней полосового усилителя с										219
парами взаимно-связанных к о н ту р о в .......................................									изби
4.4. Указания	по расчёту ступеней с фильтрами сосредоточенной									224
рательности			(ФСИ)	и апериодических ступеней на трансформаторах
4.5. Примеры	расчёта			...........................................................................................						232
				ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1.		Ориентировочные			значения У-параметров транзисторов					239
		в	схеме	с общим	эмиттером	. . . . . . .
Приложение 2.		Анализ		условий	максимальности		рабочего	усиления		240
		мощности д-ступенного резонансного усилителя
Приложение 3.		Различие		между действительными			значениями	входной
		и	выходной проводимости и У вх.уп.рез и У вых.уп .рез							247
		я	проводимостями У,, и У22 . .
Приложение 4.		Вывод параметра			D для резонансного усилителя с па					250
Приложение 5.		раллельным включением органа				настройки . . . .
		Вывод параметра			D для резонансного усилителя с по					253
Приложение 6 .		следовательным включением органа настройки .							с
		Максимальная полоса пропускания одной ступени
		последовательным включением органа настройки в								257
		контур		..................................................			.
Приложение Т		Максимальная полоса пропускания реального усилите								2J71
		ля при данном значении К у или К р с . . . .							.
Приложение 8.		Влияние		отклонения параметров усилительных прибо						273
		ров от их номинальных значений				на К у tK p%c_ и Д F . .
Литература .......................................................................................................										277

Давид Наумович Шапиро

ОСНОВЫ ТЕОРИИ РАСЧЁТА УСИЛИТЕЛЕЙ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ НА ТРАНЗИСТОРАХ


Отв. редактор В. В. Кобзев			(Мй	Техн. редактор Г. И. Шефер
Редактор Г.	И. Вейцман_______________________ Корректор				М. Д. Чвялева
Сдано в набор 10/VII >1962 г.				Подписано в печ. 17/IX 1962 г.
Форм. бум. 60х90/,6		экз.	17,5 печ. л.		14,86 уч.-изд. л.
Т-07892*	Тираж 11 000		Зак. изд. 10500		Цена 94 коп.
	Связьиздат, Москва-центр, Чистопрудный бульвар, 2.

Типография Связьиздата, Москва-центр, ул. Кирова, 40. Зак.. тил. 464

<<< < Предыдущая 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 2627 / 2827 28 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ