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

что лишь в частном случае при п —1 совпадает с определением

определитель схемы с 5 = 0 только в первой ступени, то, строго следуя во всем остальном А. А. Колосову, мы получим для устойчивого коэффициента усиления одной ступени при п -> с о , то же выражение, которое получил В. И. Сифоров. Действитель­ но учтём 1.11 и отнесём Сск, Сак и Gt ламп к соответствующим

где Y к1— проводимость i-ro контура. Учитывая, что шСсо < S,. получим для n-ступенного усилителя

30

поэтому для бесконечного числа ступеней

Следуя методике, предложенной А. А. Колосовым, мы долж­ ны найти значение расстройки a — Q (ш/ш0— ш0/ш), при кото­ рой 1шКр = 0. Однако из (1.59) ясно, что это — расстройка*

при которой Im^S - —£2-] ■= 0, т. е. та же расстройка, что и в.

случае п — 1 [ЛЗ, стр. 351]. Следовательно, для Re КР = КоРо- можно написать

Постепенно увеличивая число ступеней от п=1, убеждаемся, что дополнительный анализ вопроса об устойчивости усилителя при 5 = 0 только в первой ступени излишен. Так как с увеличе­ нием числа ступеней устойчивость уменьшается, то, обеспечив устойчивость n-ступенного усилителя, можно не сомневаться в. устойчивости п—1-ступенного усилителя с теми же параметра­ ми элементов, а следовательно, и в устойчивости п-ступенного- усилителя с 5 = 0 только в первой ступени. Если так, то мы впра­ ве постулировать устойчивость n-ступенного усилителя при 5 = 0 только в первой ступени как одно из исходных положений анализа. Именно поэтому можно утверждать, что В. И. Сифоров не нарушает строгости анализа, когда судит об устойчиво­ сти n-ступенного усилителя по активной составляющей его вход­ ной проводимости, не исследуя дополнительно вопроса об устой­ чивости этого усилителя в режиме короткого замыкания на входе.

31

Выясним теперь, достаточно ли полно коэффициент устойчи­ вости по В. И. Сифорову характеризует влияние обратных свя­ зей на работу усилителя в общем случае усилительного прибо­ ра с комплексными малосигнальными параметрами. Для этого

ными зажимами усилительного прибора при отключённом гене­ раторе.

На рис. 1.11 приведены графики *(ср2) и у(ср2) для несколь­ ких значений б, лежащих в третьем квадранте. Графики для

32

Р’ИС. 1.11. Функции x ( f ) И y('f)

Допустим, что на данной частоте и = const величина Ьн мо­ жет изменяться в широких пределах при настройке выходного контура. При этом g H не изменяется, что обычно хорошо со­ ответствует действительности в любом резонансном усилителе и совершенно строго соблюдается в гипотетическом случае, когда

выполнение этого условия согласно (1.27) необходимо для того, чтобы об устойчивости усилителя судить по величине gex =

=Re

Изменение Ън через <р2 и х (ф, <р2) приведёт к изменению Agex. Эта величина будет принимать различные положительные и отрицательные значения. Когда Agex примет максимальное

по абсолютной величине отрицательное значение — Agex м 0 величина gex = gz+ gn — Agex м o окажется минимальной. Без

обратной связи (К12 = 0) мы имели бы Дgax = 0 и gax = цг 4- glx. Если придерживаться хода рассуждений В. И. Сифорова, то

34

пропускания входной и выходной цепи при Yг2 == 0 одинаковы и что, установив на исходной частоте tgq)i = tg<p2 = tg(p: 2 м 0 (худший

случай), не будем-более изменять параметры схемы, а начнём изменять частоту. Не получим ли мы на какой-либо другой ча­ стоте условия, более близкие к самовозбуждению, чем на исход­ ной? '

Утверждать в общем случае, что таких условий не полу­ чим, нельзя. Но это можно сделать, если допустить, что при изменении частоты в пределах полосы пропускания усилителя можно считать gz, gH, gn , g22 и Y12Y21 постоянными, так как очевидно, что при выполнении этого условия величина geK на исходной частоте будет наименьшей в указанном частотном интервале, а за его пределами самовозбуждение будет невоз­

можно из-за сильной расстройки контуров. В ламповых резо­

на которой усилитель наиболее близок к самовозбуждению, совпадает с левой границей полосы пропускания контура. Этот вывод соответствует нашему условию tgcpj — tgcp2 м д= — 1,

что получается из 4.79) при ф = — %

2

В усилителе на транзисторах не только Y 12, но и gn , g22

изависят от частоты, что усложняет . картину. Однако,

чтобы получить критерий удалённости от самовозбуждения, что практически несравненно важнее, чем определение точного значения наиболее опасной частоты, можно положить в основу

даст некоторый дополнительный «запас прочности».

На основании изложенного можно утверждать, что коэффи­ циент устойчивости, определённый (1.80), достаточно хорошо ха­ рактеризует удалённость рассматриваемого усилителя от само­ возбуждения.

Но означает ли это, что при значении Ку (1.80), близком к единице, усилитель будет устойчив не только в смысле удалён­ ности от самовозбуждения, но и в более широком смысле? Что­ бы ответить, обратимся к резонансной характеристике этого уси­ лителя.

Резонансную характеристику усилителя рис. 1.7 можно опре­ делить как зависимость i)H от частоты при / г= const и постоян­ ной настройке входной и выходной цепей. При таком определе-

нии пиковое значение резонансной характеристики отличается от единицы и зависит от обратной связи, что позволяет судить о влиянии обратной связи на усиление.

цепи с учётом обратной связи. Здесь не учтена возможная ча­ стотная зависимость значения К21, которая не играет сущест­

Если входная и выходная цепи без учёта обратной связи имеют одинаковые полосы пропускания и настроены на одну и ту же частоту, то ф1 = ф2=ср. Наконец, будем считать, что gu (1 + А\) =const и поэтому не влияет на резонансную характе­ ристику, хотя g u в общем случае может зависеть от частоты, но это, как и частотная зависимость У21 в (1.85), не имеет здесь су­ щественного значения.

37

На основании изложенного, резонансная характеристика

входной цепи с учётом обратной связи может быть определена как

где

“sin2

JL

I vl

1

°,В

0,6

ол

0,2

■ОЛдГ

Рис. 1.12. Резонансные характеристики входной цепи одноступенного усилителя при К у = ( п о В. И. Сифорову) и различных значениях <\*

tg?a.v = — от tg<p при /Су — 0,8 для тех же значений ф, для

0

38