Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1276 вузов, 4770 предметов.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:

книги / Усилители промежуточной частоты

..pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
17.18 Mб
Скачать
☆

условиями согласования, характеризуется коэффициен­ том расширения полосы пропускания:

К и — ^afo/IIn-

Нетрудно показать, что при точном* согласовании на ре­ зонансной частоте (АГо = 1 ) входная и выходная прово­ димости равны

Увх= £ вх(1+/2//Сп) для схем рис. 9.1, 0вых= £ пы*(1+/2//(п) ДЛЯ схем рис. 9.2.

Комбинируя приведенные соотношения, получаем рас­ четную формулу для /Сп.'

- К ш ).

Полоса пропускания катодного (эмиттерного) повто­ рителя и каскада с резистивным входом (рис. 9.1,г и 9.2,в) выбирается в 4—5 раз шире полосы ппопускания УПЧ.

Иногда кабель используется не только для передачи высокочастотного сигнала, но и для питания усилитель­ ных приборов предварительного усилителя.

Примеры таких схем показаны на рис. 9.3.

9.2. ВЫХОДНОЙ КАСКАД С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ПОДКЛЮЧЕНИЕМ КАБЕЛЯ К КОНТУРУ

Эквивалентная схема

каскада

изображена на

рис. 9.4. Условия согласования с кабелем:

т

-- ёЛ~т1ё 22»

 

— *пПп//0,

 

/р — 2ти V

1

 

(9.1)

где

1 C ^ ■=

f0;

 

 

 

 

g — —

, Съ — С -{- Ст -f-

С22,

1/р— Зтг/рСа.

Удовлетворение этих условий достигается путем соот­ ветствующего выбора величин mt-, mi, С и L. Несложные выкладки позволяют получить следующие соотношения для расчета основных элементов и параметров каскада в режиме согласования:

Рнс.9.3. Принципиальные схемы каскадов, в которых

энергии полезного сигнала и питания передаются по

одному

кабелю:

и — транзисторный усилитель; 6 — ламповый усилитель.

Рис. 9.4. Эквивалентная схема выходного каскада предварительного усилителя при параллельном подключении фидера к контуру.

коэффициенты трансформации

Шг =

С + Сп

 

 

 

 

 

 

 

т ' =

[ 2*W ( 1+

&

) + S ] '

(9'2)

— полная емкость контура

 

 

 

Cn= (C + Cm)(l + C2a/CMf),

(9.3)

— коэффициент усиления

 

 

 

 

К0>= uju, = /См K l-2 rf/rfP,

(9.4)

где СMi — предельное

максимальное

значение

емкости

С+ Ст, при которой nii = 1

 

 

 

 

CMî = С22 [а22 (0,5 dp— d)

 

=

 

(9-5)

Км — усилительный потенциал каскада

 

=

I Угх 1/2 V g22g$-

 

(9.6)

Коэффициент передачи Koi возрастает с увеличением dp. Поэтому в устойчивом каскаде (Koi^Kyi) целесообраз­ но увеличивать dp за счет увеличения коэффициента трансформации т,- и уменьшения собственной емкости контура С. При удовлетворении условий согласования эквивалентное затухание контура d, и коэффициент уси­ ления Koi принимают предельные максимальные значе-

Ийй, если m2= 1 и С = 0 :

d ™ -

2

2*МСШ+ С „)]’

(9.7)

 

[Г

_

1#21 |

(9.8)

01П

 

УЧоЕФ*аа (Ст+ С22)

 

 

В случае dv^ d D каскад обладает свойствами обычного одноконтурного настроенного каскада в режиме опти­ мального согласования (см. гл. 5). Если по какой-либо причине условие С= 0 не удовлетворяется (например, конденсатор С подключен для компенсации температур­ ных изменений выходной емкости усилительного прибо­ ра), то в устойчивом каскаде (Koi^Kyi) при величине 2 d/dv, соизмеримой с единицей, собственную емкость контура целесообразно выбирать близкой к оптималь­ ной (см. гл. 3), при которой полная емкость контура C3=CodИмея в виду (9.3) и (3.55), находим

С = СА

■'Bd

— Сг

(9.9)

1+ Сц/Скц

где CMid= CMi при замене d на dm.

Из условий (3.56) видно, что допустимы значитель­ ные отклонения Сэ от C3d (или С от Cd) без значитель­ ного увеличения d по сравнению с dm. Поэтому целесо­

образно дополнительно учитывать условие

 

С=См»—Ст>

(9.10)

которое, как следует из (9.2), обеспечивает полное вклю­

чение контура к усилительному прибору. При

< 1

также целесообразно выбирать собственную емкость кон­

тура из условия (9.10).

парал­

В неустойчивом каскаде (/Coi>/Cyi и dp^ d m)

лельно контуру включают резистор шунта

 

1/Яш = 2л/оСэ{0,5 dp[ï— (Kyi/Kn)z)-d ).

(9.11)

Если dv> d3„, то проводимостей gœ и £ф недостаточно для шунтирования контура. К нему также подключает­ ся резистор шунта (рис. 9.5). Эквивалентное затухание контура при этом

da=2[d+(p/Rm)+pg22\. (9.12)

Отсюда, полагая d'ô = dv, определяем сопротивление ре­ зистора шунта

^

=

г

(

^

(9-13)

Подключение резистора Rm эквивалентно увеличению собственного затухания контура, которое при включен­ ном шунте

=

- 4 -^ 2 ? ) •

(9.14)

Г

Рис. 9.5. Схема

выходного каскада

предварительного

усилителя

с параллельным

подключением кабеля

к контуру при

включенном

 

резисторе шунта.

 

Коэффициент усиления определяется выражением (9.4) при замене d на dm. Принимая во внимание (9.6), на­ ходим

К „,= , ' ÿ21-1----- = - у Ш = -

(9.15)

V4*fo<*р£фС»

V2г/рЯф/Р

 

При rfp>rf3n каскад обладает свойствами обычного одно­ контурного настроенного УПЧ (см. гл. 5) в режиме согла­ сования.

В устойчивом каскаде (Koi^Kyi) собственную ем­ кость контура удобно выбирать из условия стабильно­ сти характеристик УПЧ

С > С с= (0,3+0,7) (fo/Пп)АСъ-Сгг-Ст .

(9.16)

При Сс^ 0 емкость контура

берут такой же, как

в дру­

гих каскадах УПЧ.

(Koi>Kyi) повышение устой­

В неустойчивом каскаде

чивости достигается увеличением собственной емкости контура на величину

ДСу=Сэ[(Ко1/КУ1)2- 1],

(9.17)

где Кои Сэ — значения коэффициента усиления и полной емкости контура до повышения устойчивости,

?.3. ВЫХОДНОЙ КАСКАД С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ ВКЛЮЧЕНИЕМ КАБЕЛЯ В КОНТУР

Применяются две разновидности такого рода каска­ дов с индуктивным (см. рис. 9.1 ,6 ) и емкостным (см. рис. 9.1,в) выходом.

Величина собственной емкости контура С в схеме с емкостным выходом должна быть достаточно большой (в 5 — 10 раз больше суммы емкостей С22+ С ш), чтобы

Рис. 9.6. Эквивалентные схемы выходных каскадов с последователь­ ным включением кабеля в контур:

о — с индуктивным; б — с емкостным выходом.

ток контура замыкался в основном через кабель. Экви­ валентные схемы каскадов показаны на рис. 9.6. Усло­ вия согласования с кабелем и выражение для коэффи­ циента усиления имеют следующий вид:

Рф ?d—[—go2p , dэ ^ dp — KllTLnlj0,

 

/p= ^ - j 7 j = = /°.

^ 0. = М2/«.=Рф^э|«/2,|. (9.18)

где

рф= 1/5 ф>C:i= C-{-Cm

C22.

 

 

 

При удовлетворении условий согласования встре­

чаются £ледующие частные случаи.

 

 

1. Величина волнового сопротивления кабеля

 

 

Kd+ go2p“^ Рф^ 0,5 dp рм,

(9.19)

где рм — максимальное

значение характеристического

сопротивления контура (при С= 0):

 

— 2ic/0{

С2=+ Сп

для

схемы рис.

9 А а ,,9 2 0.

рм

\ (6 -г- 11 ) (С22 -J-Ст) для

схемы рис.

9,6,0.

Удовлетворение первого и второго условий согласова­ ния (9.18) достигается соответствующим выбором собст-

346

венной емкости контура

С = -5

( |/ 1 + 4 № . - 1) - С22 - Ст . (9.21)

2"/оРф

 

При этом характеристическое сопротивление контура бу­ дет равно

р = Р с = г £ ( / И - 4£^ - - 1

/

(9-22)

2. Величина волнового сопротивления кабеля

 

РФ<Рс^р/2.

 

(9.23)

При удовлетворении

условия

согласования

p*= pd+

+gnp2 эквивалентное

затухание

контура

da< dp. В кон-

Рис. 9.7. Схемы выходных каскадов предварительного усилителя при последовательном включении фидера в контур с включенным рези­ стором шунта:

а — с индуктивным; б — с

емкостным выходом.

 

тур (для обеспечения

условия

 

d3=dp)

включают

рези­

стор шунта гш (рис. 9.7).

 

 

согласования (9.18) при

Первое и второе

условия

 

этом принимают следующий вид:

 

 

РФ =

+ prfH" б"22р2»

Рф+ Ли =

0,5 dpp.

(9.24)

Отсюда находим

 

 

 

 

 

 

 

 

p = f c = - f ü Æ b 4 y ï +

'

&&22рф

 

 

2gt2

Lf

~

 

(rf + 0,5rfp)=

 

 

rilI= 0,S dppc

p(|i.

 

(9.25)

 

 

C= l/2 nfopc.

 

 

 

 

 

3. Величина

волнового

сопротивления кабеля

 

 

РФ>Рм^ +

Р » ^ -

 

(9-26)

Рис. 9.8. Схемы выходных каскадов предварительного усилителя при последовательном включении кабеля в контур при неполном включе­ нии контура:

а — с индуктивным; б — с емкостным выходом.

Согласование достигается неполным включением контура к усилительному прибору (рис. 9.8,а, б) с коэффициен­ том трансформации

Я® V Ы (Рм<* + рI £»)

(9-27)

подключением параллельно контуру резистора Rc

*с“ рф “ м + * .рГ

1 7

9.4. ВЫХОДНОЙ КАСКАД НА КАТОДНОМ (ЭМИТТЕРНОМ) ПОВТОРИТЕЛЕ

Принципиальные схемы повторителей при непосред­ ственном подключении кабеля показаны на рис. 9.9.

Схема рис. 9.9,а требует такого режима лампы, при котором выходное сопротивление катодного повторителя #вых=1/5 = рф (условие согласования) при напряжении смещения |£ я| =рф/к, где /к — ток катода.

Если рф>1/5, т о д л я согласования включают после­ довательный резистор гс (рис. 9.9,6):

гс= рф—1/5, |Eg| = (рф+ гс)/к.

(9.29)

В случае рф< 1/S для

согласования включают

парал­

лельный резистор Rc:

 

 

R c Рф/ ( 1 рф5),

| Е g | = рф/?сЛ</ (рф ~^rRc) •

(9.30)

В рассмотренных схемах по кабелю протекает постоян­ ный катодный ток (или часть его). Если это нежелатель­ но, то применяются схемы катодного повторителя с раз-

348

Рис. 9.9. Схемы катодного повторителя с непосредственным подклю­ чением кабеля к лампе:

а — простая схема; б — с последовательным (гс); в - с параллельным (/?с) согласующим резистором.

делительным конденсатором (рис. 9.10). Для первой схе­ мы (рис. 9.10,а)

/?1= рф /(1-р фБ),

\Eg\ = I KRl.

(9.31)

Величина напряжения Eg может существенно отличать­ ся от eg, соответствующего типовому режиму лампы. При eg< E g используется схема рис. 9.10,6, где

Я 1 = Ы //к ,

^2={рФ/( 1—p,|,S) —7?,].

(9.32)

349

В случае eg>Es применяется схема рис. 9.10,я и

Л - Л - _ * „

х

х ( н - ) / | ~ | + 5 |^ |7 ?;)-

(9.33)

Рис. 9.10. Схемы катодного повторителя с разделительным конден­ сатором:

а — простая схема; б, в — с двумя резисторами в цепи катода; г — с после­ довательным согласующим резистором.

Вместо каскада рис.

9.10,6 иногда используют

каскад

с последовательным

согласующим резистором />

(рис. 9.10,г). В этом случае

 

* '= ! 7

^ 7 r H r - S -TSr-

(9-34>

Рассмотрим теперь выходной каскад на эмиттерном по­ вторителе (рис. 9.11). Способ согласования с кабелем зависит от соотношения величин выходного сопротивле­ ния эмиттерного повторителя и волнового сопротивления кабеля, а также от частотных свойств транзистора.

350

Соседние файлы в папке книги
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности