Курочкин А.Е. Конспект лекций. Радиоприемные устройства

параметров, поэтому его часто называют инвариантным коэффициентом устойчивости.

4.6 Коэффициент передачи по мощности

Коэффициент передачи по мощности связан со сквозным коэффициентом передачи соотношением

Подставляя выражение для сквозного коэффициента передачи, получим

Если проводимость обратной передачи равна нулю (однонаправленная передача), то на резонансной частоте

Kpо = [(gc + g11)(gн + g22 )]2 .

При согласовании по мощности на выходе (gн=g22)

При согласовании по мощности и на входе (gс=g11) получим выражение для максимального коэффициента передачи по мощности в режиме согласования

bно = − Im(y22 ) + Im(y12y21) . 2Re(y11)

При этом

112

Эквивалентная шумовая схема УРС представлена на рис. 4.11. Коэффициент шума по определению равен

где GΣ = g′c + g′ + g11 ;

g′c = gcn12 / n22 – проводимость источника сигнала, пересчитанная к входу четырехполюсника,

g′ = g / n22 – потери контура пересчитанные к входу четырехполюсника. Квадрат суммарного шумового напряжения цепи равен

Определим условие получение минимального коэффициента шума, т.е. условие шумового согласования:

113

Курочкин А.Е. Конспект лекций. Радиоприемные устройства

Значение коэффициента включения n2 далее принято равным единице, так это обеспечивает получение минимального значения коэффициента шума.

В результате несложных манипуляций получим, что оптимальная пересчитанная проводимость источника сигнала должна равняться

откуда следует, что условие согласования по шумам и условия согласования по мощности не совпадают (рис. 4.12). Оптимальное значение коэффициента включения при этом равно

где n1p – коэффициент включения, удовлетворяющий условию согласования по мощности.

ЛЕКЦИЯ №13. ТИПОВЫЕ СХЕМЫ УРС

4.8 УРС на полевых и биполярных транзисторах

После анализа электрических параметров в общем виде осталось привести принципиальные электрические схемы типовых УРС. На рис. 4.13 приведена схема УРС с параллельным способом подачи питания на полевом транзисторе, включенном по схеме с общим истоком.

114

Рис. 4.13 - Схема УРС с параллельным питанием

Элементы Lк и Cк выполняют функции входной и выходной согласующих цепей, Rи – резистор автоматического смещения, Си – конденсатор, устраняющий местную обратную связь по переменному току, RфCф – фильтр напряжения источника питания, Сp1 и Cp2 – разделительные конденсаторы, Rc – резистор, через который осуществляется подача питания на сток. Входная согласующая цепь имеет автотрансформаторное подключение к источнику сигнала и полное подключение к входу полевого транзистора, имеющего большое входное сопротивление. Выходная согласующая цепь имеет автотрансформаторное подключение и к цепи стока, и к цепи нагрузки.

На рис. 4.14 приведена схема УРС с последовательным способом подачи питания на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером.

Рис. 4.14 - Схема УРС с последовательным питанием

Элементы Lк и Cк – входная и выходная согласующие цепи, Rэ – резистор автоматического смещения, Сэ – конденсатор, устраняющий местную обратную связь по переменному току, RфCф – фильтр напряжения источника питания, Сp1 и Cp2 – разделительные конденсаторы, Rб1 и Rб2 – делитель напряжения, осуществляющий подачу необходимого напряжения на базу транзистора, Сб – блокировочный конденсатор, обеспечивающий к общему проводу нижнего вывода колебательного контура. Такая схема подачи смещения на базу устраняет шунтирование входного колебательного контура базовым делителем. Входная и выходная согласующие цепи имеют автотрансформаторное подключение к источнику сигнала и к цепи нагрузки.

На рис. 4.15 приведена схема УРС с последовательным способом подачи

115

Курочкин А.Е. Конспект лекций. Радиоприемные устройства

питания на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общей базой. Назначение элементов данной схемы по сравнению с предыдущей схемой не изменилось.

Рис. 4.15 - УРС с общей базой

Определим внутренние параметры усилительного элемента, включенного по схеме с общей базой в случае биполярного транзистора или с общим затвором в случае полевого транзистора.

Рассмотрим плавающую матрицу четырехполюсника, у которого ни один из выводов к общему проводу не подключен:

Так как реальные усилительные элементы имеют три электрода, то необходимо просуммировать элементы третьего и четвертого столбца и третьей и четвертой строки. Для биполярного транзистора получим следующую матрицу:

Полученная матрица позволяет определить внутренние параметры усилительного элемента в любой схеме включения. Например, для схемы с общей базой необходимо заземлить базу. Это означает вычеркивание столбца и строки, обозначенных буквой “б” (база):

откуда следует, что

y11ОБ = y11 + y12 + y21 + y22 ≈ y21 ,

116