5.2.2. Определение yп-параметров

Нелинейные функционалы

разлагаем в ряд Тейлора по степеням малых напряжений u_С и u_П относительно точки, задаваемой U₀ и u_Г.

Коэффициенты ряда изменяются во времени (с периодом гетеродина)

Рассмотрим

y21(t) – периодическая функция, период равен TГ y21(t) – негармоническая функция, может быть представлена в виде ряда Фурье

–среднее значение (постоянная составляющая) крутизны

–амплитуда 1-ой гармоники крутизны

–амплитуда 2-ой гармоники крутизны

Аналогично:

На входе и выходе напряжения гармонические

Полагая _П = _С – _Г , запишем комплексные амплитуды составляющей входного тока с частотой _С и составляющей выходного тока с частотой _П.

Таким образом, при преобразовании по 1-й гармонике гетеродина

В общем случае при преобразовании по q-гармонике гетеродина (_П = _С – q_Г):

5.3. Выбор рабочей точки и амплитуды напряжения гетеродина преобразователя частоты на полевом транзисторе

Рабочая точка в середине линейного участка крутизны	Рабочая точка в области запирающих напряжений

Выводы:

• При выборе рабочей точки в середине линейного участка крутизны и небольшой амплитуде гетеродина (область 1) преобразование по высшим гармоникам гетеродина практически отсутствует – отсутствуют доп. каналы приема, обусловленные высшими q. При этом, однако, мал коэффициент передачи, плохие параметры многосигнальной избирательности

• При большой амплитуде гетеродина (область 3) коэффициент передачи максимален, но высок и уровень доп. каналов приема, обусловленных высшими q. Параметры многосигнальной избирательности значительно лучше, чем при малых амплитудах гетеродина

• Во многих случаях выбирают уровень гетеродина, соответствующей области 2. При этом U_Г = 70 – 100 мВ для БТ и 300 – 500 мВ для ПТ

• Максимальное значение крутизны преобразования не превышает четверти максимального значения крутизны в усилительном режиме

• При выборе рабочей точки в области запирающих напряжений зависимость y(t) имеет форму косинусоидальных импульсов. При небольших углах отсечки  удается получить хорошие параметры многосигнальной избирательности

5.4. Анализ простого (небалансного) резистивного диодного ПрЧ

Задача: определить коэффициент передачи мощности диодного резистивного ПрЧ и дать рекомендации по его увеличению

А. Определение Y_П-параметров преобразующего элемента

g0 – среднее значение (постоянная составляющая) проводимости диода gq – амплитуда q-ой гармоники проводимости диода Прямое и обратное преобразование равноценны !!

Б. Анализ ПрЧ

Из теории линейных цепей:

Рассматриваем свойства ПрЧ на резонансной частоте (реактивности скомпенсированы)

Максимум коэффициента передачи будет иметь место при

глубина модуляции проводимости диода

Тогда оптимальные коэффициенты трансформации:

Если реализованы оптимальные значения коэффициентов трансформации, то ПрЧ будет согласован с обеих сторон, его коэффициент передачи будет максимальным:

Оптимальные значения коэффициентов трансформации и максимального коэффициента передачи зависят от , т.е. от отношения 1-й гармоники проводимости диода к среднему значению проводимости диода. Это отношение, в свою очередь, определяется выбранной рабочей точкой и амплитудой гетеродина.

Рабочая точка в середине линейного участка проводимости	Рабочая точка в области запирающих напряжений
Достоинство режима – отсутствуют каналы приема, обусловленные высшими гармониками гетеродина	Зависимость g(t) имеет форму коротких импульсов (трапециевидных, приближающихся к прямоугольным)

Реальные диодные ПрЧ имеют коэффициент передачи приблизительно –(5...7) дБ. Их основное достоинство – отличные параметры многосигнальной избирательности