23.Особенности резонансных усилителей на биполярных транзисторах.
Транзисторы, используемые как усилительные элементы, обладают следующими особенностями:
Входное и выходное сопротивления транзистора оказывает шунтирующее действие на контур, что приводит к неполному включению контуров.
Сильной зависимостью большинства параметров от частоты.
Зависимостью ряда параметров от температуры и как следствие, необходимостью использования схем термостабилизации.
Сильной внутри транзисторной связью, что создает опасность неустойчивой работы и приводит к взаимосвязи настроек контуров.
Сложностью соотношений описывающих работу транзистора.
У биполярных транзисторов высокая входная и проходная проводимость и низкая выходной проводимости. В качестве согласующего трансформатора - резонансный контур.
U1
– на входных зажимах, U2
– на выходных,
U0
– на контуре.
Эквивалентные схемы нагруженного контура.
24.Методы повышения устойчивости транзисторных резонансных каскадов.
Нейтрализация – это обращение суммарной обратной связи в ноль (y12*= y12 +y12н=0).
Коррекция – это доведение фазы суммарной обратной связи до отрицательной (arg y12* = p).
По способу включения цепи различают y, z, h, и g нейтрализацию и коррекцию.
Во всех случаях матрицу УЭ с ОС получают суммированием соответствующих матриц УЭ и четырехполюсника ОС.
Для последовательной цепочки: ;
Для практически использующейся схемы коррекции в ОС включают только С или R.
Требует обращение фазы
Не требует обращение фазы
Схемы нейтрализации и коррекции позволяют повысить Куст до трех раз.
Недостаток - узкополосность.
Для R-коррекции еще и уменьшение входного и выходного сопротивления:
25.Избирательные усилители с фсс.
Преимущества: по сравнению с ИУ с распределенной избирательностью.
1. Многозвенные фильтры из связанных резонаторов с высокой собственной добротностью обладают лучшими характеристиками избирательности:
фильтры на электрических контурах
механические резонаторы в электро-механических фильтрах,
пьезоэлектрические резонаторы в кварцевых фильтрах,
фильтры на распределенных электрических или акустических линиях задержки (ОАВ и ПАВ)
дискретные цифровые фильтры и др.
2. Раздельное крупносерийное изготовление усилителей и ФСС (ФСИ) позволяет получать ИУ каскадным соединением унифицированных покупных изделий, что важно по мере развития микроэлектронных технологий и 50-омной схемотехники.
Место установки ФСС в структуре ИУ:
ФСС не должен быть включен перед- или среди каскадов, определяющих коэффициент шума приемника, т.к. он имеет заметные потери в полосе пропускания;
Усиление каскадов перед ФСС не должно быть большим, т.к. внеполосные сигналы и помехи могут ввести эти каскады в нелинейный режим.
Обычное место ФСС – после одного-трех входных каскадов, создающих усиление 20…30дБ.
Технический расчет производится с помощью справочных таблиц, номограмм, и пакетов прикладных программ.
1 этап - выбор типа фильтра. Распространенны следующие типы фильтров:
фильтр Баттерворта обладает максимально плоской АЧХ в полосе пропускания;
фильтр Чебышева имеет равновеликие пульсации АЧХ в полосе пропускания и монотонный спад в полосе непрозрачности либо равновеликие пульсации в полосе непрозрачности при плоской вершине;
фильтр Гаусса обладает линейной ФЧХ;
фильтр Кауэра (эллиптический) имеет равновеликие пульсации в полосе пропускания и задержания.
По таблицам выбирается низкочастотный прототип фильтра (ФНЧ), имеющий частоту среза w1=1 и характеристическое сопротивление 1 кОм. Прототип затем пересчитывается в полосовой фильтр с нужной частотой, полосой и характеристическим сопротивлением.
Фильтр Баттерворта.
Исходными данными для расчета являются:
f0 - центральная частота,
Пф - полоса фильтра,
Q0 - собственная добротность контуров,
Rг - сопротивление генератора и Rн -нагрузки,
ρ=R - выбранное характеристическое сопротивление,
dсс - затухание по соседней станции при отстройке на полосу, т.е. при а=2.
Схема полосового фильтра и одного звена фильтра.
Параметры фильтра и каскада, в котором фильтр является нагрузкой, определяются следующими расчетными формулами:
Q0 – ненагруженная добротность контура на промежуточной частоте f0 (Q0 П0=f0). Q0= 300…500 максимальное возможное значение, обычно выбирается 250.
Пф - полоса фильтра (заданная полоса сигнала Δfc + нестабильность гетеродина
Δfг + нестабильность передатчика Δfпер).
ρ - выбирается 10…50 кОм.
Рассчитывается параметр b, который используется далее в номограмме.
