Файл: Федорцов Б.Ф. Усилители радиосигналов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 62

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

в) Оптимальное включение цепи нейтрализации

Оптимальное соотношение витков т ——может быть опре- wK

делено пн следующих соображений. Если не учитывать потерь в контуре усилителя, то максимально возможное усиление кас- • кала по мощности

К рс макс

j У21,Vj

I Г;2 1 Л / |

(6.19)

4G22(VGll.V 4 (G22

/w.Gjg) j G

 

G12

 

 

111

m

 

 

 

Произведение (G22—mOl2) ^GM -

имеет

минимум, сле­

довательно, коэффициент усиления но мощности имеет макси­

мум при-некоторой величине

*

 

 

 

тО П Т

( 6. 20)

Обычно оптимальное

значение т лежит в пределах от 0.3

до

0,1. Чаще всего

т опт~1/5.

 

 

. За ме ча ния :

1)

Выбор т не является

критичным,

при

этом коэффициент усиления но мощности меняется незначи­ тельно, так как проводимость Gl2 мала сама по себе.

2) В реальных усилителях, собранных по схеме с общим эмиттером, величина проводимости Gv, относительно очень мала по сравнению с проводимостями Gn и Gn . Вследствие этого при нейтрализации соответствующие расчеты можно вести по следующим приближенным формулам:

Grx- G

G jj,

Свх

Gn.v=^ G]j, |

Gвых G

n . \ G2o,

С|ШХ-

С22Л,ууС 22.

( 6. 21)

I

а крутизна усилителя

 

 

 

 

 

I 1 21 !~ G21A' ~~ G2].

( 6. 22)

5.Варианты расчета усилителей

1)Ставится требование получения максимальновозможног усиления, не принимая во внимание избирательность. В этом случае должны выполняться следующие условия:

а

d

/ ^(вых Т'^рез

Pl = 1, Р* Р-С - [ /

V ^вх2

dвх2

■fit)


Тогда коэффициент усиления рассчитывается по формуле

К____________________

с',акс' 2

Такой режим чаще всего применяется в усилителях принимае­ мой частоты.

2)

Ставятся

требования получения заданной полосы и, п

возможности, достаточно высокого усиления.

 

а)

Если

в каскаде

используется одноконтурная нагрузка, т

должны

быть выполнены условия:

 

 

 

 

/;

1

d

(-у-~<^рез)

- где

dB

ДF

 

/о ’

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рг P ic

1 /

° -

l / - rf - 1 /

р ‘ч

Bbix~J~^pe3

 

 

 

[ /

(}

 

 

 

г

'-*вх2

V

dsx2

1

 

^ вх З

б) Если нагрузка двухконтурная, то в каждом контуре дол жно обеспечиваться определенное затухание dB, и тогда

Pi'-

Ръ

3) Ставится требование получения возможно более узкой полосы при выбранных транзисторе и контуре. В этом случае к расчету усиления каскада можно подойти следующим об­ разом:

Кй

Р1Р2 \ У21 I

PiPa\Y„ \

>12Свых+ О рез+/?22СВХ2

а

с,вх2

 

 

Срез М + А 2 а рез

-+ Р з 2 а резч

PlPt\Y*\ I

Срез (1+Д)

Очевидно, нужно обеспечить минимальное з н а ч е н и е А в при­ веденном выражении. При расчете конкретной системы вели­ чиной Д задаются. Обычно Д--0,1-^0,2.

Максимальное усиление получается при условии

рез

Gрез '

ИЛИ Л 2°в

/?22Св,:2.

 


Отсюда

получим:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

/

-Cl

|1

'

^рез

Оэ

2а 2(?»ых-

т- 1■■ /V

 

'-'рез

 

2(/1!ЫХ

1

 

2^вых

 

 

 

 

 

 

 

: 2p2-GBr2,

т. f

 

1/

 

^рез

1

 

ds ^рсз

(V ^рез

/V V

 

2GBX3

1^ .

2dm2

Во всех перечисленных случаях выбор коэффициентов вклю­ чения рг и р 2 должен учитывать вносимые в контур емкости со стороны выхода собственного транзистора и входа, следую­ щего.

В контур вносится емкость

АС- - р г2с вых-\-р^С^ъ.

Относительное изменение емкости

дС

 

 

Сэ ~

Сэ

 

так как

 

 

1

ДС ^

-1- ДF

2

/ о “~2

С3 <

Имеются два пути уменьшения расстройки:

а) уменьшение коэффициентов включения р х и р 2 (это умень­ шает усиление);

б) выбор возможно большей величины результирующей ем­ кости контура С’э. Следует иметь в виду, что большое Сэ также уменьшает усиление. Обычно Сэ составляет'; в зависимости от частоты, величину от нескольких сотен до тысячи пикофарад. Кроме того, эквивалентная емкость контура должна превышать паразитную емкость

Съ - * 1- Спарзз ■/7С ^ ' в ы х + /^2*^-вх2~Г'С_ч'"Г С^.

6.Последовательность расчета усилителя

1)Определяются параметры контура:

а) выбирается результирующая емкость контура Сэ и рассчи­ тываются индуктивность L3 и волновое'сопротивление &э;

б) выбирается ориентировочное значение добротности Qpe3 или затухания dpe3:

2)Рассчитываются внутренние параметры усилителя без учета нейтрализации.

3)Определяются коэффициенты включения контура со сто­

роны собственного транзистора и со стороны входа следующего каскада.

62 ‘


4)Рассчитываются цепи нейтрализации.

0)Рассчитываются внутренние параметры нейтрализованного усилителя. В схеме с общим эмиттером можно использовать непосредственно данные усилителя без нейтрализации.

6)Определяются внешние параметры нейтрализованного уси­ лителя:

а) входные проводимость и емкость (GBX, Свх);

б) выходные проводимость и емкость (Овых, Саых); эти пара­ метры равны внутренним параметрам нейтрализованного уси­ лителя;

в) коэффициент усиления по напряжению ЛГ0; г) коэффициент усиления но мощности /\р.

§7. УСИЛИТЕЛИ С ОБЩЕЙ СЕТКОЙ

Вметровом и дециметровом диапазонах волн электронным лампам присущи очень высокие уровни шумов. Поэтому в указанных диапазонах стремятся использовать не пентоды, а триоды, обеспечивающие меньший уровень собственных шумов.

Однако

триоды обладают большой проходной емкостью Cag,

и если

каскад собрать по схеме с общим катодом, то устой­

чивое усиление практически получить невозможно. Поэтому возникла задача обеспечения устойчивого усиления при исполь­ зовании триодов. В э'ьом отношении, при прочих равных усло­ виях, более устойчивой является схема, у которой общим электродом является сетка. Схема усилителя с общей сеткой предложена "М. А. Бонч-Бруевичем, в 1929 году. Эта схема получила широкое распространение с 1940—42 гг., когда стали применяться устройства,'работающие в диапазоне СВЧ.

1.Принципиальные схемы усилителей

1)Схема последовательного питания представлена на рис. 30а.

2)Схема параллельного питания изображена на рис. 30б. Для этих схем общим электродом является сетка. Входное*

напряжение подается на участок катодсетка UKg, а выходное снимается с участка анод сотка Uag. Контур на выходе вклю­ чен между анодом и сеткой.

В схеме усилителя с общей сеткой имеются две обратные связи: а) одна из них обусловлена протеканием переменной состав­ ляющей анодного тока через контур А эта связь является

очень

сильной, носит

отрицательный характер и определяет

высокую устойчивость работы усилителя;

 

б) вторая—обусловлена проводимостью анод--катод, соеди­

няющей цепи выхода

и входа (через емкость

Сак). В зависи­

мости

от того, будет

ли

анодная

цепь на

данной частоте

иметь

индуктивный или емкостный характер, эта обратная

связь может быть отрицательной

или положительной. Од­

нако

в большинстве случаев

она оказывается

очень слабой по

63