ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 51
Скачиваний: 0
малые . значения |
?(«)], наименьшее--1 -го типа |
[наибольшие |
||
значения |
»(я)[, |
промежуточное положение |
занимает схема |
|
3-го типа. |
Физически это обусловлено тем, |
что |
в схеме 2-го |
типа каждый из каскадов имеет самую узкую полосу, а в схеме 1 -го типа - самую широкую (много шире общей).,
б) При учете того, что Кг2>Кп (учитывая |
работу |
только |
на паразитных емкостях, когда Кг2 включает |
емкость |
только |
одной лампы), усиление, даваемое 3-й схемой, может оказаться близким к усилению 2 -й схемы.
2) По избирательности.
При одном и том же числе каскадов п наилучшей избира тельностью обладает схема 3-го типа (имеет самые высокие К„), панхудшей — 1 -го типа (самые малые А'п), промежуточное поло жение занимает схема 2-го типа. Физически наилучшая избира тельность схемы 3-го типа объясняется в 2 раза большим числом контуров при одном н том же числе каскадов.
3) По конструкции и в эксплуатации.
Самой простой является схема 1-го типа, самой сложной но количеству элементов--схема 3-го типа.
Надо учитывать сложность настройки схемы 3-го типа (подбор критической связи). Для схемы 2-го тина слож ность заключается в настройке на две или три частоты. Самая простая в настройке схема 1 -го типа.
Н. Выбор емкости контура в многокаскадном усилителе
1) Из условия устойчивого усиления. Усиление одного каскада
I ? (л)
Устойчивое усиление одного каскада (в зависимости от типа усилителя)
К\ уст-
Витоге должно быть для схем 1-го. и 2-го типов
- |
Ч |
1C . |
|
Р\Р* 1 |
п |
___ ____ ..-is |
|
1 |
............ |
|
уст* |
||||
|
|
' - 2 ^Сэ1А/7о6щ |/ ?(л) |
|||||
для схем 3-го |
типа |
|
PiPl У21 1 п |
|
|||
|
А Г , = -------- |
К 1 уст* |
|||||
|
|
2 т: | |
|
|
|
\ |
ср(^) |
91:'
откуда
СЭ1 ■ |
_______ PlP-?. l % |
l i |
|
|
|
п |
|
|
|
|
2 —ДАобш V ®(/z) Ajyc |
|
||
I C*lCэ2>- —' |
P i A ; |
i ^ si i |
(10.29) |
|
|
|
2 -ДAmm I ' ? («•) А%уст
2) Из условия стабильности усиления при смене ламп и транзисторов.
Лампы или транзисторы имеют разброс по емкостям. Если ■емкость контура C»i мала, то при смене ламп или транзисто ров емкости изменятся на ДС и каскады взаимно расстроятся. Это приведет к уменьшению усиления.
Пусть яри настроенных в резонанс каскадах усиление было j% (/c) h При смене ламп усиление уменьшится до [A'T(f)\n, или
K A f l |
>0,7, |
% (/о) |
|
т. е. допускается уменьшение усиления не более чем на 00%. Тогда при смене ламп расстройка будет составлять к целом для усилителя не более половины полосы:
дF,обш
JV
/о <
Имея в виду, что эта расстройкарезультат изменения емкости:
|
|
_Л/__J_ ДС |
|
|
|
||
|
|
" /о ^ |
2 |
С,; |
% |
|
|
|
1 |
ДF,общ |
|
|
|
|
|
ПОЛУЧИМ |
ИЛИ |
|
|
|
|
||
|
2 |
Сэ1 |
|
|
|
|
|
|
|
Сэ1>ДС |
/о |
|
|
(10.30) |
|
|
|
|
ДЕобщ ’ |
|
|
|
|
где АС-ДСК„!Х ДС,!Хдля 1-го и 2-го типов |
схем и ДС - ДСВЫХ |
||||||
или ДС—ДСВХдля 3-го типа схем. |
Для |
различных |
типов схем |
||||
и различного |
числа каскадов |
берется |
запас |
в 2 —3 |
раза, т. е. |
||
|
|
СЭ1> ( 2-э-З) ДС ■•j/°— . |
|
(10.31) |
|||
|
|
|
|
общ |
|
|
■&2
3} Из условия, чтобы выбранная для расчета емкость кон тура превышала паразитные емкости схемы:
С’эьД'С’параз '~Pi2Cm>lx~r (CL ] Си) гР^“Свг1. |
(10.32) |
7.Порядок расчета многокаскадного усилителя
1)Выбирается тип схемы усилителя на основании сопостав
ления |
З ад аН Н Ы Х |
Кобт, ДА0гпц |
и Кп с возможностями того или |
|
иного типа схемы. |
коэффициента прямоугольности |
|||
2) |
Исходя |
из |
заданного |
|
определяется |
ориентировочно |
число каскадов га в усилителе. |
3)Выбирается лампа или транзистор, а значит для данного прибора известны входные и выходные параметры и крутизна усиления |К21{.
4)Определяется необходимая емкость контура исходя из
указанных выше трех условий.
5) Рассчитывается единичный фиктивный коэффициент уси
ления Кп причем |
для |
ламповых |
схем p t |
Л |
и |
а при |
|||||||
использовании |
транзисторов рх и р 2 должны |
быть равны: |
|
||||||||||
а) для схем |
с одноконтурной нагрузкой |
|
|
|
|
||||||||
|
|
d ^ p |
x4 BbiX+ d VB3 !-/>8Ч « г= |
/о |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где л —предварительно |
определенная |
величина |
исходя |
из |
тре |
||||||||
бований |
по Кп\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
б) |
для схем с двухконтурной |
нагрузкой |
|
|
|
|
|||||||
|
|
^Э1 ~--Pl^dBuyL~\- rfpe3 | |
.. |
tl, |
|
|
|
|
|||||
|
|
d3’2 |
- dp^3 |
\ - |
d |
{ |
|
/о |
|
|
|
|
|
6 ) |
Определяется число |
каскадов исходя |
из заданного |
уси- |
|||||||||
ления |
|
К п |
|
|
|
|
е запасом |
в 2 |
-3 раза. |
|
|||
/Собщ~ “ ■^у^-АГобщ (заданное), |
|
||||||||||||
7) |
Рассчитываются |
параметры |
одиночного каскада: |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
j |
ДА0бщ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dB\ ~ |
- |
2— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/о |
|
|
|
|
|
|
|
|
ДА) ■-ДАобщ’Ня), |
или ДА) —1 / 2 АА^общФ(/г), ' |
|
|
||||||||
|
|
Кг |
Кгп — , |
или |
Кг |
V КО б щ |
|
|
|
||||
|
|
|
|
I ®(«) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
расчете |
усилителя |
используются |
значения |
функций |
||||||||
7 (га), |
®(га), К„(п), приведенные в таблице 1. |
|
|
|
т
о
. Т а б л и ц а .1
Таблица для расчета многокаскадного усилителя радиосигналов
Вид схемы
Усилитель с настроенными на одну частоту каскадами
Усилитель с двойками взаимно - расстроенных каскадов (Крит, расстройка)
Усилитель с тройками взаимно - расстроенных каскадов (крит. расстройка)
Усилитель с двухконтурными фильтрами (крит. связь)
Фупк- |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
8 |
91 |
10 |
! ция |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
1,56 |
, 1,96 |
2,30 |
2,58 |
2,89 |
з д о |
|
3,33 |
3,55 |
3.78 |
tp |
1,0 |
2,5 |
7,7 |
30 |
130 |
550 |
2600 |
|
17 000 |
89 000 |
620 000 |
^п0,1 |
10,0 |
' 4,3 |
3,75 |
3,4 |
! з ,2 |
ЗД |
3,0 |
|
2,94 |
2,92 |
2,90 |
^nO.Ol |
100,0 |
16,0 |
9,0 |
7,0 |
6,1 |
5,6 |
5Д |
|
4,9 |
4,7 |
4,65 |
* |
— |
0,71 |
— |
0,88 |
|
0,98 |
|
|
1,09 |
|
.1,16 |
|
1,0 |
|
2,5 |
|
8,0 |
|
|
29,0 |
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Л'п0,1 |
— |
3,2 |
— |
2,2 |
— |
1,95 |
|
|
1,85 |
— |
1,78 |
Кп0,01 |
— |
10,0 |
|
4,0 |
— |
3,0 |
|
|
2.7 |
— |
2,5 |
'J |
— |
— |
0,5 |
— |
— |
0,58 |
|
|
|
0,62 |
|
Ф |
— |
— |
1,0 |
|
— |
2,5 |
|
|
— |
3,8 |
|
Л'п0,1 |
— |
— |
2,15 |
— |
— |
1,67 |
|
|
— |
1,55 |
— |
/<п0,01 |
— |
— |
4,65 |
. . . . |
|
2,50 |
|
|
— |
2,07 |
—- |
6 |
0,71 |
0,88 |
0,98 |
1,09 |
1,16 |
1,22 |
1.25 |
• |
1,29 |
1.33 |
1,37 |
? |
1,4 |
3,2 |
8 |
22 |
68 |
200 |
650 |
|
2000 |
7000 |
25 000 |
Кп0,1 |
3,2 |
2,2 |
1,95 |
1.85 |
1,78 |
1,76 |
1,72 |
|
1,715 |
1,71 |
1,705 |
Кп0,01 |
10,0 |
,4,0 |
3,0 |
2,7 |
2,5 |
2,4 |
2,3 |
| |
2,2 |
2,17 |
2Д6 |
I
§11. УСТОЙЧИВОСТЬ УСИЛИТЕЛЕЙ РАДИОСИГНАЛОВ
1.Общие вопросы устойчивости усилителей
Вусилителях радиосигналов, как это следует из предшест вующих разделов курса, имеют место обратные связи. Влия ние обратной связи может привести к самовозбуждению каскада или нестабильности качественных показателей усилителя. В слу чае. самовозбуждения в усилителе возникают автоколебания, усиление сигналов становится невозможным или сопровож дается недопустимыми искажениями, [если же усилитель не самовозбуждается, но близок к самовозбуждению, то его по казатели резко изменяются, в особенности при изменениях питающих напряжений, при старении или смене ламп или тран зисторов. Поэтому обычно к усилителям предъявляются требо вания устойчивости, под которыми понимают не только отсут ствие самовозбуждения,' но и стабильность качественных по казателей.
Рис. 43.
Усилитель радиосигналов вместе с предшествующим каска дом, играющим роль источника сигналов, представляется схемой рис. 43. Система состоит из источника гармонического напряжения частоты /„, усилителя и цепи обратной связи.
Комплексный коэффициент усиления каскада К, коэффициент передачи цепи обратной связи р. Положим для упрощения, что
Р не изменяется при отключении цени обратной связи от входа усилителя. Если цепь обратной связи разорвана, то напряже
ние на входе усилителя, создаваемое источником, будет 0^, напряжение на выходе и й~ К и х. После прохождения через цепь обратной связи напряжение становится равным 6,3=3{/2=
Если напряжение 0 3 по величине и фазе равно напряже нию Ои то при мгновенной перестановке переключателя в
верхнее положение, т. е. при замыкании цепи обратной связи,
$
95
режим схемы не изменится. Следовательно, в схеме сохранятся колебания и при отключенном от усилителя источнике сигнала, т. е. возникнет самовозбуждение. Таким образом, условие самовозбуждения имеет вид
и з—0 г или |
( 1 1 .1 ) |
Это комплексное равенство равноценно двум вещественным-
3К -1 и ®K"i-o3 0 (или 2 п~). |
(1 1 .2 ) |
Первое условие означает, что для самовозбуждения требуется равенство амплитуд напряжений UmS и UтХ. Второе условие означает, что для самовозбуждения необходимо совпадение
фаз напряжении 0 :) и 0 Х, т. е. обратная связь должна быть
положительной.
При проектировании усилителей указанные выше условия самовозбуждения целесообразно сформулировать в несколько ином виде. Так, удобными признаками самовозбуждения могут служить соотношения между проводимостями на входе (или выходе) усилителя без обратной связи и с учетом обратной связи.
Для усилителя с параллельной обратной связью, как из вестно, можно записать
. >7 Ких.йлн .( Г с- г пх)( 1 -з/0 . |
(П.З) |
Так как при самовозбуждении 3К -1, то условие (11.3) примет вид
V |
' ; |
V |
- —О |
* с |
I |
1 |
вх 00.СВ--- |
где Y c' —пересчитанная проводимость источника сигнала, Увх—входная проводимость без учета обратной связи,
К„хоб.св--входная проводимость усилителя с учетом обратной связи.
Пз выражения (11.3) можно записать:
Gc f Овх об.св == О,
(11.4)
B z “У ^ в х об.св = О,
т. е. при самовозбуждении входная активная проводимость усилителя должна быть отрицательной и компенсировать активную проводимость источника сигнала и, кроме того, при самовозбуждении реактивные составляющие также должны быть компенсированы. Последнее обычно имеет место в усилителях радиосигналов при настройке в резонанс всей системы.
В общем случае для каскада с обратной связью выражение для результирующей активной проводимости, когда (3/C^l, имеет вид
ОсЧ-С?,х,л.с--(Ос/-г О „ )(1 - р ^ ), |
(11.5) |
96