Файл: Федорцов Б.Ф. Усилители радиосигналов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 49

Скачиваний: 0

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

стройке в резонанс цепей на входе и выходе усилителя, коэф­ фициент усиления по мощности характеризует отношение актив­ ной мощности в нагрузке, пересчитанной к зажимам 2 —2', к активной мощности, потребляемой входом усилителя на зажи­ мах 1 —Г, т, е.

 

u j g i

Д

о :

(2.76)

р

Ь гЮйх

GB

 

или

 

 

 

 

К,Р

GJ

к"2

 

(2.7в)

J ‘2

Аг

-Q , ,

и Н

GBV

где GBXи GH' активные составляющие проводимостей Кв, и F H',

С целью оценки потенциальных возможностей каскада, вне зависимости от величины нагрузки, усилитель характеризуется коэффициентом усиления по мощности при согласованной на­ грузке, когда G'liC= G BbIx.

Тогда

к р^ к г

g ;„

G„

IV,

- G'^ и

(2-7г)

о..

G'

 

 

 

4GfixGвх ч>вых

где GBUX, GBX, GH' —активные составляющие проводимостей Увых,

иУ /.

6)Избирательность, оцениваемая • характеристикой избира­ тельности каскада.

При использовании в нагрузке каскада в качестве селек­ тивной системы одиночных или связанных резонансных конту­ ров обычно достаточно оценить среднюю частоту настройки / 0, полосу пропускания ДF и полосу мешания ДFM, отсчитываемые на заранее обусловленных уровнях, а также неравномерность характеристики в пределах полосы пропускания. Степень при­ ближения характеристики избирательности к идеализированной

характеристике прямоугольной формы оценивается коэффи­ циентом прямоугольностн

((„ 4 г

(2-8а)

Исли в нагрузке каскада используется одиночный резонанс­ ный контур, то его резонансная кривая или кривая избиратель­ ности соответственно определяются выражениями:

У

( 2. 86)

11d j 0 1

 

9



где /„—резонансная

частота,

2Л/ " !

 

-?

аосолютная,

о=-

__2Д /

 

.....................................

 

 

2Д /

S/о

 

1

 

 

 

 

 

 

а-

оооощенная

 

расстройки, а

 

относительная,

 

 

 

 

 

 

 

 

^э/о

 

 

 

 

 

 

 

 

йэ—результирующее

затухание каскада, равное

 

 

 

 

 

 

 

Рз^э

Рэ ( /^ l^ G Bblx-j-""^'рез

:

Р, ^15x2)1

 

(2.8в )

причем GBbIX, Gpc3, Gbx2— активные составляющие

 

проводимостей

выхода

ИВЬ1Хсобственной лампы или транзистора, контура

Урез

и входа

F BX3 следующего

каскада.

 

каскада

с

одиночным

Полоса

пропускания

на

уровне О,/

 

контуром

в нагрузке,

 

А/Чг d j 0.

 

 

 

 

 

(?-8г)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полосы

мешания на уровнях 0,1 и 0,01

соответственно

 

 

 

 

AF0,i ~ 10 daf0,

 

Д/ф,01 ^

100 d3f0.

 

 

(2.8д)

7)

Коэффициент шума

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рс

 

 

Рщ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N--

 

Р,

 

 

Р,а

к п

 

 

 

 

(2.9)

 

 

 

 

 

 

Р с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рс

Я

 

\ р ш /9

 

 

 

 

 

 

 

 

где

-соответственно

отношение

мощностей

 

л,.,

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

сигнала

и

шума на входе

и

выходе,

tc

Р_ш2

-относительная

р

 

температура шума,

 

р

 

 

 

 

1

(ТП

 

 

 

 

/Ср—Я 2- —коэффициент усиления по мощ-

тт^г^тх

 

 

 

 

t

ГI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НОСТИ.

 

 

 

 

С1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внешние параметры каскада возможно изменять в желае­ мом направлении путем изменения режима его работы—спо­ соба подключения источника сигнала и нагрузки и степени связи с ними. Задачей проектирования каскада является создание условий, при которых схема наиболее полно удовлетворяет предъявленным техническим требованиям. В зависимости от места каскада в схеме приемника, его функций и диапазона усили­ ваемых частот эти требования могут сводиться к получению наибольших значений величин коэффициента усиления по на­ пряжению, коэффициента усиления по мощности или наимень­ шей возможной величины коэффициента шума.

§ 3. АНАЛИЗ ОБОБЩЕННОЙ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЯ

1. Резонансный коэффициент усиления каскада

На основании предшествующего анализа обобщенная экви­ валентная схема каскада, имеющего в нагрузке одиночный кон-

.10


тур, может быть представлена рис. 3. При настройке прием­ ника весь тракт приемника настраивается в резонанс на частоте /0, в том числе все элементы на входе и выходе рассматривае­ мого каскада. Входная емкость данного каскада вносится в кон­ тур предшествующего каскада. Выходная емкость рассматри­ ваемого каскада СВЬ|Хи ‘входная емкость последующего каскада

р,Ш,

Л____1|II(

II___

Jврез

_

 

_

м3.

 

_____

_____ Л

Рис.

~ ?

.Ут.

: - Рг^бгг

Свх2 вносится в контур, являющийся нагрузкой рассматривае­ мого каскада. Тогда результирующие параметры нагрузки'каскада будут выражаться следующим образом:

Емкость

сэ рм:„, ■ (C+Q+CJ-: Pi*cByi2,

(з.i)

где С—емкость специально включаемого в контур конденсатора, CL и См— паразитные емкости катушки индуктивности и мон­ тажа.

Индуктивность

/•ю

Активная проводимость

Оэ ---iOi2GBbIxi Gpe3+ /? 22GBX2.

(3.2>

Характеристическое сопротивление контура

7

ф

&рез

Р>

 

 

 

1

Рис. 4.

При резонансе Ьэ и Сэ взаимно друг друга компенсируют,, причем величина L3 должна быть взята из условия резонанса равной

I а

25300

мкгн |.

(Мгц)Сэ (пф)

 

 

а


В ьтом

случае резонансное, значение коэффициента усиления

по напряжению, имея в виду,

что схема

рис. 3 преобразуется

в схему рис. 4.

будет

 

 

К<

_ ___Р\Рч i ^ 81i______ _PlP*l Y8

G?lA> i ^ 21 ! /?э. (3.4)

/*1~Ghhs

Gpe3 Ps Gbs::

G,

где | Уй, i --модуль крутизны усилителя.

2. Резонансный коэффициент усиления при согласовании

Проанализируем

выражение (3.4). Если проводимости О

р 2Овых | Орея и GEX2

соизмеримы, в схеме относительно просто

может быть осуществлено согласование. Обычно согласование

осуществляется на входе каскада (рассматриваемого или по­ следующего). Для этого подбирается согласующее значение коэффициента трансформации pz—p-ic. Запишем (3.4) в виде

 

РлРъ ! ^ 21 У

(3.5)

 

КО G V p 2GBxZ

Полагая

--const, можно видеть, что Kfl с ростом

р 2 изме­

няется двояким образом:

 

О при

увеличении связи коэффициент усиления

К0 повы­

шается вследствие увеличения снимаемого с контура напря­ жения;

2) с увеличением связи усиливается шунтирующее дей­ ствие входа следующего каскада на контур, и поэтому увели­ чивается G3 н уменьшается К 0.

' Следовательно, существует оптимальное, согласующее зна­ чение

Рг~---Рг*

Возьмем производную от (3.5) и приравняем ее нулю;

d h 0 _Pj i 4 о, j ( G - r p fG ^ 2/?gGBX.i/y/>2 j 4 2i! a dp.. ~ V / Ь/’./ОьхП-

Прправнивая нулю числитель, получаем

G -r^gcGBXn- G.,xo и p .,cGnx. (/,

где (/—pi GBblx - f Gpe3.

Тогда согласующее значение коэффициента трансформации

а

 

РР^вых I ^рез

 

Р/ аВХ2

, или Ряс |

G„

(3.6)

.12