ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 280
Скачиваний: 0
Подставляя значение У-параметров из (3.32) в выражения (3.31),
получаем У-параметры лампы в схеме с ОС, выраженные через У-па раметры лампы в схеме с ОК:
(3.33)
Реактивные составляющие У-параметров ламп определяются междуэлектродными емкостями b = соС, которые приводятся в справочниках. Междуэлектродные емкости не зависят от частоты. Активные состав ляющие проводимостей зависят от частоты:
|
|
£ск = af2, |
|
(3.34) |
||
|
|
gaK ~ |
1/ R t + |
кар, |
(3.35) |
|
где а |
(мкСм/МГц2) — коэффициент для каждого типа лампы, кото |
|||||
рый приводится в справочниках; |
R t — внутреннее |
сопротивление |
||||
лампы; |
k = 0,124-0,18 для |
ламп пальчиковой серии |
и k = 0,244- |
|||
4-0,36 — для металлокерамических |
ламп. |
частотах / > |
||||
На |
частотах |
/< ;30 МГц gCH—>0 |
и gaH& 1 /R t. На |
|||
> 3 0 МГц g aH — kaf2. |
|
|
|
|
||
Активная составляющая проводимости Уас в диапазоне рабочих |
||||||
частот g.xc = 0. |
Поэтому |
|
|
|
|
|
|
|
^ас |
Фас |
/СоСас |
(3.36) |
|
В метровом |
и дециметровом диапазонах волн вследствие влияния |
|||||
пролета электронов и индуктивности |
вводов анодный ток лампы от |
|||||
стает по фазе от напряжения |
на сетке, |
что приводит к комплексной |
||||
крутизне. Модуль крутизны |
в рабочем диапазоне частот изменяется |
|||||
незначительно, что позволяет считать крутизну равной статической. Из всех рассмотренных схем каскадов резонансного усилителя следует, что обобщенной эквивалентной схемой каскада для любого УП и различного включения резонансной нагрузки является схема с двойным автотрансформаторным включением контура со стороны УП и со стороны входа следующего каскада (рис. 3.16) [10]. В этой схеме: См1, См2 — емкости монтажа выхода УП и входа следующего
каскада |
(3—10 |
пФ); CL — собственная |
емкость катушки контура |
|
(10—20 пФ для многослойных катушек и |
3—5 пФ для |
однослойных |
||
катушек); |
Свх2, |
g BX2 — входные емкость |
и активная |
проводимость |
следующего каскада. Обратная проводимость У12 создает внутреннюю параллельную обратную связь по напряжению, которая при некоторых условиях может быть положительной, что приведет к генерации кас
када (самовозбуждению).
Найдем коэффициент усиления каскада. Коэффициенты трансфор мации в схеме, приведенной на рис. 3.16, равны: = Н2/Йи < 1 и
77
m2 = UBUJL/UK< 1. Выразим напряжение на выходе четырехполюс ника U 2 через напряжение на выходе каскада 7/ вых:
U2 ~ 'n1UK — ^вых®1^2' |
(3.37) |
Пересчитывая проводимости Ук, YBX и емкость См2 к выходу че тырехполюсника, получаем проводимость его нагрузки
К = Ц + - гУп *'+}Ь„, |
(3.38) |
т\ т\
где У„ = gK-f- jbK— проводимость контура; Увх2 = g BX2 + /6 ВХ2 — входная проводимость'следующего каскада; &к = (о(СМ! 4-С„2/я2/т*).
Рис. 3.16
Напряжение U 2 образуется за счет падения напряжения при про текании тока / 2 на проводимости У„. При направлении тока четырех полюсника / 2, принятом за положительное, напряжение U 2 будет иметь знак, обратный напряжению U2 в схеме четырехполюсника
(см. рис. 3.11). |
Следовательно, / 2 = |
— U 2Y |
Подставляя сюда зна |
||
чение тока |
/ 2 |
из уравнения четырехполюсника |
(3.26), получаем |
||
откуда 0 2— ---- ;---- 0 г. Подставляя |
(3.37) в выражение для Ua |
||||
и учитывая, |
|
У22+ Ун |
записать |
|
|
что Ux — UBX, можно |
|
||||
|
|
тз |
21 |
7/,, |
|
|
|
^вш |
|
|
|
mi К22 + Кн
Деля обе части последнего равенства на Uвх и подставляя (3.38), име ем выражение
д-_Ццых____ _________Уat тх tn2________
0 ВХ |
т\ К 22 + Ук ■+ /я 2 Увх 2 + i т I |
разделяя в котором действительную и мнимую части знаменателя, получаем
/С = |
|
У21mi т2 |
(3.39) |
т\ g224gn 4 m2gBx 2+ i (mi b22 + bK+ ml bBX 2+ m\ by |
|
||
где bK= (n (CK+ Ci.) — l/coL. |
|
|
|
При резонансе m]b22 + |
+ mlbBX2-\-m\ bM— 0. Тогда резонанс- |
||
. ный коэффициент усиления равен |
|
||
|
К0= ------- )--21 l~iml---------- . |
(3.40) |
|
|
|
т\ g22+gH + «2^BX2 |
|
Минус указывает на противофазность UBUX и UBX. |
|
||
Эквивалентная |
емкость контура составляет |
|
|
Сд = т\ (С22 4- Сш) + |
Сн 4- Cl + rn\ (Свх2 4- СМ2). |
(3.41) |
|
Эквивалентная резонансная проводимость контура равна |
|
||
gg = \Щд = (00СЭ4 = m\g22 4- gK+ tn\gBX2,- |
(3.42) |
||
Решая (3.42) |
относительно |
с/э и учитывая, что gK/(o0Ca = |
<1К— |
собственное затухание контура, получаем |
|
||
ds |
dK(I 4- ffi\g22^SK 4~ ftd{gвхг/^н)- |
(3.43) |
|
Модуль коэффициента усиления на резонансной частоте (3.40), вы
раженный через |
и g a, равен |
|
|
|
Ко |
\У2,\т1 т2 |
|
|
|
®0 Cgdg |
' — ]У21 \т1 т2~~Г ^ |
|
||
|
|
“э |
|
|
|
1У3) | т.1 т2 = |K21Jm1m2 Rg. |
(3.44) |
||
|
ёэ |
|
|
|
Найдем входную проводимость рассматриваемого каскада
Подставляя сюда |
значение тока |
/ х из |
уравнения |
четырехполюсника |
||
(3.25) и |
полагая, |
что выходное напряжение четырехполюсника с на |
||||
грузкой |
равно—U 2, с учетом (3.37) получаем |
|
||||
|
У, |
|
и2 |
= Yk |
mi UB |
(3.45) |
|
■■Yu - Y u ^ |
- Y * - — |
||||
|
|
|
Ui |
|
m- UBX |
|
Так как — 0 ВЫ„/0БХ—К, |
то |
|
|
|
||
|
|
К |
= |
+ т.2 |
|
(3.46) |
Второе слагаемое в (3.46) обусловлено действием внутренней обратной связи.
79
Анализ каскада производят упрощенным методом, который за ключается в следующем. Основные характеристики каскада рассчиты вают без учета влияния внутренней обратной связи, т. е. при Y — 0. Затем проверяют устойчивость усилителя с учетом влияния внутренней
обратной связи. При Y 12 = 0 П-образная схема замещения УП упро-- стится (рис. 3.17). При этом входная проводимость каскада будет равна
YBK= Yn = gn -\-jbn . |
(3.47) |
Обобщенная эквивалентная схема каскада также упростится (рис. 3.18). В ней С =—Сэ.
Различные усилительные схемы будем анализировать по упрощен ной обобщенной эквивалентной схеме.
3.4. Шум усилительных приборов и их обобщенная эквивалентная шумовая схема
Шум усилительных приборов обусловлен различными процессами, происходящими в этих приборах.
Ш ум э л е к т р о н н ы х л а м п обусловлен изменениями анод ного тока во времени, т. е. флюктуацией (величина анодного тока колеб лется относительно среднего значения). Спектр частот шумового анод ного тока равномерен в очень широком диапазоне частот.
Источниками шума в лампах в диапазоне радиочастот являются:
—непостоянство эмиссии катода (дробовой шум);
—случайное перераспределение тока между анодом и экраниру ющей сеткой (шум распределения);
— входное сопротивление лампы из-за наведенного шумового тока и падения напряжения на индуктивности катодного ввода.
Втриодах шумовой ток создается первым и третьим источниками,
ав пентодах — всеми тремя источниками.
Для количественной оценки шума лампы удобно считать, что она не шумит, а ее шумовой анодный ток является результатом действия в цепи сетки воображаемой э. д. с. £ ш, которую создает активное со противление R m (шумовое сопротивление лампы). Физически этого сопротивления не существует. Средний квадрат шумового анодного то ка триода, вызванного дробовым эффектом, при отсутствии перемен ного напряжения на сетке, как известно, равен
71. ДР = 46 (2 ч- 3 ) r 0S n u„ |
(3:48) |
80