Файл: Грабовски, К. Параметрические усилители и преобразователи с емкостным диодом.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 100

Скачиваний: 0

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

45.

L e e s о п

D .

В.

 

Capacitance

and

 

Charge

Coefficients

for

V a r a c t o r

 

Diodes .

 

Proc.

 

I R E ,

v .

50,

№ 8 ,

A u g u s t

1962,

p.

1854.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46.

L e n k o w s l i

i

J .

Steady - State

P e r t u r b a t i o n a l

 

A n a l y s i s

 

of

 

P e r i o d i c a l l y -

 

T i m e

V a r y i n g C i r c u i t s . B u l l .

Acad .

Pol . Sci . ,

Ser.

Sci.

Tech . ,

v.

9, №

8,

1961,

 

p.

4 6 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

L e n k o w

s

k

i

 

J .

Some

Aspects

of

P e r t u r b a t i o n a l

 

A n a l y s i s

 

of

T i m e - V a ­

 

r y i n g C i r c u i t s .

I R E

T r a n s . ,

v . CT - 9,

M a r c h

1962,

p.

13—18.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48.

L

e

о

n

B .

 

J .

 

et

a l . A n a l y s i s

and

Design

of

P a r a m e t r i c

A m p l i f i e r s

w i t h

the

 

A i d

of

 

a 709

C o m p u t e r .

I R E

T r a n s . ,

v . CT - 8, September 1961, p. 210—215.

 

 

49.

L

e

о

n

B .

 

J .

 

A F r e q u e n c y - D o m a i n

Theory

 

for

P a r a m e t r i c

N e t w o r k s .

 

I R E

 

T r a n s . ,

v . CT - 7,

3,

September I960, p . 321—329.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50.

L

e

о

 

n B . J .

 

S o l u t i o n

of

a

Difference

E q u a t i o n

P a r t i n e n t

 

to

a

L i n e a r

Para ­

 

m e t r i c E l e c t r o n i c

 

N e t w o r k s .

Q u a r t . A p p l . M a t h .

v .

19,

1,

1961,

p.

 

63 — 68 .

5 1 .

L e o n

 

B . J .

 

A n a l y t i c

Design

of

V a r a c t o r C i r c u i t s . Proc.

N E C ,

v .

17,

1961,

 

p. 476—480.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52.

L e o n

 

et

a l . The

S t a b i l i t y of

P u m p e d

N o n l i n e a r

 

Reactance

C i r c u i t s . I E E E

 

Trans,

v. CT-10, № 4, December 1963, p. 468—476.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.

L e o n

 

 

B .

 

J .

 

E x a c t A n a l y s i s

of

a

 

N o v e l Single - State,

L i n e a r

P a r a m e t r i c

 

A m p l i f i e r . I R E

 

T r a n s . ,

v. CT - 8,

4,

December

1961, p.

 

484—485.

 

 

 

 

 

 

 

54.

L

e

о

n

B .

 

J .

 

et

a l . Steady

State

A n a l y s i s of

L i n e a r

N e t w o r k s

C o n t a i n i n g a

 

Single

 

S i n u s o i d a l l y

V a r y i n g

E l e m e n t ,

Purdue

 

U n i v e r s i t y ,

School

of

 

E l e c t r i ­

 

cal

E n g .

L a f a y e t t e ,

I n d i a n a ,

T R - E E 6 6 - 4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

L

о

w

 

a

n

T .

Tables of

Associated

Legendre

F u n c t i o n s . N a t . B u r . of

Standards

 

C o l u m b i a

U n i v e r s . Press,

New Y o r k

 

1945.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56.

Л IO с т e p н и к

Л.

А . , С о б о л е в

 

В.

И.

Элементы

функционального

 

анализа. Гостехиздат, 1951.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.

М

a

n

1 е у

 

J .

 

М.

et

 

a l .

 

Some

General

Properties

of

N o n l i n e a r

Elements .

 

P. I . General Energy

Relations .

Proc.

 

I R E ,

v . 44,

 

№ 7 ,

J u l y 1956,

p.

9 0 4 —

 

913.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58.

M

a

n

1 e

у

 

J .

 

M .

et

a l . General

Energy

Relations

i n N o n l i n e a r

Reactances.

 

Proc.

 

I R E ,

47,

 

№ 12, December 1959, p. 2115—2116.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59.

M

a n

1 e

у

 

J .

M .

Some

Aspects

of

T i m e V a r y i n g

N e t w o r k s .

 

I R E

 

T r a n s . ,

 

v . CT - 7,

Spec. S u p p l . ,

August 1960,

p.

69 — 78 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60.

M

а

г

 

i

n

о

s

P.

N .

A

Note

on

V a r a c t o r

Diodes.

 

Proc.

 

I E E E ,

v .

5 1 ,

 

№ 2,

 

February

1963,

 

p. 388—389.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 1 .

N a t h a n s о

 

n

H .

C.

et a l . Characteristics

of an

E x p o n e n t i a l l y

Retrogated

 

V a r i a b l e Capacitance

Diode .

P a r t

I , Semicond .

 

P r o d . , v . 5,

4,

1962,

 

p .

 

3 8 —

 

42.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

62.

P e n f i e 1 d

P. j r . et

a l . Varactor

A p p l i c a t i o n s . M I T Press. Cambridge,

Mass.

 

1962.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63.

P

e

n

 

f

i

e 1 d

 

P.

j r .

Fourier Coefficients

of

P o w e r - L a w

Devices. J .

 

F r a n k l .

 

I n s t . , F e b r u a r y

1962,

p. 107—122.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

64.

P e n f i e 1 d

P.

j r . Frequency—-Power

 

F o r m u l a s . The

M I T Press,

Cambridge,

 

Mass.

 

 

1960.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65.

R

о

w

e H . E.

General

Properties

of

Nonlinear

 

Elements .

P a r t

I I . S m a l l

 

Signal

 

Theory .

 

Proc. I R E ,

v . 46,

5,

M a y

1958,

p.

850—860.

 

 

 

 

 

 

 

 

66.

S a n d b e r g

 

I .

W .

On

T r u n c a t i o n

Techniques

 

i n the

A p p r o x i m a t e

A n a l y ­

 

sis

of

 

P e r i o d i c a l l y

T i m e - V a r y i n g

N o n l i n e a r N e t w o r k s .

 

I R E

T r a n s . ,

v .

C T - I I ,

 

J u n e

 

1964,

p .

195 — 201 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67.

S c h a f f e r J

.

J .

C o n t r i b u t i o n

 

to

the

Theory

 

of

E l e c t r i c a l

C i r c u i t s

w i t h

 

N o n - L i n e a r

Elements .

D o c t o r a l

thesis Presented

to

the

Swiss

Federal

 

I n s t i t u t e

 

of

Technology

 

i n

Z u r i c h , P r o m . ,

2614,

1956.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

68.

S

с

h о

с

k

1 e у

W .

The

Theory

of

p-n

J u n c t i o n

i n

Semiconductors and p-n

 

J u n c t i o n Transistors .

B . S. T . J .

v . 28,

J u l y 1949,

p.

435—489.

 

 

 

 

 

 

 

 

69.

S

e

n

 

s

i p

e r

S.

 

et

a l .

Capacitance

Coefficients

 

for

V a r a c t o r

Diodes.

Proc.

 

I R E ,

 

v . 49,

4,

A p r i l

1961,

p.

810.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70.

S e n s i p e r

 

S.

 

et

a l . Capacitance

and

Charge

 

Coefficients

for

P a r a m e t r i c

 

Diode

Devices.

 

Proc.

I R E ,

v . 48,

8,

A u g u s t

 

1960,

p . 1482—1483.

 

 

 

 

 

7 1 .

S m a r t

R.

G.

 

A

General

Steady-State

A n a l y s i s

of

 

Power-Frequency

 

Rela ­

 

t i o n i n T i m e - V a r y i n g Reactances. Proc. I R E , v .

49,

 

6, J u n e

1961,

p.

1051 —

 

1058.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59


7 2 .

S z u 1 к

i n

 

P.

F u n k c j a

odpowiedzi u k l a d o w l i n i o w y c h z m i e n n y c h w czasie.

 

A r c h . A u t . i

Telemech. t . 5,

№ 1,

I960, str . 35 — 43 .

 

 

73.

S z u 1 к i n

 

P .

 

A n a l i z a

b i e r n y c h

u k l a d o w elektrycznych wielooczkowych z

 

e l e m e n t a m i n i e l i n i o w y m i .

A r c h . E l e c i r o t e c h n . T . 10, №

2, 1961, str . 523—533.

74.

T а ф т

В.

 

Я-

Основы

спектральной теории и расчет цепей

с переменными

 

параметрами. Изд - во «Наука», Москва, 1964.

 

 

75.

T u c k e r

D .

G.

C i r c u i t s

w i t h

T i m e - V a r y i n g Parameters, J . B I R E , v . 25,

 

№ 3,

1963,

p. 2 6 3 — 2 7 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

76 .

W e g l e i n

R.

D .

et

a l . Capacitance

 

Coefficients

for V a r a c t o r Diodes.

 

Proc.

I R E ,

 

v . 49,

4,

A p r i l 1961, p. 810.

 

 

77 .

В о й ш в и л л о

Г.

В.

 

Параметры полупроводникового диода как нели­

 

нейного конденсатора. Радиотехника, т. 17, № 7, 1962, стр. 55 — 57 .

78.

W h i t t a k e r

Е.

Т.

et a l . A

Course

of M o d e r n A n a l y s i s . Cambridge U n i v .

 

Press.

L o n d o n

1958

( f o r t h

 

e d i t i o n ) .

 

 

 

 

79.

Y e h C.

Generalized Energy Relations of

N o n l i n e a r Reactive

Elements . Proc.

 

I R E ,

v . 48,

2, February

1960,

p . 253.

 

 

 

 

80.

Z a d e h L .

A

T i m e - V a r y i n g N e t w o r k s .

P a r t I . Proc.

I R E ,

v. 49, № 10, Oc­

 

tober

1961, p. 1488—1503.

 

 

 

 

 

 

 

8 1 .

Z a k r z e w s k i

Z.

Badanie wlasciwocsi

diod w a r a k t o r o w y c h w zakresie fal

 

c e n t y m e t r o w y c h .

Prace

P .

I . T . ,

№ 42/43,

1963, str . 61 — 68 .



ГЛАВА ТРЕТЬЯ

ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ РЕЗОНАНСНЫЕ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

На основе приведенной упрощенной теории параметрических систем рассмотрим основные свойства параметрических резонансных преобразователей в случае малых сигналов, причем из рассмотрения исключим полосы пропускания анализируемых схем. Это связано с тем, что в диапазоне СВЧ, в котором, в основном, и применяются та­ кие преобразователи из-за их малых шумов, как корпус варакторного диода, так и взаимодействующие с ним СВЧ цепи не удается в широком диапазоне частот заменить простыми резонансными контурами, так как они представляют собой сложные структуры с распределенными постоянными1 '. Исключение полосы пропускания из настоящего об­ суждения дает возможность пренебречь паразитными параметрами кор­ пуса диода при выводе зависимостей, определяющих основные харак­ теристики параметрических устройств: усиление преобразования, температуру шума, входной и выходной импедансы.

Из приведенного ранее анализа схем, содержащих нелинейные емкостные диоды, следует, что в них возникают токи и напряжения с частотами

шп = ш0 + яю„,

(3 -0

где со0 — частота приложенного сигнала, п — целое число, а сон — частота генератора, управляющего варакторным р-п переходом таким образом, что его дифференциальный эластанс становится периоди­ ческой функцией времени и может быть представлен с помощью ряда

s ( 0 =

Ъ 5 п е / п и н .

(3.2)

П = с о

Генератор накачки, влияя на изменение величины эластанса р-п перехода, на котором помимо напряжения накачки действует также напряжение сигнала, подводит мощность, которая может быть ис­ пользована2 ' для усиления мощности сигнала с частотой ш0 либо с час­ тотами ю„ [23, 24, 31, 33, 35, 37], определяемыми формулой (3.1) и по­ являющимися в результате преобразования частоты.

1 1 Эквивалентная схема присоединенных к диоду С В Ч цепей сильно зависит от конструкции. Наибольшая трудность при создании широкополосных конст­ рукций состоит в реализации присоединенных к диоду С В Ч элементов, имеющих

минимальную

запасенную электрическую энергию. Пример таких цепей описан

в дополнении.

(Прим. ред.)

2 ) Это вытекает из соотношений Мэнли и Роу, рассмотренных в § 2.3.

61


Различные виды параметрических схем условились классифици» ровать в зависимости от того, как соотносятся входная и выходная частоты накачки и на скольких и на каких среди теоретически бес­ конечного числа частот соп (3.1) можно выделить мощность с помощью соответствующей конструкции линейной цепи Z (со) (рис. 2.4).

в) • г)

 

ж)

3)

Ц.

 

1ST

и;

 

х) % . л)

U s - W u

о)

«и

«и

Рис. 3.1. Типичные «частотные» схемы параметрических преобразователей:

а, б — двухчастотный

преобразователь с верхней боковой типа модулятора; в, г, д'— трех-

частотный

с верхней

боковой

типа модулятора,

е — двухчастотный с

нижней боковой типа

модулятора

(регенеративный);

з — двухчастотный с нижней

боковой

типа

модулятора,

ж,

и — двухчастотный

с нижней

боковой типа демодулятора

(нерегенеративный);

к, л,

м — трех-

частотный

смеситель

с верхней

боковой типа

демодулятора;

я — двухчастотный

с

нижней

боковой типа демодулятора;

о — трехчастотный

с нижней боковой типа демодулятора;

п —

четырехчастотный

с

верхней

боковой типа модулятора;

р — четырехчастотный

с

нижней

 

 

 

 

 

боковой типа модулятора.

 

 

 

 

 

 

62