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

и является положительной величиной, так как в (4.57) все остальные сомножители, кроме R 2 , положительны.

Обменный коэффициент шума [29] усилителя связан с обменной температурой шума следующей зависимостью1 ':

Обменное шумовое число, определяемое [31J как

при использовании (4.54) и (4.57) может быть записано в виде

и является постоянной величиной [51], не зависящей ни от трансфор­ маторной связи, ни от импедансов на зажимах, а обусловленной лишь обменной температурой шума отрицательного сопротивления.

Для цепи связи, соединяющей последовательно (рис. 4.16) три импеданса Z b Z 2 и Z 3 без помощи трансформаторов, приведенные за­ висимости сразу же упрощаются:

что использование обменного усиления мощности в усилителе воз­ можно лишь при выполнении условий

Этот результат означает, что для получения усиления, большего единицы, при использовании цепи связи, показанной на рис. 4.16 либо 4.17, нельзя согласовать усилитель по входу; кроме того, ве­ щественная часть выходного импеданса спадает до нуля, если усиле­ ние усилителя растет до бесконечности. В результате усилитель ха-

1 ) Зависимость (4.58) справедлива для одиоканального приемного устрой ства с одним выходным и одним входным каналом.

126

рактеризуется излучением усиленной мощности в антенну и склон­ ностью к нестабильности.

Обменная температура шума усилителя на входе прямо пропор­ циональна температуре шума отрицательного сопротивления.

Для того чтобы связать последние зависимости с рассмотренным ранее параметрическим усилителем и сделать выводы о его свойствах, подставим в формулы (4.51), (4.52), (4.54) и (4.57) выражения для об­

-о 5

К приемнику

—S3

Рис, 4.20. Эквивалентная схема параметрического усилителя с трансформаторной связью генератора и приемника.

настройки последнего в резонанс (4.5). Тогда получим следующие конкретные зависимости для усилителя, показанного на рис. 4.20, в случае резонанса в контуре и выполнения условия (4.68):

с (4.71)

127

а также когда холостой контур не имеет потерь (Rt = 0), выражение для обменной шумовой температуры сводится к простому виду:

рами и с цепью связи, представленной на рис. 4.16 и 4.17. Упомяну­ тые ранее недостатки этого типа усилителя приводят к тому, что на практике чаще используются схемы, представленные на рис. 4.18 и 4.19, анализ которых мы предварим рассмотрением элементов общей теории усилителей на отрицательном сопротивлении.

где а] — матрица-столбец амплитуд падающих волн, бегущих к кон­ кретным парам зажимов; Ь] — матрица-столбец волн, бегущих к кон­ кретным парам зажимов; bs] — матрица-столбец волн, бегущих от зажимов согласующего устройства и вызванных источниками сигнала или шума, находящимися внутри устройства связи; [S] — квадрат­ ная матрица рассеяния устройства связи.

Амплитуды волн ah и bk определяем при условии нормировки

где Ph — мощность, подводимая к устройству связи через /е-ю пару зажимов.

Можно убедиться, что условие нормировки (4.78) вместе с ин­ терпретацией ah, bh как амплитуд бегущих воли от i- до /г-х зажимов, в случае необходимости позволяют связать эти величины с напряже­ нием Uh на зажимах и током I h , подводимым к ним, с помощью сле­ дующих зависимостей:

где Znh — произвольный нормировочный параметр, который с уче­ том размерности называют нормирующим импедансом. Предполага-

128

где согласно (4.78) — (4.80), (4.83) и рис. 4.21

Из уравнений (4.77) и (4.83) можно исключить матрицу а), полу­ чая в результате общее уравнение, описывающее весь усилитель:

Его удобнее записать в более простом виде, принимая обозначение

Если усилитель характеризуют с помощью волновых параметров, то роль входного- и выходного импедансов играют коэффициенты от­ ражения на входе Г в х и на выходе Г в ы х . Коэффициент отражения на входе усилителя определим как

что если коэффициент отражения со стороны цепи связи в направле­ нии входных клемм, т. е. в направлении генератора, равен в соответ­

мощность, падающую на клеммы / со стороны источника сигнала, коэффициент

=|a« ?•

130