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

сигнала равняется резонансной частоте со; одного из холостых кон-, туров. Однако этот тип усилителя характеризуется некоторыми спе­ цифическими свойствами, которые привели к тому, что он вообще не нашел никакого практического применения.

Для уяснения существа дела рассмотрим пример, представленный

которая примерно в три раза меньше полосы частот сигнала, а также три частоты накачки, интервалы между которыми приближенно соот­ ветствуют полосе частот холостого контура. Легко убедиться, что не­ смотря на узкую полосу пропускания холостого контура, каждая из частот полосы сигнала может быть усилена, поскольку всегда одну из

трех частот накачки можно использовать таким образом, чтобы полученная холостая частота оказалась в полосе пропускания хо­ лостого контура. Если, однако, в сигнальную цепь будет введен мо­ дулированный сигнал, который на рис. 4.28 представлен упрощенно в виде двух боковых частот, то очевидно, что его спектр не может со­ держаться в большей полос частот, нежели узкая полоса попускания холостого контура. Иначе говоря, усилитель имеет широкую полосу, когда речь идет о диапазоне перестройки, и узкую, если речь идет о мо­ дуляции усиливаемого сигнала. Дополнительным осложнением в таком усилителе является наложение в сигнальном контуре спектров усили­ ваемого сигнала, связанных с разными частотами накачки. В результа­ те становится невозможным различить спектры, возникающие от обе­ их боковых частот модуляции сигнала, и возникают очень сильные искажения, которых очень трудно избежать1 '.

4.5.3.ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ С Н Е С К О Л Ь К И М И

ХО Л О С Т Ы М И К О Н Т У Р А М И

Вотличие от описанных выше схем для работы рассматриваемого типа усилителя достаточно [34] возникновения лишь первой гармоники Sx эластанса при воздействии накачки. Конкретные холостые контуры

(рис. 4.29), настроенные на частоты ®in (4.175), с помощью только пер-

Х ) Другой недостаток такой схемы — худшее использование диода из-за невозможности получить большие S x для каждой частоты накачки. Ввиду х о ­ роших результатов, полученных при технической реализации «стандартных» двухчастотных схем, которые приведены в дополнении, схемы с многими на­ качками сейчас не применяются. (Прим. ред.)

149

ных холостых контуров был бы нагружен лишь реактивностью. При этом передача мощности между первым и последним контурами проис­ ходила бы без потерь, в результате чего анализ такой схемы можно бы­ ло бы снова свести к анализу, проведенному в § 4.1—4.3, используя

Рис. 4.30. Электрическая цепь, ин­ терпретирующая системы уравне­ ний (4.188).

тот факт, что на основе (4.188) можно написать общую рекуррентную формулу

которая справедлива для

а также в предположении, что в промежуточных холостых контурах не содержится э. д. с.

Используя соотношения

(4.191)

и (4.189), получим из (4.188) систему уравнений вида

кретной схемы, трудно представить в аналитической форме для общей схемы, когда число холостых контуров равно произвольному числу /V.

151

Рассмотрим лишь некоторые рекомендации, позволяющие быстро найти Z / C ' L . Разделим матрицы напряжений, токов и импедансов в (4.188) на подматрицы следующим способом:

Значение отдельных символов в уравнении (4.193) естественным образом следует из сравнения его с (4.188). Привести (4.193) к виду (4.192) можно несколькими небольшими преобразованиями, в резуль­ тате которых получаем

ют только по одному элементу, отличному от нуля, а элементы квадрат­ ной матрицы [С] отличны от нуля на главной и соседних с ней диаго­ налях.

В том случае, когда для точности анализа необходимо учитывать потери в диоде и холостых контурах, для расчета коэффициента уси­ лителя можно воспользоваться выражениями (4.192) — (4.197), в ко­ торых теперь вещественные части импедансов Z _ m i _ m отличны от ну­ ля. В то же время принципиальной модификации требует анализ шу­ мов усилителя, так как кроме источников шума, действующих в сиг­ нальном контуре (со0) и последнем из холостых контуров (со/л/), в об­ щий энергетический баланс входят шумы сопротивлений диода и хо­ лостых контуров на промежуточных холостых частотах. Кроме того, для /г Ф 0, N невозможно выполнить ранее принятое условие U_n — = 0. Аналитический учет этих шумов относительно прост благодаря проведенным в § 3.1.4 общим расчетам, которые относились к тем­ пературе шума многочастотного смесителя. По аналогии с формулами (3.12), опираясь на определение (4.10), запишем общее выражение для

152

в последнем m-й строки *и k-то столбца. Эквивалентные среднеквадра­

нием-сопротивлений генератора и нагрузки. k

Х(ы„)

Рис. 4.31. Эквивалентная схема параметрического усилителя с тремя холостыми контурами.

Значения вносимого сопротивления R B B (4.198) и обменной температуры шума T o r v (4.199) можно подставить в формулы § 4.2— 4.4 и рассчитать основные характеристические параметры усилителя со многими холостыми контурами. В качестве примера найдем сопро­ тивление, вносимое в сигнальный контур р-п переходом при воздейст­ вии накачки вместе с тремя холостыми контурами (рис. 4.31), наст­ роенными на частоты

Для этого усилителя матрицы [А], [В], [С], ID] и [Е] в (4.193) имеют вид

153