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

где символически обозначено, что только два (Г\ и Г2 ) из четырех зна­ чений Г будут учитываться далее, так как именно они влияют на эффект параметрического усиления в схеме.

Примем, что для обеих рассматриваемых волн усилитель согласо­ ван на входе и выходе для двух частот: со0 и со_1 ( т. е. что адмитансы

и (7.28), будем считать формулы (7.37), (7.38) приближенно справедли­

216

откуда

Из условия согласования генератора сигнала на входе схемы сле­ дует, что комплексная амплитуда тока сигнала на входе (7.79) состав­ ляет 0,5/п и усиление по току, равное усилению по напряжению при

а усиление по мощности для сигнальной волны согласованного усили­ теля равно2»

Следует еще раз напомнить, что поскольку приведенные зависи­ мости были выведены при допущении, что а мала, то для получения больших усилений в схеме всего усилителя число секций К должно быть велико. Для больших усилений, т. е. для

Из соотношения (7.51) следует выражение для усиления преобра­ зования по току

1 1 В случае учета потерь в отрезках передающей линии и в р-п переходе следует помнить, что постоянная Р 0 в (7.50) является комплексным числом и уси ­ ление по току будет в е а ° раз меньше величины, определяемой формулой (7.52).

а ) Аналогично усиление по мощности будет в е 2 а ° раз меньше определяемого соотношением (7.53).

217

J-l пагр 1 0 , 5 / 0 1

В заключение следует напомнить, что мы рассмотрели один из очень многих [6, 18, 22, 25, 28] методов анализа схем параметрического устройства с бегущей волной. Кроме описанного, особого внимания заслуживает метод анализа Курокавы — Хамасаки [19, 20, 11, 12], использующий принцип определения собственных векторов и собст­ венных значений возведенной в К-ю степень матрицы передачи единич­ ной секции периодической структуры1 *.

7.2.ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

СБЕГУЩЕЙ ВОЛНОЙ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВКЛЮЧЕНИЕМ ЕМКОСТНОГО ДИОДА

ВПЕРЕДАЮЩУЮ ЛИНИЮ

Эффект параметрического усиления либо преобразования с уси­ лением в схеме с бегущей волной можно также получить [1—4], вклю­ чая емкостные диоды параллельно в схему, как показано на рис. 7.5.

c(k+i)

Рис. 7.7. Эквивалентная схема периодической цепи (рис. 7.5).

Представляя линейные четырехполюсники эквивалентными схемами типа П (рис. 7.6), получаем для анализа эквивалентную схему всего устройства (на рис. 7.7). Исходя из дуализма этой схемы по отношению

1 1 Хотя внешне эти методы и отличаются, формально они эквивалентны и сводятся друг к другу . Используемые при этом приближения одинаковы. (Прим. ред.)

218

к показанной на рис. 7.3, все формулы § 7.1 можно с успехом исполь­ зовать для анализа свойств схемы с параллельным включением диодов при условии, что в них напряжения будут заменены токами, токи— напряжениями, импедансы — адмитансами, адмитансы—импедансами, величины S/(jcon) — величинами jcon C0 , а отношение 5 х / 5 0 — отно­ шением СуСо, где С0 — среднее значение переменной емкости, а Сг — половина амплитуды ее изменения. Эквивалентная схема входной и

Рис. 7.8. Эквивалентная схема входа и выхода усилителя с бегущей волной с па­ раллельным включением варакторных диодов.

выходной цепей рассматриваемого усилителя показана на рис. 7.8. Для ее расчета также используются соотношения § 7.1. Сопротив­ ления генератора и нагрузки по условию (7.37) согласованы.

7.3.ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА

Рассчитаем усиление по мощности для двух простых периодиче­ ских LC-цепей: с последовательным включением переменных эластансов (рис. 7.9) и с параллельным включением переменных емкостей

Рис. 7.9. Пример реализации LC-усилителя с бегущей волной с последовательным включением варакторных диодов.

(рис. 7.10). Сохраняя обозначения § 7.1, получим для схемы на рис. 7.9

ш п о с л

219

Рис 7.10. Пример реализации LC-усилителя с бегущей волной с параллельным включением варакторных диодов.

0,4\

0,50 0,51 0,52 0,53 0,54

няется в другой периодической структуре, поэтому не налагаем никакого ус ­ ловия на зависимость фазового сдвига (Зн от частоты.

220