Файл: Кузьмин, А. А. Маломощные усилители с распределенным усилением.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 82

Скачиваний: 0

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

с помощью

x cp= f ( p c)

(рис.

4.13) или

формулы (4.29)

может

быть

выражено

как

функция

рс. Зависимость

a =f(Pc)

(рис. 4.13) необходима для расчета элементов

фильтра. Величина параметра а не может превышать значение, равное двум, т. е. задание а > 2 нереально. Это связано с тем, что при рс-^~°о (Cft->-0) схема ДРФ вы­ рождается в схему ФНЧ типа k, для которого а = 2.

Приведенные соотношения позволяют наметить порядок расчета параметров ДРФ для двух случаев: при исполь­ зовании распределенной катушки индуктивности и от­ резка длинной линии. Порядок расчета и расчетные фор­ мулы приведены в табл. 4.2.

Зтагы рас чета

I

2

3

4

5

6

Т а б л и ц а 4.2

Порядок расчета параметров ДРФ по заданным величинам:

Съ. « V

“'о

 

СЪ■ Рк’ »•

с распределен-!

 

 

с распределенной

с отрезком длин­

ной катушкой

| с отрезком длин-

катушкой индуктив­

индуктивноси

J

н0^

линии

ности

ной линии

 

а=СЬшср“'0-

*ср= f (°) ■Ре= f (а)

“ о= “ ср/^ср

Рк= w0 (1 + p j

С_ =

С.

1=

9Г*

—

-----

a

Р,

 

(i)0V е[х

Lк^

ш0

 

 

Рс= {fJWoY— l

*ср= l(Pc)- a = f(Pc)

шср= а1сьт •

 

 

ш° = “W*CP

г

с,

2г*

— —

i -

СК

р

(о0Уер.

 

г с

 

_ 2 р к

 

"к- ш„

4.6. МАТРИЦЫ И ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК КАСКАДА УРУ НА ЭЦВМ

Метод многополюсника оказывается весьма эффек­ тивным при расчете на ЭЦВМ характеристик каскада УРУ. При этом в основу программы расчета ложатся нормированные матрицы Л-параметров составных частей секции, а также алгоритм перемножения матриц и вы­ числения элементов матрицы рассеяния, представляю­ щих собой нормированные рабочие коэффициенты пере­ дачи. Все величины нормируются относительно харак­ терных сопротивлений: w0 для ФНЧ k и ПТФ, рк для

64

ДРФ. Параметрам входной линии присваивается индекс 1, а параметрам выходной — индекс 2. Связь между па­ раметрами входной и выходной линий вводится с по­ мощью соответствующих коэффициентов.

Матрицы секции и каскада всех структур определя­ ются в СК я, как наиболее удобной для записи матриц в блочной форме. После нахождения элементов матрицы каскада осуществляется перевод в СК %■ Матрицы по-

лузвеньев фильтров с Т-образной стороны

входной и вы­

ходной

линий,

 

нормированные

относительно

w0i,2

или

P k i ,2 ,

имеют вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для ПТФ и ФНЧ типа к, как частного случая от пер­

вого При Vnl,2 = 0

(4.16)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

СМ, 2

9П1_2

) ~f~ P'ai. aP'bi, 2 ~f~

1

 

 

 

 

 

|

 

 

а (н)

—

, ■ ( . .

 

x U 2 - 4 \ , 2

1

„

\

|(/JCI, 2+Hal, 2)

*T 1 1 l^ai , 2

X i

2

"*

’ 2*

■2 /

1

 

 

11. 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. x >,2 — q2n\,2

, ..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

у

 

I f*bi, 2

 

!

■

 

 

 

 

 

 

 

лi, 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

(4.34)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для ДРФ (4.24)

 

 

 

 

 

 

 

 

(П1

Г (— Р а ,

2X1, 2 + №М, 2) sin А-!, г + cos Х г ,

2 I / sinХ и 2

 

ft v

' -—*

_____ ,

 

___________________________ __________ У

Т1’ 2

И Р а ,

2 х ,, 2

+ ц-ы, 2) COS X], 2

+ / s in X t , 2

{ COS X ,, 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.35)

где индекс

«н»

означает

операцию

нормирования.

В

дальнейшем этот индекс для матриц а опустим. В

(4.34)

Xz= bpXi,

Ьр= (Ooi/(0O2,

 

^п 2 — Q u i b p f d u ,

d u — c o n i/(0ц2.

(4.36)

В (4.35)

 

 

X z = b p X u

Ьр = COol/0)02j

 

Рс2 = ясРс1» л с— (СъгСга)/(СмС^ ) - 1

(4.37)

Для обеспечения синфазности в каскаде УРУ необходи­ мо, чтобы коэффициенты Ьр, г/н, зтс были равны единице.

Однако при наличии потерь оптимальными могут ока­ заться значения, несколько отличающиеся от единицы.

Матрицы полузвеньев, определенные с П-образной стороны <*ni,2 ) как уже указывалось образуются из a _2 путем взаимной переста-

с>—075

05

новин элементов, расположенных по главной диагонали. В матрич­ ной форме указанная перестановка записывается в виде

где

аП1,2 =

е -

[КТ1,2 ] -1 ^ - ■

(4.38)

 

 

 

'

 

 

е_ =

1

 

 

 

 

— 1

 

 

Рассмотрим

случай, когда

при

параллельном включении УЭ

в передающие

линии секция

оканчивается Т-образными

концами,

а при последовательном — П-образными. Тогда матрицы левого вось­ миполюсника секции (рис. 3.1) для различных структур можно пред­ ставить в форме

(4.39)

Г

Irt

I «Т2

Для правого восьмиполюсника секции имеем

аП1жу —

аП1

(4.40)

аШт —

 

“П2

 

аТ1

04'

аи ы

1___

—

аС

 

 

Используя (4.38), выразим (4.39), опорными

’ anI«S =

Г

“ П

1

(

а

 

 

аТ2 .

(4.40) через матрицы, являющиеся

 

 

“ Т1

 

 

в—gc-j.j £—

 

 

aUy

 

!>

а1 кг —

 

(4.41)

 

аТ2

Q—ос-р2 ^ —

 

 

 

 

 

 

 

а\жП—

 

 

а1*е=

“Т1

 

 

Т2

 

 

_ 1

 

 

 

 

 

 

« -“тг*-

 

 

<?_аТ1 е

 

 

 

е_аТ1 е _

 

аи и у =

Q_а-р2 ^ —

am*g —

 

(4.42)

 

 

 

 

j.T 2

 

ап ы —

аТ1

 

’ аШжг —

аТ1

 

 

 

6 — —1^

 

 

 

аТ2 _

 

Как видно из (4.41),

(4.42),

 

 

 

 

 

 

а1 жу~ а1 Пжг’ а1 жг — аП1жу

 

 

aU h z=allUg< aUg = а1 ПжН-

 

Матрицу

с СК я

левой или правой частей восьмиполюсника

I I

(рис. 3.1), разделенного по оси симметрии,

найдем из (3.14) с

ис­

пользованием

(2.25)

(н)’__

 

 

 

 

 

 

 

= А ’«ф.

 

(4.43)

 

 

стер

 

 

 

66

где — 1,

? -*

е определяются по формулам (2.26),

 

 

 

 

 

 

 

(4.44)

или

 

Pl2^21 -- l/l2, 21 У tt>01®02

 

(4.45)

 

 

 

 

 

 

 

 

Pl2 ^,2 l -- 212, 21/

У Wo2W0 1i

 

 

ИЛИ

 

 

 

 

 

 

или

 

P l 2 ^ 2 1 ---^12, 21 У VVm/Wos,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р\2, 21 — £ 12, 21 У wo\/wo2 .

 

 

При использовании

ДРФ в (4.45) woi# необходимо

заменить

На Рк1,2-

 

 

 

 

 

 

Таким

образом,

имеем

возможность, используя

(4.41) — (4.43),

определить матрицы полусекций и секций

Матрица каскада находится последовательным

перемно­

жением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.47)

 

 

 

П

 

 

 

Далее используется

алгоритм

(2.32) для

v = n,

pi,3 =®oi

или pKi, р2.4 = ®02, или рк2, Zi= R i и через

(2.18)

и (2.31)

находятся нормированные рабочие коэффициенты пере­ дачи. В ненормированном виде они определяются с по­ мощью соотношения

(4.48)

где = Ri, i/Ra (До — некоторое опорное сопротивле­

ние, равное, например, 75 Ом).

По изложенной методике производился расчет рабо­ чих коэффициентов передачи и К.СВН каскада структуры У на ФНЧ типа k и усилительных элементах, имеющих

схему замещения триода с общим катодом, для которого нормированные параметры прямой и обратной передачи имеют вид

5*

67

где s — крутизна триода; С’са — проходная емкость сёТ'* ка — анод. Исходными брались относительные величины:

8 — ■ £>ca/j/"£>i£>a> 6 &—

^ (и /^ о г ’

2 — ^ 1 , 2 / ^ 0 1 , 2 1

 

 

 

(4.49)

K o z = s b' 02l 2 ,

X ' i , 2 =

< o /Q cp i, а>

где

 

 

 

бм. 2 — £>in, 2

£>cai

01,2 ~~ У Lо, , ,/С ,, 2 , £2cpi, 2 ■

 

— 2/]/Lai,

2.

Рис. 4.14. Расчет КСВН

передающей линии при п =3, е= 0,

=1 и

различных

нагрузочных сопротивлениях.

 

Рис. 4.15. Расчет АЧХ

каскада

при п= 3, е= 0, Ьш= 1 различных

нагрузочных

сопротивлениях.

 

Рис. 4.16. Расчет КСВН передающей линии при и =4,

е= 0,

=1 и

различных нагрузочных сопротивлениях.

 

 

Рис. 4.17. Расчет АЧХ каскада

при т=4, 8=0, ьш =1

и различных

нагрузочных

сопротивлениях.

 

 

68

А р

г у м е

н

т о м

я в

л я л а с

ь

о т н о с

х \ .

Остальные

величины

(4.49)

выполняли

роль

пара-

метров (из них

 

Д0 ==0,75,е, 6

, гя

 

 

 

6а =

1 ,

 

 

варьировались). Для сопоставления результатов расчета и эксперимента были учтены потери во входной и выход-

Рис. 4.18. Расчет модуля рабочего коэффициента передачи входной линии при я = 4, 8=0, йш= 1 и различных нагрузочных сопротивле­

ниях.

Рис. 4.19. Расчет модуля рабочего коэффициента передачи в сторону

балластного

нагрузочного сопротивления выходной линии при п = 4,

- -

8 = 0 , ьи = 1.

Рис. 4.21. Расчет АЧХ каскада при ги=4, 8=0, гв = 1 и различном

соотношении частот среза входной и выходной ПЛ.

69

Смотрите также файлы