Файл: Кузьмин, А. А. Маломощные усилители с распределенным усилением.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 98
Скачиваний: 0
где
£{*> |
2 - .J A l l |
4Л |
. = kTdf. |
(6.13) |
2 |
4«t |
' |
|
Поэтому составляющие наружных шумов есть отношения квадратов модулей нормированных рабочих коэффици ентов передачи
= \к £(R)4 2 , 4 3, 44 7 1 С |
(6.14) |
При нормировании КЕ относительно характеристиче
ских сопротивлений передающих линий каскада
\*Ш2, 4 3 , 44 I3 1^2(П. 4 I |
(6.15) |
|
|
где |
|
R l? 3 = R>.Jwa R {™\ = R2lJ w a |
|
При полном согласовании ПЛ7?|“’) = 1.
Составляющую внутренних шумов можно разложить на подсоставляющие в зависимости от числа источников шума в УЭ и числа секций. Подсоставляющая представ ляет собой отношение активной мощности на выходе при действии источника в k -м УЭ к мощности |Р «|
|
F W : |
| P f ] |
|
U ( А ) Ф ) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
I Р 1 |
|та |
|
|
|
|
|
|
С |
|
||
|
|
|
| ц Ф > ) |
Ф ) |
|
(6.16) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
| 2 |
1 R [w ) ! |
|
Напряжение |
|
в |
свою очередь может быть |
выра |
||
жено через коэффициент передачи Q(w)(fc) (5.94): |
|
|||||
|ц ф » ф) | 2 _ j Q ( W ) W |
j2 | F f ( h ) |
p _ |
| Q ( w № ) |3 (us)W, |
|
||
тогда подсоставляющая приобретает вид |
|
|||||
|
p m = |
1Q(tu)(fc)I3 |
| |
к И |
(6.17) |
|
|
|
I |
КI f |2 |
IPiU * |
|
|
Если в |
УЭ имеется несколько статистически |
незави |
||||
симых источников, то в формуле (6.17) изменяются лишь входящие в параметры (5.95) — (5.98), кото-
106
рые для каждого источника имеют свое выражение. Пос кольку q f \ для источников одного физического проис
хождения, но находящихся в разных УЭ, одинаковы, то дальнейший анализ можно проводить, считая, что в УЭ имеется один источник. В конечных выражениях для FB
различных источников необходимо лишь конкретизиро-
( w )
вать параметры q5 6.
Если в УЭ имеются два взаимно частично коррели рованные источника, то корреляционную составляющую шума можно рассматривать как шум отдельного источ ника, подсоставляющая которого имеет вид
fWt_ 2r12-|Q,toH*>QW(*> I |
У |
(a\ul)m |
|
вз |
| к т ,, l R w |
,, |
(6.18) |
p t jmax |
|||
где u\ 2 — квадрат |
действующих |
значений напряжения |
|
или тока первого и второго источника, г12— коэффициент
корреляции источников, |
Q\k)2— коэффициенты передачи от |
|||||||||
источников в k-м УЭ на выход, |
которые отличаются лишь |
|||||||||
параметрами |
qSi(s. |
Подставляя |
|
(5.105) |
в (6.17) |
и (6.18), |
||||
получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FW = |
- |
|
|
£l*> I* |
|
|
|
(6.19) |
||
|
4 I Pi I™* I |
I |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
p ( k ) ___ |
I % |
Ь45 T |
|
Ь46 I |
у |
|
|
|||
|
Е3 |
“ |
|
2 I Я, I тах \Р^] I |
|
|
|
|
||
Х | - |
? Г |
(2) ^ |
+ |
^ Н2)^ |
\ |
г У |
Ж |
^ |
) - |
(6-2° ) |
в (6.19), (6.20) |
<75,6 |
не зависят от номера УЭ, |
но |
зависят |
||||||
от места расположения источников в УЭ, £45,46 зависят
только от номера УЭ.
Составляющая какого-либо источника и взаимная со ставляющая двух частично коррелированных источников определяются как суммы по k первичных подсоставляю-
Щих
Ев = 2 FW, |
(6.21) |
k=\
п
(6.22)
k = \
107
поскольку одноименные источники в разных секциях ста тистически независимы.
Принятое вначале условие идентичности этих источ-
ников позволяет вынести |
за пре- |
делы сумм (6.21), (6.22). В каждом конкретном случае количество составляющих FB и FB3 может быть различно
в зависимости от числа источников в УЭ и их корреля ционной связи.
6.3. АНАЛИЗ И РАСЧЕТ СОСТАВЛЯЮЩИХ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА
Как видно из полученных соотношений составляющих Кш, в особенности из соотношений для внутренних шу мов, функциональные зависимости составляющих от раз личных параметров (факторов): обратной связи, рассог ласования, потерь в передающих линиях, фазовых по стоянных— весьма сложны. Одновременный учет влия ния всех параметров не позволяет довести полученные соотношения до инженерных формул. В этих условиях необходимо принять во внимание требования к обеспече нию эксплуатационных характеристик, в частности, устой чивости и согласования усилителя. Поэтому, полагая, что влияние обратной связи и рассогласования мало, в даль нейшем в формулах для коэффициентов передачи будем считать возвратное отношение секции Тс и коэффициен
ты отражения pi равными нулю. |
|
||||
При |
данном |
условии необходимо воспользоваться |
|||
формулами |
для |
рабочих |
коэффициентов |
передачи |
|
(5.91) — (5.93) |
и для коэффициентов передачи от источ |
||||
ников |
шума |
в k -ч УЭ на |
выход каскада— (5.105), |
||
(5.108) — (5.110). |
Кроме того, |
рассмотрим три |
наиболее |
||
часто |
встречающихся частных |
случая (5.143) — (5.145): |
I — взаимной расстройки нет, потери имеются во входной |
||
ПЛ; |
II — взаимная расстройка |
и потери отсутствуют; |
III—-потери отсутствуют, имеется взаимная расстройка ПЛ.
6.3.1. Составляющие коэффициента шума наружных источников
Подставляя (5.91), (5.92) в (6.15), получим
108
F, = |
l ^ ' :71^» |
2naj I |
|
(6.24) |
|
^ = 1 / Г ^ ,1 * = |
2 |
, |
(6.25) |
||
|
у |
||||
г д е |
/4Г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 Л ,2|2 = |
sh2 па |
2 + |
sin2 гс&,. г |
’ |
(6.26) |
sh2 а |
2 + |
sin2^, г |
|||
Й1,г и bi,2 определяются по (5.139). |
|
|
|
||
Если в выражениях |
для Егд перейти к ненормирован |
||||
ному рабочему коэффициенту усиления *) |
|
|
|||
.0—2'Ia=) |
р |
RAK,£41 |
(6.27) |
||
Ri I* £ 4 1 |
|
|
|
||
то становится ясно, что для уменьшения F2j4 необходимо увеличивать отношение Ri/R/t (в результате увеличения Ri) и коэффициент усиления каскада (в результате уве
личения числа секций и усиления одной секции); частот ные зависимости Е2,4 определяются в основном АЧХ кас
када. Поскольку абсолютное значение коэффициента уси ления (по напряжению) каскада обычно равно трем или более трех, а АЧХ выравнивается с помощью различных способов, то величины Е2>4 находятся в пределах 0,1 и
коэффициент усиления для практических расчетов по (6.27) можно считать постоянным в диапазоне частот. Данный вывод подчеркивается еще тем обстоятельством, что А2>4 значительно меньше единицы и составляющих
внутренних шумов.
Из составляющих наружных шумов наибольший инте рес представляет F3. Учитывая (5.143) — (5.145), из фор
мулы (6.24) получаем
|
|
|
(6.28) |
|
Fm = sin2 яр/ («'sin р)2, |
(6.29) |
|||
р |
__ /sin nb, |
nsi nb2 \2 **) |
(6.30) |
|
зш |
(nsin&! |
sin nb2 ) |
||
|
||||
*> При полном согласовании каскада нормирование относительно |
||||
®а1,2 равносильно нормированию относительно Ri. |
(5.143) — |
|||
**> Римские цифры соответствуют номерам условий |
||||
(5.145). |
|
|
|
|
109