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

работает от 5 МГц. Графики К е и КСВН приведены на рис. 10.13.

УРУ 1,52-ЭБ выполнен на транзисторах с /т ^ 2 ,4 ГГц. Волновые со­ противления линий равны 50 Ом. ПЛ выполнены на отрезках по­ лосковых линий. АЧХ и КСВН приведены на рис. 10.14. Было произведено измерение времени установления однокаскадного усилите­

теристика измерялась на скоростном осциллографе с полосой про­ пускания 5 ГГц. Полученные результаты наглядно иллюстрируют частотные возможности транзисторных УРУ.

Рис. 10.14. Частотные зависимости К е и КСВН на входе и выходе

УРУ 1,52-ЭБ.

При верхней граничной частоте усилителя, меньшей fT транзисто­ ров в три-четыре раза, можно применять УЭ на транзисторе по схе­ ме с ОЭ с Рос в цепи эмиттера, о чем свидетельствуют УРУ 0,45-Э и УРУ 0,82-Э. Усилители обладают меньшими габаритами, удовлет­ ворительными характеристиками, но имеют больший коэффициент обратного прохождения сигнала по сравнению с аналогичными уси­ лителями на УЭ по каскодной схеме.

Для получения большого динамического диапазона УЭ может строиться по каскодной схеме общий коллектор — общий эмиттер. УРУ 0,50-КЭ. Данное соединение транзисторов обладает достаточно хорошими усилительными и динамическими свойствами, имеет сравнительно большое входное сопротивление, позволяющее приме­ нить транзисторы повышенной мощности при параллельном их

включении в ПЛ.

Схема двухкаокадного УРУ 0,40-Б приведена на рис. 10.15. УЭ имеют последовательно-параллельное включение в ПЛ '(структура А). Большое число транзисторов (УЭ состоит из двух параллельно включенных транзисторов по схеме с ОБ) компенсируется повы­ шенным динамическим диапазоном. На входе и выходе усилителя ■предусмотрены трансформаторы сопротивления с 75 Ом на 50 Ом.

10.3.ВОПРОСЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ, НАСТРОЙКИ

ИИЗМЕРЕНИЯ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК УРУ

При разработке конструкции УРУ необходимо учитывать ряд общих положений, которыми руководствуются при конструировании СВЧ устройств. В первую очередь к ним следует отнести то, что конструкция в значительной мере определяет электрические харак-

213

cm

Рис. 10.15. Принципиальная схема УРУ 0,40-Б.

teptimiKii УРУ. Отсюда вытекает необходимость тщательной отра­

ботки элементов конструкции и их компоновки: линий передач, со­ гласующих трансформаторов сопротивления, расположения усили­ тельных элементов, их высокочастотного соединения, развязки по цепям питания и т. д. При построении УРУ целесообразно пользо­

а также повторяемость эксплуатационных характеристик. Дальней­ шее улучшение конструкций УРУ можно получить, используя дости­ жения микроэлектроники.

При конструировании УРУ необходимо учитывать некоторые специфические особенности. Основная из них состоит в широком диапазоне рабочих частот от десятков килогерц до единиц гигагерц и выше. Поэтому весьма важным является правильный выбор типов радиокомпонентов с точки зрения их высокочастотных свойств. Особое внимание требуется обращать на высокочастотные свойства блокировочных и разделительных конденсаторов, балластных сопро­ тивлений и дросселей в цепях питания. При настройке УРУ необ­ ходимо использовать подстроечные конденсаторы с частотой соб­ ственного резонанса, значительно большей верхней граничной часто­ ты усилителя. Длина проводников, соединяющих линии передач с усилительными элементами, должна быть минимальной. Большое значение имеет способ исполнения индуктивностей передающих ли­ ний. Опыт конструирования УРУ показывает, что хорошие резуль­ таты, с точки зрения технологичности, габаритов, повторяемости характеристик, улучшения высокочастотных свойств УРУ, дает при­ менение в линиях передач катушек индуктивности, выполненных пе­ чатным способом. Даже при верхней граничной частоте усилителя порядка 250—300 МГц использование печатных индуктивностей при правильно выполненной конструкции обеспечивает выигрыш в габа­ ритах по сравнению с усилителями, индуктивности которых изготов­ лены объемными. Другой специфической особенностью УРУ является требование максимально возможной простоты его конструкции и электрической схемы, что делает предпочтительным применение ФНЧ типа к в особенности в транзисторных усилителях. При необходи­ мости, полосовые свойства обеспечиваются ФВЧ типа к, стоящими за пределами каскада.

Настройка УРУ при отработанной конструкции не представляет сколько-нибудь значительной сложности. Поэтому остановимся бо­ лее подробно на настройке вновь разрабатываемого усилителя. Хотя в зависимости от назначения усилителя в настройке имеются неко­ торые особенности, можно выделить следующие общие вопросы, которые ® ходе ее решаются: внешний осмотр правильности монта­ жа схемы, настройка каскадов по постоянному току, проверка высо­ кочастотных контактов, контроль частоты среза и КСВН передаю­ щих линий и усилителя в целом, уточнение элементов электрической схемы, полученных расчетным путем (для устранения расфазировки передающих линий и обеспечения их наилучшего КСВН).

В ламповых и транзисторных УРУ на УЭ по каскодной схеме

коэффициент усиления) либо расширения полосы пропускания. При наличии спада АЧХ необходимо снизить частоты среза фильтров

215

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

6.Ш а п и р о Л. Я- Широкополосный УБВ. Авт. свидетельство

№230884. — «БИ», 1968, № 35.

V.36, № 8.

9.М а р м у з о в Г. В. К расчету амплитудно-частотных и фазо­ частотных характеристик усилителей с распределенным усилением.— .

элементов аппаратуры и трактов дальней связи. М., «Связь», 1969.

2 1 7

анализа усилителя бегущей волны.—Известия ЛЭТИ им. В. И. Улья­ нова (Ленина)», 1966, вып. 62.

25. К у з ь м и н А. А. Применение теории 2(р+1)-полюсника к усилителю с распределенным усилением. — «Труды Томского ин­ ститута радиоэлектроники и электронной техники», 1964, т. 2.

26. К у з ь м и н А. А. Матричный метод анализа усилителя бе­ гущей волны с учетом проходной проводимости усилительных эле­ ментов. — «Труды Томского института радиоэлектроники и электрон­ ной техники», 1964, т. 3.

27. К у з ь м и н А. А. Анализ усилителя с распределенными параметрами с учетом проходной проводимости усилительных эле­ ментов.— «Известия вузов СССР. Радиотехника», 1964, т. 7, № 4.

рабочие коэффициенты передачи каскада распределенного усилителя, выраженные через А, Т и S -параметры восьмиполюсника.—«Труды Томского института радиоэлектроники и электронной техники», 1971, т. 11.

34. К у з ь м и н А. А., В и н о к у р о в В. М. Матрицы А и Т- параметров каскада распределенного усилителя с различными -струк­

деленного усилителя с различными структурами. — «Труды Томского

усилением и электромагнитных линий задержки. — В кн.: Расчет эле­ ментов импульсных радиотехнических устройств. М., Госэнергоиздат, 1963.

218