Материал: Радиоприемные устройства учебник.

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 5.1

п

;

2

3

4

О

6

7

! •

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

’К, (я)

i ,0

1,56

1 ,96

2,3!

2,58

2,86

| 3,10

3,33

3.54

3,74

Ч>.

1 .0

2,4

7,53

28,5

<15

544

2,7.10я 14,8-10*

37. 10’

5,36-10*

Площадь

усиления

каскада Пу= /С0Па — 1У2i |т 1т 2^ а^э/о- Подставляя

сюда R а =

1/to0C3d g, получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пу = | К211т1т2/2пС9.

 

 

(5.10) '

В ламповом каскаде т1 =

1, т2 — 1,

У21 = S

и

 

 

 

 

 

 

Пу =

5/2лСэ.

 

 

 

(5.11)

Решая выражение (5.5) относительно Пх, получаем полосу пропу­ скания усилителя на уровне х. Подставляя в формулу (5.1) значения П„ и П по формуле (5.7), можно записать коэффициент прямоуголь­ ное™ для уровня х в виде

ГИж заданном уровне отсчета х коэффициент прямоугольности зависит только от числа каскадов п. Значения коэффициентов прямоугольности дДя уровней х = 0,1 и 0,01 13, 5, 6] приведены в табл. 5.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

5.2

п

1

2

3

4

5

fi

7

8

9

10

ОС

^no.l

9,95

4,66

3,74

3,36

3,18

3,10

3,05

2,94

2 ,89

2,86

2.58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^no.ol

100

15,5

9,10

6,88

5,95

5,51

5,23

4,90

4,71

4,59

3,65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из табл. 5.2 видно, что с увеличением числа каскадов коэффициент прямоугольности улучшается и при п ^ 4 мало зависит от числа ка­ скадов и равен /Сп0,1 « 3.

Коэффициент усиления каскада согласно (5.10) определяем как

Ко — I У2iI

(5.13)

Коэффициент усиления усилителя равен

_ ]^п - j . ( I У'з! I т\ Щ \ п

2пСэ Пу

168

Выражая полосу пропускания каскада Пх через полосу пропуска­ ния усилителя Г1, при постоянных значениях тх и т2 получаем

Коу — Кед 1/ф 1 (п),

(5.14)

= | У211т1т2/2лСэ11

(5.15)

— единичное усиление, т. е. усиление такого одиночного одноконтур­ ного каскада, у которого полоса пропускания равна полосе пропуска­ ния усилителя П; фх(я) = |¥ 1(я)]'! — функция, зависящая только от числа каскадов. Значения функции фх(п) [3, 5, 6] приведены в табл. 5.1.

Единичное усиление лампового усилителя

{т1 ~ 1, т2 = 1,

IУ2i I = S) можно записать в виде

 

Ксл 1 = 5/2лСэП.

(5.16)

Для получения большего коэффициента усиления усилителя нужно иметь возможно большую величину единичного усиления. Увеличить его можно, уменьшив эквивалентную емкость контура исключением сосредоточенной емкости контура Ск. В этом случае эквивалентная емкость контура будет состоять из емкостей схемы

C3 = CCx = Cl + т\ (Свых1 4- Сш) + т\ (Свх3 + Смз)

и смена ламп будет сказываться сильнее на полосе пропускания усилителя.

Согласно (3.108) условие устойчивости усилителя выполняется, когда коэффициент усиления каскада не больше устойчивого коэффи­ циента усиления, т. е.

Ко = VКоу < К ,с,.

Коэффициенты трансформации т1 и т2 транзисторного каскада вы­ бирают из условий требуемых полосы пропускания и устойчивости. Задаваясь эквивалентной емкостью контура Сэ, определяют его эк­ вивалентную резонансную проводимость

go = 2л/0С.Дэ = глСДИ^ (я).

(5.17)

Полагая, что коэффициенты трансформации на выходе каскада и на входе следующего каскада равны, т. е. = т 2{2) — т 2, а К0 —

— | К211 щт^/gy — /Суст, и решая последнее равенство относительно /щ/щ, получаем

А —

— Куст§3/1 У !•

(5’ 13)

Задаваясь конструктивно выполнимой величиной т 3 ^

0,1, находим

тх = Л /т 2. В широкополосных усилителях применяют полное вклю­ чение контура (тх = 1), тогда т2 = А.

167

Эквивалентная резонансная проводимость контура может быть за­ писана также в виде

8 о — ^ Э(00С В = в ых1 8 т £ н "Ь ^ h 8 nx2’

Отсюда находим проводимость резистора, шунтирующего контур,

 

=

-г- —to0 Сэ(с/э

d„)

8ъых1 “Ь^5 ^вхг)-

(5.19)

 

 

А щ

 

 

 

 

Проводимость

резистора, шунтирующего контур лампового каскада

(пц = 1, т.,

=

1). равна

 

 

 

 

8 т

~

ту =

(^»

dK)

(^Bbixi "Ь^Ехг)1

(5.20)

 

 

А Ш

 

 

 

 

При использовании междукаскадного согласования или режима максимального усиления (см. § 3.6) возрастает коэффициент усиления каскада и обычно не выполняется условие устойчивости (3.108). По:

этому практически междукаскадное согла­

 

 

сование и режим

максимального усиления

 

 

не используют.

 

 

 

 

 

 

При увеличении числа каскадов п для

 

 

получения

П = const

необходимо

увели­

 

 

чивать эквивалентное

затухание контуров

 

 

каскадов ds, что

уменьшает их

коэффи­

 

 

циент усиления. В многокаскадном усили­

 

 

теле

возрастание

значительнее

влияет

 

 

на коэффициент усиления,

чем возрастание

 

кр

числа каскадов. Поэтому увеличение числа

Рис.

5.7

каскадов больше критического приводит к

снижению

коэффициента

усиления

усили­

ческое число

каскадов

теля.

Для

того чтобы определить крити­

я кр при заданной полосе

пропускания, при­

равняем к нулю производную dKoyldn — 0

и затем,

решив получен­

ное уравнение относительно п — я кр, найдем

 

 

 

 

 

^нр

^Сед|/4.

 

 

 

(5.21)

На рис. 5.7 приведена зависимость К0у(КеЯ1, п). При малой величине пкр < 9, что может ограничить число каскадов усилителя.

К достоинствам усилителя с одиночными контурами, настроенными на одну частоту, относятся простота настройки и незначительное ухуд­ шение характеристик при небольших случайных расстройках отдель­ ных контуров. По сравнению с другими типами УПЧ усилитель с оди­ ночными контурами, настроенными на одну частоту, имеет следующие недостатки: малую величину площади усиления и наихудший коэффи­

циент прямоугольности К„ o,i

2,9.

168

5.3. Усилители промежуточной частоты с одиночными попарно расстроенными контурами

Усилитель состоит из четного числа каскадов с одиночными кон­ турами и в каждой паре каскадов один контур настроен на частоту ниже /о, а другой—-на частоту выше/0. Эквивалентная схема /г-кас- кадного усилителя приведена на рис. 5.8.

Рассмотрим одну пару каскадов с взаимно расстроенными на ве­ личину 2А/0 контурами, имеющими одинаковые эквивалентные зату­ хания dЭ1 = da2 = Д- Считаем, что взаимная расстройка невелика,

т. е. А/0//о С Ь и тогда частотная характеристика пары каскадов с собственными частотами Д и / 2 будет симметрична относительно сред­ ней частоты /о = (Д + Д)/2. Частотные характеристики каскадов приведены на рис. 5.9. В зависимости от величины расстройки между контурами частотная характеристика

может быть как одновершинной,

так

 

 

и двухвершинной.

 

 

 

 

 

Каскады с взаимно расстроенными

 

 

контурами улучшают

электрические

 

 

характеристики усилителя. Это про­

 

 

исходит из-за

того, что при одинако­

 

 

вой полосе пропускания

пара каска­

 

 

дов с расстроенными контурами имеет

 

 

меньшее полное затухание контуров,

 

 

чем пара каскадов с настроенными

 

 

контурами. При этом увеличивается

 

 

крутизна склонов частотной характе­

Рис.

5.9

ристики и, следовательно, улучшает­

ся коэффициент прямоугольное™.

 

резонансное со­

Уменьшение

затухания

 

контуров увеличивает их

противление,

а это с избытком компенсирует уменьшение усиления,

вызванное взаимной расстройкой

контуров каскадов [3, 4].

Рассмотрим форму

частотной

характеристики пары расстроенных

каскадов. Комплексные коэффициенты усиления каскадов равны:

 

K ,= I ^21

I

т \ т 2

is

I Yzi I mi ,n 2 $ 9 2

(5.22).

 

 

 

 

 

1+ИЕ + Ы

 

169

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/155587