Материал: Радиоприемные устройства учебник.

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

где

g — 2А//с/э/0 — текущая обобщенная расстройка,

отсчитываемая

от /0; g0 — 2A/0/da/0 — обобщенная расстройка

контуров относительно

/■„,

определяющая

форму частотной характеристики

пары каскадов;

/ ?ЭХ = 1/CO^CgCf Э,

= l/ fB g C g d g .

каскадов при | К2] |, =

 

Комплексный

коэффициент усиления пары

=

IУи 12 — I Уп I определяем в виде

 

 

 

 

к = к гк а

( I Vzi | Щ тгу R31 Rз

Ко.

Ко

(5.23)

 

11 + / (I—Ы1 [1 + /(| + Ы1

1— -f il

 

 

+ 2/|

 

Модуль коэффициента усиления пары каскадов равен

 

 

 

K = K01K02/ V ( 1 -f£02- £ 2)a+4ga.

 

(5.24)

В это выражение обобщенная расстройка входит в квадрате, что под­ тверждает симметрию частотной характеристики пары каскадов отно­ сительно/0. Из выражения (5.24) видно, что частотная характеристика

пары каскадов определяется только знаменателем, который

зависит

от обобщенных расстроек £ и | 0. Следовательно, частотная

характе­

ристика пары каскадов не зависит от /(01 и /С02. Эти величины влияют только на коэффициент усиления пары каскадов.

При 1Л ^ 1 частотная характеристика пары каскадов имеет одну вершину. Найдем уравнение частотной характеристики двух каскадов

для

4^ 1. При g =

0 из выражения (5.24) для коэффициента усиле­

ния пары каскадов на /0 получаем

 

 

 

 

К макс =

+ U )-

 

(5.25)

 

На основании выражений (5.24) и (5.25) запишем уравнение частоту

ной характеристики пары каскадов:

 

 

 

v =

J L _ ________1+So

 

(5.26)

 

 

Кмакс V O

+ 1 3 -£ * )* +45*

 

 

 

Уравнение фазовой характеристики пары каскадов имеет вид

 

Ф = —arctg

Im К

•arctg

25

(5.27)

 

 

 

Re К

При g0 = 0 оба каскада настроены на одну и ту же частоту /0 и их общая частотная характеристика имеет одну вершину и записывается

как

к = 1/(1 -f g2).

При 0 <

1 частотная характеристика сохра­

няет

одну вершину на частоте /„ (| = 0). С увеличением g0

вершина

частотной характеристики

пары каскадов уплощается и при крити­

ческом значении g0Kp она

становится наиболее плоской (рис. 5.10).

При g0 = "g0 кр =

1 и g

= 0 на основании формулы (5.25) для коэф­

фициента усиления пары каскадов на /„ получаем

 

 

 

Кмакс =

К М 2 .

(5.28)

170

Согласно выражениям (5.24), (5.28) и (5.27) запишем уравнения

частотной

и

фазовой

характеристик

пары каскадо!

для

g0 кр = 1:"

 

 

 

я =- 2/ Y 4 4-

 

(5.29)

 

 

 

Ф = —arctg

2s

 

(5.30)

 

 

 

2 -Е 3

 

 

 

 

 

 

 

При g0

>

g0 1{р =

1 частотная

характеристика

пары

каскадов

имеет провал на частоте /0. Этот провал увеличивается с увеличением g0. По обе стороны от частоты /0 частотная характеристика имеет сим­ метричные максимумы, соответствую­

щие g =

±

j/go

— 1• Подставив зна­

 

 

 

чение g в (5.24),

получим на этих мак­

 

 

 

симумах

/Сма„о = /Coi^oa/2g0. Уравне­

 

 

 

ние

частотной

характеристики

при

 

 

 

g0 >

1 принимает вид

 

 

 

 

 

 

„ _

 

К

_______ 2go

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1/(1 +Ео~E2)2+ 4|2

 

 

 

 

Относительный уровень 1 нормиро­

 

 

 

ванной

частотной

характеристики

 

 

 

двух

каскадов соответствует ее вер­

 

 

 

шинам. На рис. 5.10 приведены ча­

 

 

 

стотные характеристики пары

каска­

 

Рис. 5.10

 

дов при различных значениях g0.

 

 

 

 

В

основном

применяется

обобщенная критическая расстройка

g„ кр —

1,

при

которой

ширина

частотной характеристики

полу­

чается наибольшей при плоской вершине.

 

 

Проанализируем «-каскадный усилитель с попарно расстроенными

контурами при g0„p=

1. Уравнения частоФной и фазовой характеристик

на основании выражений (5.29), (5.30)

запишем в следующем виде:

 

 

 

 

 

х ■

2

\ л / 2

 

(5.31)

 

 

 

 

 

V4+1*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ \

 

п

I

 

2£

(5.32)

 

 

 

 

 

Ф («) ------- - arctg

 

Найдем полосу пропускания пары каскадов II = 2А/ на уровне х0 =

==1/}/2. Подставляя

значения

х0 и g = 2Afldaf0 — U/dJ0 в формулу

(5.31)

и решая полученное выражение относительно П, находим

 

 

 

 

 

 

П =

/ 2 4 Л V V

T - l .

(5.33)

Отсюда эквивалентное затухание контура можно представить в виде

4 =-5 -¥ 2(л) = ^ед¥ 2(п),

(5.34)

/0

 

где

 

(">“ ------Г 7 ---------•

(5.35)

v 2 Y v 4 - 1

 

171

Значения функции Ч'2(ц) приведены в табл. 5.3 [3, 5, 61.

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

5.3

п

2

 

4

6

 

8

10

 

V* (л)

0,707

0,882

0,991

 

1,07

1.14

Фз (л)

1,0

2,43

7,65

 

27

117-

Найдем

частоты

настройки контуров

и /2

при критической рас­

стройке — Ео кр и +

£окр.

 

 

 

 

 

 

Для >'

 

 

 

° т к у д а

^ ( Т 7 - Г )

=

1'

тЛ У ' -

Решая эти уравнения относительно Д и / 2, получаем

h = h

(5.36)

/2=/о

(5.37)

Определяя из выражения

(5.31) полосу пропускания усилителя

на уровне к, используя формулу (5.33), для коэффициента прямоуголь­ ное™ усилителя на уровне к записываем

 

 

 

 

 

Г -

 

(5 М >

Значения

коэффициентоа прямоугольное™

приведены в

табл.

5.4

(3,

5,

61.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

5. 4

 

 

 

2

4

6

8

10

оо

 

Кп 0.1

3,25

2,16

1,93

1,84

1,78

1,62

 

 

01

10,0

3,94

2,98

2,63

2,45

1,92

Из табл. 5.4 видно, что /Спод при п ^ 4 почти не зависит от числа каскадов и равен Каол « 2 .

172

Сравнивая коэффициенты прямоугольное™ усилителей с одиночны­ ми контурами, настроенными па одну частоту, и попарно расстроен­

ными контурами, можно показать,

что усилитель с попарно расстроен­

ными контурами имеет

меньшее

значение Кпк при том же

числе

каскадов.

 

 

 

 

 

 

dai =

d,n ~

Найдем коэффициент

усиления

усилителя.

Так как

= da, то П, = dJi <

1Т2 = d,f.2. Полагая

С81 =

Са2 = Ся

и j j 2 ~ Ц,

получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

^ ,1 ^ В2 =

д— 1----------

!------

= --------

!------

—RI.

 

 

 

2 л f v C a d ,

2 л /r C :,d,

(2лП, C „ d , f

 

 

Коэффициент усиления усилителя определяется выражением

/С о- ( у 1^ , 1* '« > ? Я Э1Яи,) ',/2=*

 

=

L

(IV

 

 

 

т О )П

1

 

 

 

у»

 

 

 

( / 2 ) "

 

21*

1

2

 

а

 

( ] Л2)"Л 2лС»с(:,/о

) ’

 

 

подставляя в которое значение

rfB

 

2(п) I!//«» получаем

 

 

 

 

 

1

1

'»2 \ п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

2лСяП

 

 

 

 

У2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ф/2 V

У 4 - 1

 

 

 

 

Обозначая ср2 (п) = (

2/V2 V У 4

 

1)я= [ У 2 е д 1 »

и учитывая, что

I К 21I ШуПьДпСМ =

К е;л.

 

(5.39)

Од

—

/50^ / 2 0

 

получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 е

 

 

 

 

К0у =

Кед1/ф2

 

(и).

 

 

 

(5.40)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

104

гА/

 

 

 

1 '5

Значения

функции

 

cp2(/i)

приведены

 

 

 

в табл. 5.3. Единичное усиление

опре­

10г

 

 

 

 

 

деляют по формулам

 

(5.15)

и

(5.16).

 

 

 

 

 

 

Коэффициенты

трансформации

 

тг и т2

 

2

4

£

£

10■ /?.

транзисторного

каскада

 

находят

из

 

 

 

 

 

 

 

 

условия (5.18). Устойчивость усилителя

 

 

Рис. 5.П

 

 

на лампах и полевых транзисторах оп­

 

 

 

 

 

резисто­

ределяют

по формуле

 

(3.108).

Проводимости шунтирующих

ров рассчитывают

по формулам

(5.19) и (5.20)

для частот

настройки

контуров Д и / 2.

На рис. 5.11 приведена зависимость К0у(Кел1, п). Из этого гра­ фика видно, что К0у(Кед1) имеет максимумы при большом числе кас­ кадов пкр, которое значительно меньше числа каскадов, практически применяемых в усилителях.

Увеличение | 0 больше Е0 кр =■ 1, как было отмечено, приводит к двух вер1шинной частотной характеристике усилителя. Такая форма частотной характе­ ристики значительно усложняет начальную регулировку усилителя и настрой­ ку приемника на частоту сигнала, поскольку максимальное выходное напряже-

173

ние соответствует вершинам частотной характеристики, которые расположены симметрично относительно частоты f0, и не соответствует точной настройке при­ емника. Если требуется расширить полосу пропускания усилителя при малом коэффициенте прямоугольности и большом коэффициенте усиления и при этом допускается двухвершинная частотная характеристика, то используют макси­

мально допустимое значение

макс,

которое соответствует

провалу частотной

характеристики

=

Н У 2 на

/0.

 

усилителя

при

| 0

>- 1 на основании

Уравнение частотной

характеристики

уравнения частотной

характеристики

пары

каскадов

имеет

вид

 

 

 

 

Г

 

2£о

ч/ 2

 

(5

41)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.V n + 65-£*)* + *¥

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полагая х0 =

1i Y 2,

I =

0 и решая (5.41)

относительно £0 =

бомакс. получаем

 

 

 

6о макс

 

 

 

 

 

(5.42);

Значения | 0 макс Для различного числа каскадов, вычисленные по формуле (5.42), приведены в табл. 5.5 (3, 5, 6].

Т а б л и ц а 5.5

!

■ ,,

2

 

 

4

6

 

 

 

8

10

 

п

 

 

 

 

 

 

&о макс

2,41

1,83

1,63

 

 

1,53

1,46

 

Поступая так же,

как и в предыдущем случае (|„ Кр == 1), на основании вы­

ражения (5.41) получаем формулу для расчета полосы пропускания

 

 

П = 2<М„ У

f а

■1 + По

/ " / Г - 1

(5. 43)

 

 

6о г

откуда эквивалентное затухание

контура

равно

 

 

 

 

 

где

 

 

 

(л) П//о»

 

 

 

 

(5.44)

 

к;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хУ3(п)=

 

1

 

 

 

 

(5.45)

 

 

 

 

 

У 4

—1

 

 

 

 

 

1о макс — 1 + 2 ^ 0 мако

 

 

 

Значения функции

46 (л) приведены

в табл.

5.6

[3,

5,

6].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 5.6

 

п

2

 

 

4 ■

6

 

 

8

10

1. .. ... ..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

Т , (Л)

0,322

0,461

0,550

 

 

0,610

0,666

 

Фз (л)

0,501

0,605

0,960

 

 

1,66

3,65

ле

Из сравнения табл

5.6

и 5.3

видно,

что при £0 =

Ломакс

и

одинаковом чис­

каскадов

функция Ф’з (п)

меньше, чем функция

 

(я), т.

е.

при одинаковом

числе каскадов усилителя и одной и той же полосе пропускания усилитель с

Ъо‘— ?о макс имеет меньшее затуханйе

контуров, т. е. меньшие полосы пропу­

скания каскадов, чем усилитель с | 0 =

кр.

174

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