Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 13
Текст из файла (страница 13)
В ограниченной полосе частот У-параметры можно представить в виде У1г ж б„+ ! в С„; — У, ж б, -1- ! в Спй (3.2) !)'с,! е' "; У'„бм+)всм Здесь Ф„! = ЙУ1+(в/вз)', (З,З) вз — угловая частота, на которой крутизна р„уменьшается в У 2 раза; <Р т = — агс!д (в!вз) = — агс!д втсп (3 ) где тм =!/ва, 6! ~Я 74 /е 2 Рас. 3.4 Рас. 3.3 л« = (/2/(/, л = (/„/(/. Коэффициент усиления каскада с учетом (3.8)' О.
. "" О„ л и, (3.9) иза О, м и, Отношение 02/01 найдем из второго уравнения четырехполюсника (3.1), подставив в него /2 (36): — Оаг'е— - умОе+ 92202. Отсюда О, Уаа (3.10) иа е «22+«Е После подстановки (3.10) в (3.93 л Уаа (3.11)' «22+«е Учитывая (3.7), можно записать (3.11) в виде лелраа лел рва /со у «+!$ (3.83 (3.12) где Уз = Уе+ лва У22 —— У, + та Увв+ па Уа - 62 (1+ Б) — полная эквивалентная проводимость контура.
В (3.13)' 6з !// з 6о+л« 622+ л 6а 62 (3.13) (3.!4) Полная эквивалентная схема усилителя содержит источник сигнала и нагрузку (рис. 3.6), причем /2 /а (/2 уа (3.5) /, = — (/2 УЕ, (3.6) где Уе = Уе/лав = (Уа+ лв Уа)/лов (3.7) — суммарная проводимость контура и нагрузки, пересчитанная к выходу четырехполюсника. В (3.6)' знак минус появляется вследствие того, что падение напряжения на нагрузке в точках 22 от тока /, противоположно напряжению 02, Коэффициенты включения — эквивалентная резонансная проводимость контура; у ! /м мо $ ' ) обобшенная расстройка.
еез еез Езз Сопоставляя (3.12) с (2.10) видим, что они отличаются только знаком и значением проводимостей: в (3.12) вместо 1/(22) входит Рап Поэтому выводы, сделанные при анализе входных цепей на основании выражения (2.!О), могут быть распространены и на усилители. Модуль коэффициента усиления из (3.12). ) У„( /7,/У«+ ~'. (3.15) Положив $=0, определим резонансный коэффициент усиления Ко= л«п !«' о! й, =лвл (Увао (/(62+ !в'бм+л'6 ).
(3.16) Найдем оптимальные значения ла и и, при которых Ко будет максимальным при заданном полном затухании с(з. Если Р=с/,/е/а= =6,/6о, то с учетом (3.14) 62 = Р 6о ла 622 +и ба+ 6о. (3.! 7) При этом согласно (3.16) Ко лал ) ~ 22 о! /Рбо (3.18) (3.20) (3.22) Из (3.17) вычислим еп и, подставив его в (3.!8), получим ~о иа ) а л !«'222! а/ (/« — 9 6~ — лвил (3.19) Коэффициент усиления максимален при Из (3.17) с учетом (3.20) 2//« — ! бо (3.21) Подставив (3.20) и (3.21) в (3.18), найдем Из (3.20) и (3.21) видим, что коэффициент усиления максимален при одинаковом шунтированин контура со стороны выхода усилительного элемента и со стороны нагрузки, т. е.
при т2622= =и'6„= (Р— 1) 6о/2. Прн малом собственном затухании контура, т. е. при Р» 1, усиление достигает предельного значения Ко оРел (1 м о(/2)е 6а 6ав Если собственное затухание контура близко к полному затуханию, выбранному из условия получения требуемой селективности, т. е. сравнительно велико, то коэффициент усиления получается малым, 63 где У,.= 1',1(), = У„+У'„и,1и,.
(3.25) (3.26) С учетом (3.11) и (3.12) (3.2?) (3.32) (3.33) У, = ӄ— УггУм1(У„+У ), (3.28) (3.34) <рг~ определяются Ряс. З.а Рвс. 3,7 3 — 12 так как при Р- 1 Ко- О. Отсюда ясно, что контур надо стремиться выполнить с возможно меньшим собственным затуханием, Из (3.15) и (3.16) получим (3.23) ! Увг! При малых расстройках можно пренебречь изменением ) Уг|!. Тогда из (3.23) имеем — =у 1+1 — ~' Отсюда находим по- ! Г I 2дуго 7 ~ 1ааав лосу пропускания усилителя при заданной неравномерности: П = ~о а( )хТ17г 1, При 7=0,707 Пол=1ос1в Фазовая характеристика с учетом (3.4) описывается формулой — ф =агс1п$+агс1яогтгг. (3.24) Определим входную проводимость усилителя в точках 1 1 на рис.
3.6. Из первого уравнения (3.1) получим Подставляя в (3.25) значение Ог1О, из (3.10), находим У =ӄ— У, Ум1(У„+У ). У.,= У„+ УггтК1п = У.— т'У.У.1У. В (3.25) — (3.27) второе слагаемое обусловлено проводимостью внутренней обратной связи У,г. Аналогично можно найти выходную проводимость усилительного прибора (в точках 2 2) Из (3.26) — (3.28) видно, что из-за внутренней обратной связи входная проводимость зависит от проводимости нагрузки, а выходная — от проводимости источника сигнала. 3 4.
ВЛИЯНИЕ ВНУТРЕННЕИ" ОБРАТНОЙ СВЯЗИ НА СВОИСТВА РЕЗОНАНСНОГО УСИЛИТЕЛЯ Обратная связь в усилителях возможна через цепи питания, через соединительные цепи усилителя, через проводимость внутренней обратной связи усилительного прибора. Первые два вида обратной связи в принципе могут быть ослаблены до допустимых пределов рациональным построением схемы и конструкцией цепей и узлов приемника.
В усилителе на полевом транзисторе с общим истоком внутренняя обратная связь определяется проходной емкостью С„=С„. В усилителе на биполярном транзисторе У|г — комплексная величии" 1 гг = Ого+1 оа Сы = )Угг( е (3.29) (1 гг( = )х б~~г + (ао.Сгг)~ (3. 30) <р,г = агс1п (ю Сгг16гг) = агс1п огтгг, (3.31) Рассмотрим усилитель с входным контуром по схеме на рис. 3.7, где для наглядности элементы внутренней обратной связи показаны в виде внешней цепи. Проводимость У~г создает на входе усилителя ток !, что эквивалентно возникновению проводимости у,„„, которую называют входной динамической проводимостью.
Из (3.27). огг гУгг Угг 1вг ~+15 С учетом (3.2) и (3.29) ) вв.ее =пгг гсвг (~ гг) и! е 1(1+)в). 2 ' ' )о Здесь аР= ао, +гога — — агс18(ог(тгг — т„)1(1+огас, т,)) — аргумент произведения У,гуго В (3.34) <р~г и по формулам (3.31) и (3.4).
Применив формулу Эйлера, после соответствующих преобразований в (3.33) получим у 2/7 !у ~у ( согф+$51пф + 5из ф — Г, 505 ф + 1 Лг /каг ! 1 гг 1 гг! а г +~г 6»х.ос + / Ввх ос' (3.35) Из (3.35) видно, что проводимость У„,„— комплексная. Она 6 может быть разложена на две активные составля>ощие 6„,„, и 6вх.ос2 и две Реактивные Ввх.ос~ и Ввх.осг, причем 6вх ос> пгг/каг (~ 221 25! созф/(!+ в ) Ввх ос г = О>Сах ос 5 = лгг /Гаг ! У,г Ум( 51п ф/(1+ $); В„,„, =О>С„,ОО г = — тг Ьаг ! У>2 Угг! соз ф5/(1+ =2). Характер зависимостей 6вх ос=! (й) и Свх ос=/(и) показан нз рис, 3.8.
Эти составляющие входной динамической проводимости шунтнруют входной контур (рис. 3.7), что приводит к изменению формы его частотной характеристики. В усилителе на полевом транзисторе 6„жО, т52жоо, ты жО, крутизна 5 — действительная величина, ф=п/2, поэтому 6вхос! ЖО, Вак.оса 0 И 6ах.ос г = Ы 652 В>П2/!52~/( + хв ) Рассмотрим вначале влияние этих проводимостей. Будем считать, что входной контур настроен иа ту >ке частоту, что и выходной. Если бы все составляющие входной динамической проводимости не зависели от частоты, то А"!Х входного контура имела бы вид, показанный на рис.
3.9 сплошной линией. В действительности 6, .о 2 и В,„,„, изменяются с частотой. На частотах ниже резонансной проводимость отрицательна и вызывает подъем коэффициента усиления (штриховая линия на рис. 3.9). Это можно объяснить следующим обстоятельством. На частотах ниже резонансной выходной контур имеет индуктивное сопротивление. Поэто- Рис. 3,8 о с а О' 4' Рис. 3.9 Рис. 3,10 Рис. 3.11 Рис. 3.12 му 62 (рис.
3.7) опере>кает ток /2 на угол, близкий к 90' (рис. 3.10). Под деиствием напряжения 6, возникает ток / через емкость С52, опережающий напряжение еще на 90'. Тзк как /2 свпфазен с 6,, то между 6~ и / сдвиг фаз равен 180', что эквивалентно отрицательной проводимости. Она компенсирует потери входного контура, увеличивая напряжения, т. е. в усилителе возникает положительная обратная связь. На частотах выше резонансной 6„„, положительна. Она вносит в контур потери, уменьшающие коэффициент усиления, т. е. имеет место отрицательная обратная связь. Влияние С с, на форму частотной характеристики входного контура проявляется в том, что при понижении частоты полная емкость контура уменьшается, а резонансная частота увеличивается. Фактическая расстройка больше той, на которую понижена частота, поэтому спад коэффициента усиления более резок (штриховая линия слева от оси ординат на рис.
3.11). При повышении частоты полная емкость уменьшается и резонансная частота увеличивается. Контур как бы подстраивается под частоту, фактическая расстройка уменьшается и коэффициент усиления оказывается больше, чем при отсутствии обратной связи (штриховая линия справа от оси ординат на рис. 3.11). В усилителе на биполярном транзисторе влияние С„приводит к аналогичным изменениям формы частотной характеристики, однако вследствие комплексности прямой и обратной проводимостей Угг и Ум имеют место все четыре составляющие входной динамической проводимости (рис. 3.8). ПРи Резонансе Саков 2 Равна нУлю.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
