Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 53
Текст из файла (страница 53)
На рис. 3.20 приведены две схемы цепи согласования в виде ФНЧ, начинающихся с параллельной емкости С1 или с последовательной индуктивности /1 и заканчивающихся аналогичными элементами С или Ь . При нагрузке на резистивное СОПРОТИВЛЕНИЕ Гъз = гсв, ВХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ Язх(/) В ПОЛОСЕ ПРОПуСКаНИя дОЛжНО 6ЫтЬ 6ЛИЗКИМ К рЕЭИСтИВНОМу йвх ком, раВНОМу ГЪ1.
При работе от генератора с внутренним сопротивлением В = йт а Н будет передаваться максимальная мощность Р„= Р,„. 238 '~в /даки» 444 „,и 4 /Я а) Рис. 3.21 Ряс. з.йв 237 236 Задача широкополосного согласования формулируется следующим образом (1.44; 2.3]. Заданы полоса пропускания от 0 до / и величина первого (последнего) реактивного элемента С1 или 61 (С,„или Ь ).
В первом случае требуется обеспечить заданные Л1 и Ла при наибольшем КБВф на входе ЦС, т.е. при минимальном отклонении», „ от Ль».» и = Яг в рабочеи полосе частот. Во втором случае требуется обеспечить наибольшие значения Лг или Ла, зашунтированных емкостями Сг или С, либо минимальные значения Лг или Ла при включенных последовательно с ними индуктивностях Ь| или Ь, при заданном КБВф на входе ЦС. Степень влияния емкостей Сы С„, или индуктивностей Еы Е оценивают через коэффициенты г»т — — 2я(/а — /»)С1 Лг или еа = 2я(/э — /»)»'г/Я~, '(3.19а) е» = 2я(/э — ЯС Ла или с»г„= 2я(/э — /»)А~/Лз. (3.196) Отметим, что в (3.19) для общепэ сяучая —,полосовых цепей введена нижняя граничная частота полосы согласования Д», дпя частного случая — низкочастотных целен надо принять /„= О. Известно (1.44; 2.3), что при заданном или для достижения наилучшего согласования, т.е. обеспечения наибольшего КБВф (или наименьшего ЬЯ»»/Л»» „ч), согласующая цепь строится в виде ФНЧ или Пф с равноколебательнои АЧХ (фильтры Чебышева).
Выделяют два способа согласования. Первый условно называют фильтровым. Цепь согласования строится так, что на одной или нескольких частотах в полосе пропускания обеспечивается КБВф = КБВф»»»» = 1 или ЬЯ „= О, т.е. полное согласование, В этом случае на комплексной плоскости Я (рис.
3.21,а) годограф входного сопротивления Е»(/) согласующей цепи в рабочей полосе частот не выходит за пределы круга, ограниченного окружностью КБВф„,;„, и один или несколько раз проходит через точкУ Ла» = Л»».»ен, Л»» = О. Второй условно называют оптимальным. В этом случае цепь согласования строится так, что на однои или нескольких частотах в полосе согласования обеспечивается КБВф = КБВфж»» ( 1, т.е. годограф входного сопротивления 8»(/) на рис. 3.21,б в рабочей полосе частот находится в пределах, ограниченных двумя окружностями КБВфьйе и КБВфэ,„». На рис, 3.22 построены зависимости г»г (или г»,„) от неравномерности АЧХ в полосе согласования д (Ьа или КБВф;„) непрерывными при оптимальном и штриховыми при фильтровом способах согласования.
Видно, что оптимальный дает заметныи выигрыш в КБВфей» только при достаточно больших о1 (или ом). Важно также отметить, что при обоих способах трех-четырехзлементные ЦС обеспечивают согласование, близкое к предельно возможному, достигаемому при гп — О. Поэтому применение в качестве согласующих цепеи многозвенных ФНЧ или ПФ оправдано только тогда, когда требуется помимо согласования оБеспечивать высокую фильтрацию вне полосы пропускания.
В табл. 3.7 и 3.8 даны нормированные значения ГС-элементов целен в виде о-коэффициентов схемы на рис. 3.20 при фильтровом и оптиь|альном способах согласования, а также нормированные сопротивления г = Лг/Ла — в схеме а, г = Л»/21 — в схеме "б', достижимые значения КБВф эн б и Ьа для гд = 1-4. Заданным является значение коэффициента а1 (или г»,„). Исходными данными для расчета выходных цепей транзисторных и ламповых ГВВ являются: граничные частоты /» и /э; номинальное входное сопротивление Я „„,, равное номинальному нагрузочному сопротивлению транзистора или лампы Л,» (определяется из электрического расчета коллекторной, стоковой или анодной цепи); допустимыи КБВфец на входе или неравномерность АЧХ б (или»»ад,„) в рабочей полосе частот при работе от генератора с Л, = Л»» „,„; выходная емкость Сь„,» (для биполярного транзистора С», для МДП-транзистора С„для лампового триода С,„в схеме с ОК или С„в схеме с ОС, для лампового тетрода С„а независимо от схемы его включения).
Отметим, что в случае одно- или двухтактных ГВВ без трансформатора — закоротки по четным гармоникам и при угле отсечки коллекторного, стокового или анодного тока, отличного от 90', накладывается ограничение (2.1) на минимальную емкость Сы при которой обеспечивается близкая к гармоническои форма напряжения на коллекторе (стоке) транзистора или аноде лампы. В оконечных каскадах, в которых выходная цепь строится на полосу с Лу не Более двух, оно обычно обеспечивается; в предварительных и предоконечном каскадах его часто опускают, При этом допускается определенный уровень напряжения высших гармоник на коллекторе (стоке) транзистора или аноде лампы. Аналогичные ограничения (2.34)-(2.38) на Сг и /,1 имеют место в ключевых ГВВ.
Выходную согласующую цепь в виде ФНЧ или ПФ (рис. 3.23) рассчитывают на основе исходной схемы на рис. 3.20,а при Сг — — Сэм», Л1 = Л, „, = Л „, Яа — — ˄— в следующей последовательности. СО «Ъ й с ЪО л ь а л О о о о о тъ с л с«ъоасомс с О ч-мллаоча О с алаоО м о оооо м о И И 7,7 Ь И е Мола мЛамч С«ОО Ъ«ЪСОО Ъ О О ъ съ О С Оъ сч с« с сэ Олао м«ъ о о о о' о" О' м сч 1,1б сч сса Осчмос О очаолмаоаа ооо мссмааэ ~м «сс оасс саооао с- с а«ъ ъ ало Ос О осла««О О Ч Ъ Ъ О О О О оооооооооо г,г 1,ВВ оллмаллоло амаоаоо со лмаааааоао о «с с ъ ъ. а О съ о ооооооо В, 1б И И И ооо аоалчл оооооммаам съ О- а о а о о о м а ооо сс«ъ са о о о о ооооо оооаооааом м а ч о а «с м а о м оосьасе«ъс- О О оооооооооо бг пса ИВВВ В Вт 7В йбв КБВО„,„ В,В7 й!В йббб ВБВ Рис, з.га с л о о о а СО м м с о молмалоо о о о м «с ч о л а с ооооооо «с«ъ ооооооооо соа ааоао о о о л с о ло м о оооооолсаа съ о о съ о о о съ о л оооооооооо 238 239 В ар авб йв йвв И ГВ а 17 В 1.
ОПрЕдЕЛяЮт КОЭффИцИЕНт аъ = 2К(7' — Да)СОьъхЯО„ 2. Для рассчитанного аъ по табл. 3.7 или 3.8 определяют КБВф (а также 6 и Оъа), коэффициенты аэ, аз, а4 и т. При этом КБВф должен быть не ниже 1СБ и сап не выше) допустимых. Если это не оБеспечивается, надо последовательно переходить к более сложной цепи (от ГП = 1 К ЪП = 2-4) И От НИЗКОЧаСтатНОИ ЦЕПИ (1к сс О) К ПОЛОСОВОй ~~„> О), а также от фильтрового к оптимальному спосоБу согласования. Если и при этом оказывается КБВфасе ниже допустимого, необходимо пересчитать электрический режим лампы (или транзистора) на в в И Ъ СЧ И н 27еввв 47 С2 24 С4 Г гвв.хем Г=,.
аввдвм Рис. з.гз 77 С7 24 С4 77 С 24 й-- | ССС Т | а) Рис. З.ге меньшее Я „либо разбить выходную цепь на несколько поддиапазонов, т.е, на несколько переключаемых фильтров с одинаковыми полосами пропускания Ь/в' = /и /ивх 3. Рассчитывают реактивные элементы и сопротивление нагрузки в схеме рис.
3.23| ~Ф- .С вхз . г ввел .д ~' 2и(/в /и) ' 2и(/в Уи)Лзх ' 2х(/е Уи) ' При расчете низкочастотной цепи (рис. 3.23,а) надо принять /„= О, а в случае полосовой цепи (рис. 3.23,6) определить дополнительные элементы Еы Сг, Ьз и С4 из условия настройки в резонанс всех параллельных и последовательных контуров на среднюю частоту /э —— ,Щ„. В качестве примера на рис, 3.24 показаны схемы коллекторной цепи, когда первой емкостью является выходная емкость транзистора (С = С|).
Важно отметить, что переход от низкочастотной (рис. 3.24,а) к полосовой (рис. 3.24,б) цепи не усложняет, а упрощает построение, так как вместо блакировочных дросселя Ьвд и конденсатора Св устанавливают значительно меньшие по номиналу реактивные элементы Х,| и Сг. Однако требуемая точность значении Ьг и Сг оказывается значительно выше, чем Сад и Сед.
На частотах выше 10... 30 МГц омическое сопротивление индуктивности вывода коллектора (стока) транзистора может стать соизмеримым с й „. Поэтому при Ееыз > 0,05л,х/(2и/з) при построении выходной цепи необходимо учитывать индуктивность 1е„ь. В низкочастотной цепи на рис. 3.23,а ее легко учесть соответствующим уменьшением гг, те 2гфххт = бгрхв — |еыз В полосовой цепи для этого необходимо воспользоваться преобразованием Нортона (см. г 3.2), в частности примером на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
