Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 54
Текст из файла (страница 54)
3.6. При этом заданной является исходная двух- (рис. З.б,а), трех- или четырехзвенная полосовая цепь и требуется обеспечить Ьгех > Ьзые в результирующей схеме на рис. З.б,г. Из условия Ь!ех = (1 — р)6| > Йьыь находим и ~( 1 — Еэыз/Е| и рассчитываем Е|ех фххт = Ьгех — Ьзыз. Затем определяем Ьгех, Лзех, Сг»х и всвв ех. В случае полосовой цепи с тп = 3 и 4 величины БЗСЗ- и 64С4-элементов пересчитывают так же, как Сг,х и йи,х.
Отметим, что при очень большой величине Е „, когда оказывается в случае низкочастотной цепи Егфьхх < 0 или в случае полосовой цепи Ь|,х ф . < О, проектирование выходной цепи надо проводить, как цепи согласования при заданных двух реактивных элементах [1.44, с. 95-106) При небольших Ку (менее двух-трех) в качестве согласующей цепи можно использовать ФНЧ-трансформаторы, основное преимущество которых — осуществление одновременно трансформации нагрузочных сопротивлений (г > 1) при сохранении структуры ФНЧ (см.
г 3.2). Проектирование ФНЧ-трансформаторов в качестве широкополосных цепей согласования рассматривается в (2.3]. Однако следует отметить их серьезный недостаток — меньшие значения оы чем в ФНЧ Чебышева, причем с ростом гп происходит не увеличение, а снижение сх| даже при равноколебательной АЧХ ФН Ч-трансформатора. 3.6. Проектирование и расчет широкодиапазонных входных цепей связи ГВВ Построение широкодиапазонных входных ЦС зависит от эквивалентной схемы транзистора (лампы) со стороны его входа, а также от необходимости коррекции АЧХ коэффициента усиления по мощности в рабочей полосе частот, В этом параграфе рассматривается построение входных ЦС как цепей широкополосного согласования, т.е, на относительно низких частотах, на которых можно пренебречь неравномерностью коэффициента усиления по мощности транзистора (лампы) по диапазону.
Начнем с проектирования входных ЦС для генераторов на лампах и МДП-транзисторах. На частотах до 30... 100 МГц при включении лампового триода или тетрода с общим катодом входное сопротивление можно считать емкостным 1/)2|г/Сьх где Сзх Сед+у|(С)ЯВ «Сев для триода, Сьх = Свх + Сввг — для тетрода; при включении с обшей сеткой (ОС) — комплексным, состоящим из параллельно включенных емкости С „= С,х и эквивалентного реэистивного сопротивления по первой гармонике |ь х| = |вв/(ге| + гв| + гвг|). В МДП-транзисторах по схеме с ОИ на частотах / < /' и /" (2.28) можно также считать входное сопротивление емкостным 1/)2и/Сьх, где С определяется согласно (2.26).
Отметим, что для современных мощных МДП-транзисторов ограничения (2.28) составляют 10...30 МГц. Исходными данными для проектирования входной цепи являются граничные частоты /и и /ь, допустимый КБВфы|„на входе или неравномерность АЧХ (Сд,и или гамид ) при работе от генератора с реэистивным 240 241 Рис.
з.гв Рис. 3.25 Ег Сг СЕ Л И Е С4 Е4 СЕ Ег Гвх Г ЕУ Двв ЕГЕм 1 С4 ~С2 2вх га»=Д „.. 52 Рис. з.гт гмнд„„„+дЕ , а) 242 243 еа ег е4 с4 ег сг С! С 2Г» ~ Су Е7 ЕГ Лх Е „ЕЕжмвтЕ22 пУ ~м !7м еаЕ внутренним сопротивлением. В случае лампового генератора должны быть известны тип лампы и схема включения. Из электрического расчета анодной и сеточной цепей должны быть известны амплитуда напряжения на сетке Ег„входная емкость С и резистивная составляющая входного сопротивления йвх!.
В случае генератора на МДП-транзисторе из электрического расчета (см. ! 2.4) должны быть известны напряжение на затворе ЕЕ» (2.29), входная емкость С,хсп! (2.2б) и частоты /" и /"' (2.28), которые должны превышать Входную согласующую цепь в виде ФНЧ или ПФ на рис. 3.25 рассчитывают на основе исходной схемы рис. 3.20,а, в которой принимают С! — — Св», й! — — Йн и йг = йвх.ном в слеДУюЩей послеДовательности.
1. Для заданного КБВфм!и либо неравномерности АЧХ бдоп (или Ладон) из табл. 3.7 или 3.8 определяют о2-с!а и г. 2. Рассчитывают нагрузочнае сопротивление й„= сх2/2п(/в— -/н)С»х (для лампового генератора с ОС должно быть йн < йвх!), Переход от пх = 1 к гл = 2-4, от низкочастотнои к поласовой цепи и от фильтрового к оптимальному способу согласования увеличивает хх! и й„. 3. Определяют значения ЕС-элементов схемы и номинальное входное сопротивление в схеме рис.
3.25: О2 йн Етэ Е йн йн 2д(/в /н) ' 2п(/в /н)йн ' 2п(/в Ун) При расчете низкочастотных цепей принимают /н хх О, при расчете полосовых цепей определяют дополнительные элементы П, С2, БЗ и С4 из условия настройки в резонанс всех параллельных и последовательных контуров на частоту /а = т/7в/н. 4. Находят мощность Р „= 0,5Е~У/Йн (или Р „= 0,5ЕЕ /йн), которая потребляется от предыдущего каскада и рассеивается в й„. Для лампового генератора по схеме с ОС определяют нагрузочное сопротивление, включаемое между катодом и сеткой: Й д „ = йв»2йн/(йвх! — Йн) с учетом йвх! лампы, и мощность, рассеиваемую в нем: Рлн.доп = 0 5В /йн.доп.
2 Часто ограничиваются только компенсацией шунтирующего действия емкости Свх. В отличие от параллельного резонансного контура, который создает Явх хх й на одной частоте, добиваются близкого к РезистивномУ сопРотивлению Я „- йвх с некотоРым ДопУском 243 х в заданной полосе частот. Для этого параллельно входу лампы или МДП- транзистора включают низкочастотную или полосовую цепь, как показано на рис. 3.26.
Как и выходная согласующая цепь на рис. 3.23, она строится на базе исходной схемы рис. 3.20, а, только емкость С! реализуется входной емкостью лампы или транзистора. Числа звеньев тп составляет не более двух, реже трех. Для согласования с предыдущим каскадом на входе схемы рис. 3.2б включают, например, трансформатор на феррите, Важно, что он нагружен на сопротивление, близкое к резистивному. Исходным для расчета элементов схемы рис. 3 2б является КБВ определяющий отклонение Е!Я относительно й „,„,„.
Для данного КБВвх из табл. 3.7 для гп = 2 или 3 определяют коэффициенты оЕ, схг и аз. Далее расчет ~С-элементов ведут аналогично, как для схемы рис. 3.23, опираясь на исходную схему рис. 3.20,а, в которой в данном слУчае й! — йвх нои И Й2 — йн. Рассмотрим построение входных цепей связи для биполярных транзисторов. При включении с ОБ можно не учитывать снижение модуля коэффициента усиления по току Е2225 в рабочем диапазоне частот от 0 до /в < / . По входу транзистор представляется эквивалентной цепочкой, состоящей из последовательно соединенных сопротивления г,хоэ и индуктивности Ь ход (см. рис. 2.9,6), величины которых определяются по (2.24).
Как и в предыдущем случае, не учитывается неравномерность коэффициента усиления по мощности транзистора в рабочем диапазоне частот. При включении по схеме с ОЭ в диапазоне низких частот (/ < 0,3/т/Е222»О) МажНО таКжЕ НЕ УЧИтЫВатЬ СНИЖЕНИЕ КОЭффИЦИЕНта усиления по току Е22Е,(52). При этом в эквивалентной схеме рис. 2.9,а можно опустить С,хээ, и тогда входная цепь транзистора представляется эквивалентной цепочкой из Евхоэ и гвхэ = гвхоэ + йвхоэ (см. рис. 2.9,6), элементы которой определяются из (2.17а). В обоих случаях входную согласующую цепь выполняют в виде ФНЧ или ПФ на рис. 3.27 на основе исходной схемы рис, 3,20,6, в которой пРини2иают Ь! = Ьвх й! — 2вх+ йдоп и йг = йвхновп где йдоп дополнительное сопротивление, включаемое для достижения заданных КБВфпйп и неРавномеРнасти АЧХ.
Легко видеть, что схемы Рис. 3.27 являются дуальными схемам рис. 3.25. Исходные данные для проектирования: граничные частоты /и и 1, значения т „ и 1 „ в эквивалентной схеме рис. 2.9,б для транзисторов с ОБ или с ОЭ; допустимый КБВф,„или неравномерность АЧХ в полосе пропускания бд,п (или Ьадпп). Расчет ведут в следующей последовательности.
1. Определяют коэффициент а', = 2п(/в Ядав»/твх. 2, При заданном КБВф,„(или бд „либо 11адпп) из табл. 3.7 или 3.8 находят значение коэффициента а1 для разных гп. Важна, что увеличение пт до 3...4, переход от низкочастотной к паласовой схеме и от фильтрового к оптимальному способу согласования повышают значение аы 3. Если а~ оказывается меньше а|, необходимо последовательно с входным выводом транзистора (рис. 3.27) включать дополнительный резистор Кдпп 28(/в /п)1»х/а! тв» Видно, что чем больше аы тем меньше Йдпп и тем меньше проигрыш в коэффициенте усиления по мощности, определяемый как Кр рз 1»~Ив»/1»2(тех+ аппп), где 1»ы 1, (или 18) и Л,» берут из электрического расчета генератора.
4. Для выбранной схемы и аг из табл. 3.7 или 3.8 берут значения коэффициентов аз...а» и т. 5. Рассчитывают значения ЕС-элементов и Ввх пои в схемах рис.3.27; аз г"З(твх + аппп) 2»(/в — Уп)(твх + одоп) ' 28(Ь вЂ” Уп) а4 Се =,, В»~ Двх.дпм = ~ (твх+ Лдоп). 2п(1в /п)(твх + Кдвп) При расчете низкочастотной цепи надо принять /и = О, а при расчете паласовой значения дополнительных элементов С1, Е2, СЗ и Е4 находят из условия настройки в резонанс всех контуров на частоу / = 17'7 При небольших коэффициентах перекрытия по частоте К1 = /в//и < 2...3 входные согласующие цепи генераторов на лампах, на МДП-транзисторах с ОИ, на биполярных транзисторах с ОБ и с ОЭ можно выполнять на ФНЧ-трансформаторах [2.3). Достоинства и недостатки таких цепей перед ФНЧ с равноколебательной АЧХ такие же, как при построении выходных цепей (см.
з 3.4). 3.6. Проектирование и расчет цепей коррекции А"ХХ мощных транзисторов Для биполярных транзисторов по схеме с ОЭ в диапазоне средних и высоких частот (/ ) 0,3/,/Ьагвп), чта наиболее хаРактеРно пРи построении широкодиапазонных генераторов, надо, во-первых, учитывать снижение модуля коэффициента усиления Ьзгв с ростом частоты, эхзд Рис. 3.28 во-вторых, использовать более сложную эквивалентную схему входного сопротивления на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
