Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Условие балансировки обеих схем имеет вид С,С л= С„Св Следует заметить, что введение нейтрализации может привести к появлению паразитных СВЧ автоколебаний, так как соединительные проводники нейтродинных конденсаторов имеют паразитную индуктивность, образующую с межэлектродными емкостями ламп, нейтродинных конденсаторов и индуктивиостями выводов ламп дополнительные колебательные цепи.
Такие СВЧ автоколебания называют нейтродилиыми. Для борьбы с ними снижают добротности нейтродинных с) а) Рис. 5.5. Схсмм нсйтрапизамии ооратной связи хвухтантного ГГВ: и — принннпияяяиая: С вЂ” зяаняняситняя ностоная 274 Рнс. 5.6. Схемы нейтрализации обратной сааза олнотахтного ГГВ: е — с сеточмым фвзовращвтевем; 6 — с амолммм фвзоврвщвтелем контуров в диапазоне СВЧ параллельным подключением к нейтродинной шине беэындуктивных резисторов М (см. рис. 5.5,а).
Из схемы иа рис. 5.'г непосредственно следует, что в схеме У при выполнении условия (5.11) У|Уа УзУ4 действие проводимости р оказывается нейтрализованным: генератор возбуждающего сигнала полностью развязан от выходного сигнала возбуждаемого генератора. Если при этом крутизна проходной,характеристики усилительного элемента выражается отрицательным вещественным числом, то ступень охвачена фаэопределенной отрицательной ОС и заведомо устойчива.
Практическая реализация условия (5.11) приближенно достигается при введении в цепь эмитгера, истока, катода безындуктивного резистора с определенным сопротивлением при резистивном характере нагрузки н емхостном характере проводимости между входными управляющими электродами. В специальных приборах СВЧ паразитцая ОС играет весьма значительную роль. Так, диодные генераторные приборы СВЧ вообще имеют вход, совмещенный с выходом и априори охвачены !00 %-ной ОС. Направленз(ость действия диодных и других ГВВ СВЧ (как усилителей) создается с помощью вентилей н циркуляторов, которые ослабляют сигнал ОС (с выхода усилителя на вход) до 30...40'дБ.
В усилителях на лампах бегущей волны (ЛБВ) ОС также очень велика и ЛБВ могут нормально работать в режиме усиления только при очень хорошем согласовании на выходе либо при наличии вентилей или циркуляторов. Наименьшей внутренней ОС обладают многорезонаторные пролетные клистроны, в которых резонаторы играют роль внутренних экранов между входом и выходом.
При использовании этих приборов приходится уделять основное внимание внешним цепям ОС. 275 8.8. ОСОБЕННОСТИ ДЕЙСТВИЯ ОБРАТНЫХ СВЯЗЕЙ В МИОГОКАСКАДНЫХ УСИЛИТЕЛЯХ ВЫСОКОЙ-ЧАСТОТЫ л т,-~ Т. я ! (5. ! 2) Оказывается, что, например, искажения частотной характеристики многокаскадного усилителя, склонность к самовозбужденню, параметрическая чувствительность в первом приближении с учетом только внутренних обратных связей определяются значением Т так же, как н в Рис 5.7 Эвивалентная схема Многоступенчатого усилителя с обратными.связями 276 Многокаскалные усилители содержат несколько усилительных элементов (управляемых генераторов) и много цепей паразитной ОС. Поэтому их можно охарактеризовать единственным возвратным отношением только приблизительно. Например, рис. 5.7 имеет два усилительных элемента и в каждом отдельно взятом'элементе возвратное отношение может стать недопустимо большим.
Предположим, что второй управляемый генератор заперт:!о, = О!. Тогда первый усилительный элемент окрыляется единственным, но его нагРУзка имеет сложнУю схемУ и к пРоводимости Ез ! дпбавлаетса внешняя емкостная проводимость рз, образуемая монтажном емкостью, цепями питания и т.д. Включение каждого следующего управляемого генератора добавляет к ранее имевшимся обратным связям дополнительные и, кроме того, что особенно важно, изменяет Т первого каскада, ибо при двух усилительных элементах в цепь ОС первого каскада попадает (хотя и ослабленный) сигнал ОС, охватывающий оба каскада. Если ограничиться учетом только вй)!тренних обратных связей, то при возвратном отношении в каждом' каскаде Тл«! возвратное отношение и-каскадного усилителя в целом [! 2! однокаскадном усилителе.
При заданном значении искажений частотной характеристики из-за наличия ОС, одинаковом для одно- и много- каскадного усилителей, допустимый коэффициент усиления по мощности в многокаскадном усилителе я =" П)Гран я ! (5.13) С учетом же внешних ОС при увеличении числа каскадов значение Т и его влияние на функции усилителя возрастают не в арифметической, а в геометрической прогрессии. Поэтому в многокаскадных усилителях и ГВВ с большим усилением без умножения или преобразования частоты следует особенно тщательно снижать не только паразитные ОС выхода и входа усилителя, но и воввратноеотношенне в каждом каскаде.
с,' ь"ая б 4» Рис. 5.8. Принципиальная схема транзисторного ГВВ 277 5.9. ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ! В генераторных режимах усилительный полупроводниковый элемент работает при больших, часто при близких к предельно допустимым изменениях токов и напра;кений. Это вызывает значительные изменения активных и реактивных параметров устройства, например барьерных Н,диффузионных еЯкостей р-и переходов.
Изменение во времени реактивных (энергоемких) параметров, как известно из теории нелинейных электрических цепей ~4, 94], может привести к неустойчивости и автоколебаниям, называемым лараметрическими. На рис. 5.8 и рис. 5.9 приведены варианты' принципиальной и эквивалентной схем транзисторного генератора, показывающие возможность' возникновения параметрической неустойчивости. Даже упрощенная эквивалентная схема довольно сложна, она описывается нелинейным дифференциальным уравнением П-го порядка и содержит два пезистивных бр а и ххе, н два реактивных С „и Се, переменных параметра.
рнс. 5.9.' Прннцнннаньнаа'схема трааонсгорного ГВВ ' Схема'имеет много собственных резонансных частот, н в ней могут возбуждаться сложные периодические и непериодические автоколебания: модулированные, прерывистый нгрс((дксвацнонные. конкретная картина явлений зависит от значений параметров схемы, глубины их модуляции, настройки и добротности основных и паразитных нонтуров ит. п. Если все блокировочные и лспо)готательные злементы выбраны прас вильно, их добротность мала и они не образуют колебательнгя)г контуров, то параметрическая неустойчивость может проявиться'либо в неожиданном и'даже опасном возрастании выходного сигнала, либо в автоколебаниях на частоте, близкой к рабочей, либо в гистерезисном характере настройки и т.п. При достаточных добротности и .глубине модуляции параметров паразитных контуров, например Ь,С, или Ь,С„в них могут возникнуть когерентные илн некегерентные с рабочим сигналом автоколебаиия.
Если паразнтный резонанс единственный н его частота м„(мя2)л ( го — частота полезного усиливаемого гарьгонического сигнала, вызываюгцего модуляцию емкости; л = 1, 2, 3,... — натуральное число ), то самовозбуждение возможно при глубине модуляции полной емкости контура а нг, > 2х1о, (5.14) где И= Д ' — рабочее затухание контура; лгс= (С „— С,„)/(С„„, ~ Сын)' Если в системе возможны резонансы на двух частотах со, и охх в контурах с полными емкостями С, и Сго затуханиями с(, и И, причем контуры сврзаны переменной емкостью, то самовозбуждение легче всего возникает при условии 278 ! )с — ! Ю1 + 012 = 01, ОЭ)~~Ш, О)у~~ ! Ш, (5.1 5) где д и ! — натуральные числа (! < )с). В этом случае оценку опасной глубины модуляции емкости связи можно сделать по той же формуле (5.14), полагая, что средняя емкость эквивалентного (одного) контура С, = з/С, Сз, а его среднее затухание г! = 'Щ.
Основные меры борьбы с параметрической неустойчивостью — снижение добротности паразитных контуров, уменьшение глубины модуляции их реактивных параметров. В узкодиапазонных ГВВ или при усилении сигналов с постоянной частотой в качестве меры борьбы с параметрической неустойчивостью можно использовать рациональный выбор частот паразитных резонансов, максимально нарушающий частотные,соотношения, необходимые для самовозбуждения.
1 0бы)семге Различие теоретического и практического понимания термина енеустойчишжть». 2 Назоавтс три основные причины н три различных вида неусгчйчивости работы ГВВ 3. Выаелнш самостоятельно Формулу(5Л). 4. Вудст лн устпйчг)в линейный уснлиталь с 4)с, сели язйестио, что иа стрем!е частот от в~лиаз же7(йз)> 1; л'длявсех остальных'и йе'Ще) е'17 5.
Опишиш явления, гюзбрые можно наблюдать Н ГВВ; безразмсриал чувеишпельность которого равна 1О в обычных условиях зкавзуатаиии мредатчнкв. 6. Вывеюпс точную Формулу, по котоРой можно определить возвратное отношеи?ю в система, состошеяй ю елииственногб активного трсхлолккннка — генератора тока, управвямеого напряжением, выводы которого шо)шчены к вершина)е феугольннка комплмгсных сопротивлений. 7..Укажите шпъ способов ослабленна пара~атнай ОС а ГВВ. а Что мдкстизменитым вустойчивом ГВВ при шысненни возвратного отношения в нем без нарушения условий усгойчивости7 9. Сравните по устойчивости схемы ГВВ с общим катодом, обшей сеткой н общим анодом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
