Белов Л.А., Благовещенский М.В., Богачев В.М. и др. Радиопередающие устройства. Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина (1982) (1095868), страница 26
Текст из файла (страница 26)
7.2, а на ш, = ш, равно г,„, т. е. цепь не обладает трансформирующими свойствами, Это является ее недостатком. Так как стандартное сопротивление большинства СВЧ трактов равно 50 Ом, эту ЦС без дополнительного трансформатора можно рекомендовать для маломощных транзисторов, имеющих г„ж жб) )м. Корректирующая ЦС на рис.
7.2, б создает меньшую неравномерность АЧХ усилителя и способна трансформировать входное сопротивление транзистора: Однако ее коэффициент трансформации не может быть выбран произвольно, он равен приближенно (;/', на частоте ш,. Для полосы шириной в одну октаву и неравномерности выходного тока 8ай коэффициент трансформации сопротивления на частоте ш, ра ха гг 1г гах ряс. 74. Эканзалеитные схемы корректирующей аходиоа цепи н юиоокополосио. го усилителя с постоянным зходиым сопротизлеиием ((окажем„что если схему иа рис, 7.2, а дополнить дзухполюсииком гь Х, (рис. 7.4, а), то она превратится з цепь постоянного сопротиалеиия, сохранна свои частотно-корректирующие свойства. Входное сопротизленне цепи па рио.
7.4, а (г,+ 1Х«) (та+(Ха) гх га — Хх Ха+1 (гг Ха+та Хх) твх (ы)— гх+ге+ ) (Хх+Ха) та+та+1(Ха+Ха) (7.!) ие зависит от частоты н аещестзеиио, когда гт = га = г, а нещестаеииые н мнимые части числителя и знаменателя пропорциоиальныч г — Х, Х, г(Х +Ха) (7.2) Х+Х Из (7.1), (7,2) следует, что 7»х (ы) г иа всех частотах от 0 до оа, если — Х Х (7. 3) 449 вен примерно 20. Такая цепь удобна для ШПУ на мощных транзисторах, имеющих г„порядка единиц ом. Рассмотренные простейшие схемы коррекции АЧХ транзистора относятся к так называемым цепям с отражением «избыточной» мощности. Подразумевается, что мощность, которую может отдавать генератор возбуждения в режиме согласования, частотно-независима, а о понижением частоты следует уменьшать мощность на входе транзистора, чтобы мощность на выходе оставалась постоянной.
По мере приближения к нижней границе рабочего диапазона частот мощность возбуждения снижается за счет того, что входное сопротивление корректирующей ЦС из активного, согласованного на верхней частоте ю „становится комплексным с нарастанием рассогласования к нижней частоте от,. Однако для источника возбуждения, которым является предыдушйй каскад, нагрузка на комплексное, частотно-зависимое сопротивление нежелательна, так как при этом возрастает мощность рассеяния его АЗ в нижней части диапазона, а иногда возникает паразитное само- возбуждение.
Кроме того, в схемах с отражением для коррекции АЧ Х сопротивление источника сигнала )х,„должно быть вполне определен. ным и постоянным в рабочем диапазоне. Указанные принципиальные недостатки корректирующих цепей с отражением «избыточной» мощности устраняются в так называемых цепях постоянного входного сопротивления, поглошающих эту мощность в специальных балластных резисторах. Частотио корректируюшая цепь ге + )Хз образоваиа влемеитами Ез, Сз, г, причем Хз = аЕз — 1/аСз. (7.4) Подставив (7.4) в (7.3), иаходим требуемую частотную зависимость элемента Хт Х, (а) = — гзаСзl(зозЕзСз — 1), (7.
5) которая реализуется параллельным коитуром (рио. 7.4, б) ЕзСз, если Е,С„= Е,С,; (7,6) гзСз = Еь (7.7) Уравиеиий (7.6) и (7.7) иедостаточио для одиозиачиого определения параметров всех влемеитов, Еше одио дополиительиое условие вытекает из требоваиия частотиой коррекции: оптимальиая с точки ареиия иеравиомериоств ДЧХ усилителя добротиость цепи ЕзС,гз иа верхией частоте ()з = авЕз)гз (7.8) определяется ширииой полосы а„...
а и для октавиой полосы равиа примерио 1,1б. Кроме того, чтобы избежать иа верхией частоте сиижеиия усилеиив за счет потерь в сопротивлеиии г„следует выбрать резоиаисиу|о частоту контуров равиой аз= 1Д~Е, Ст=1!)ГЕ, Се=аз, (7.9) Теперь все влемеиты цепи рис. 7,4, б одиозиачио определяются соотиошеииями (7.6) — (7.9). Активное входное сопротивление ШПУ остается постоянным при сильно выраженной частотной зависимости входных сопротивлений АЭ также в ШПУ, построенных на широкополосных квадратурных мостах.
В полосе частот изменяются входные сопротивления транзисторов. В соответствии с теорией квадратурных мостов (гл. 6), входное сопротивление такого моста. делителя остается постойнным при одинаковом изменении нагрузок. Примером широкополосного моста является мост на связанных линиях. В выходной цепи транзистора элементами, ограничиваюшими полосу рабочих частот ШПУ, являются емкость С„и индуктивность Е„ коллекторного вывода.
На относительно невысоких частотах при аЕ„(( 1/аСв влиянием Е„на полосу выходной пепи можно пренебречь. В этом случае простейшим средством компенсации емкостной проводимости шС„ является включение параллельно выходу транзистора индуктивности В„(рис. 7.5, а).
Емкость С„и индуктивность Ви образуют параллельный контур, настроенный в резонанс на средней рабочей частоте. Емкость Ср — разделительная. Рие. 7.6. Простейшая иетраисформируюшая стека выходиой цепи связи широко. волоокого усилителя (а) и ее вквивалеитиая схейа (б) Рис 7.6. Электрическая (а) н зквивалентная (б) схемы двухконтурной трансфор. мируюшей цепи на выходе широкополосного усилители Необходимым условием осуществления такой коррекции является низкая добротность контура, образованного элементами С„, /.„, гт„ и активной составляющей выходной проводимости транзистора а,„х, лежащей в зависимости от сопротивления источника возбужде.
ния усилителя в пределах от ш„рС„,Т, до ш„рС„Т, для схемы с ОЭ. Сопротивление параллельного контура можно представить в виде = /7/(1+ )ь) где $ = (ы/ые — ы,/ы) О (7 11) — обобшеиная расстройка; /7 = Я„~(1+ /(ня ы ) — сопротивленне контура на резонансной частоте; ыз = 1/ р'Šф— резонансная частота контура; !7 = /г/ыаьн — добротность контура В соответствии с (7.11) обобшенная расстройка на нижней ($я) и верхней (За) частотах диапазона одинакова по модУлю (! ав 1 = 1 вз 1), если частоты ыо~ ын ыв связаны соотношением но =1 ын ыв ° (7, 12) При )йи1= )ьв1= 0„3 реактивная составляюшая проводимости контура в З,З рава меньше активной (7,1!), а активная составляюшая сопротивления кон. тура изменяется менее чем на !044 во всей рабочей полосе Такой расстройкой контура можно пренебречь.
Используя (7.11) и (7.12), выразим добротность контура через обобшениую расстройку на краях диапазона: О =13 17, 13) Фактическая добротность выходной цепи усилителя (),„, =, Ся /7./(!+а., /7.). (7. 14) Следовательно, схема на рис. 7.5 может применяться, если ()зых з Ое прн $ = 0,3. Для октавной полосы Оз = 0,424 при й = 0,3 Одноконтурная схема на рис, 7.5 не может трансформировать сопротивления.
Она применима, когда отношение Ей/2Р, близко к стандартному сопротивлению высокочастотных трактов, т. е. 60 Ом Кроме того, она плохо фильтрует гармо. ники Если необходимо трансформировать сопротивление в коллекторной цепи или нельзя пренебречь индуктивностью /.„ (юС„ того же порядка, что и )/шС„), приходится применять более сложную выходную цепь, например систему связанных контуров, которая позволяет расширить полосу пропускания цепи при заданной неравномерности АЧХ. Для октавной полосы часто используется двухкоптурная схема (рис. 7,6). 42! 1« 14 ст 1 — — — 8 -'8 8, йгнь пнгманннп- шаранага йннйнага га- наносная нрнмайлгнин ць" Рнс 7.7.
Схема широкополосного уснлнтеля с входной корректнр>ю. щей цепью отражающего тяпа. Рабочая аонося ччстот 220...400 МГп. ям. яоаячя мощность !0 Вт Рнс. 7.8. Схема широкополосного усяяя- теля с входной корректнруюшей цепью поглощающего тяпа. Рабочая яояося частот 220-400 МГс Рассмотрим тппнчные схемы реальных ШПУ о полосой порядка октавы, Входная цепь усилителя на рнс.
7.7 создает частотную коррекцню зз счет отраження нзбыточнбй мощности. Цепь трехконтурная, состоит нз двух П-об. разных звекьев н входной цепи транзнсторз, дополненной до параллельного коктура емкостью, подключенной к базе Снстемз контуров имеет зктнвкое входное сопротнвленне, равное 50 Ом, вблнзп верхней рабочей частоты 7 = 000 Лрц.
Выходная цепь усилителя двухкоктурнзя, соответствует схеме рнс 7.6, б емкость С вЂ” равделнтельнзя Уснлптель нз рнп. 7.8 пмеет входную непь поглощающего тапа. Основным ее злементоч является цепь постояккого сопротивления, которая связана с входом транзистора широкополосной трансформкрующей цепью. Выходная цепь ветравсформнрующая, соответствует схеме рнс 7.5.
В маломощном усилителе на рнс. 7.9 в качестве цепн постоннного сопротнвлення используется квадрзтурный мост нв связанных линиях Коррекцня частотной харзктернстнкн осуществляется пепямн ЕС в соответствии с рнс. 7.2, а. Выхонняя пяпь нетрансформнрующая, состоит пз широкополосного моста насвя- Рнс. 7.9. Схема мостового уснлнтеля сантиметрового днапазона воли Рнс. 7.10, Схема широкополосного мостового усилителя дая днапазона 0,6... 1 Гуц В зтих случаях С„и 1.„входят в состав первого контура (Ст = С„; 1.4 = 7.„+ 1.,').
Такие цепи лучше фильтруют гармоники, чем одно. контурные. Методика расчета широкополосных трансформирующих цепей изложена в 9 4.10. В ряде случаев их проходится рассчитывать 0 помощью ЭВМ. ввииых линиях и иидуктивиостей ьи, компеиеирующих ив средней чистите дия. пввоив емкость С„трвивисторов. Усйлитель работает в режиме мвлого вигивлв, повтому здесь ие вовииквет ввдвчв фильтрации гармоник. В мощном усилителе ив рио, 7. 1О иеобходимв квк трвисформвцпя сопротивлений, твк и фильтрвция гармоник ив выходе. Выходные цепи этого усилителя построены по двухкоитуриой схеме ив отревквх лииий А ... 1г, обеспечпввющей подавление гврмоиик ив 25 дБ в полосе 550 ...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
