Минаев Е.И. - Основы радиоэлектронники (1266569), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Если контур расстроен, то коэффициент усиления Ко= — уо5!( , где уо — относительный коэффициент усиления контура. Если применяются пары расстроенных контуров по одному в каждом каскаде, то Ус=0,7. Полосовой усилитель с двумя связанными контурами. При двух связанных контурах в каждом каскаде коэффициент усиления одного каскада полосового усилителя К,= л-3К, (12.39 ! !+чт где т! = й .(В.
(12.40) Покажем справедливость формулы '(12,39), На рис. 12.8 изображена эквивалентная схема одного каскада усилителя с двумя Рис. 12.8. Эквивалентнан схема лвухконтурного усилители г и, связанными контурами в каждом каскаде. Связанные контуры предполагаются одинаковыми с учетом вносимого затухания от транзисторов на входе и выходе. Для определения (/2 применим теорему Тевенина.
При этом напряжение на первом контуре (/=5/г (/ь Ток в катушке первого контура /г,= (//)отЕ. Создаваемая во втором контуре ЭДС Е=)гоМ/с= (М//)Зй„(/и а напряжение на втором контуре Е1р 18)(..и,(м,я4/.) в= в)Р= — — = г+г, 1+ (м,М/г)' откуда !Ко! = )(/2(/((/1! = — "Е/г,, 1+па что и доказывает справедливость выражения (12.39). Здесь т)=гоюМ/г=й„/б, При т)=1 ! Ко ! = 0,ба'.в', при т)=08 ! К, ! = 0'8 ЕЛ,„= О, бз/(,„, 1,84 Полосовой усилитель с расстроенными контурами. Такую же характеристику, как у пары связанных контуров, можно получить, применяя два каскада усиления, в каждом из которых имеется один расстроенный контур.
В 9 2.8 было показано, что обобщенная резонансная кривая двух связанных контуров !р! =— (12.41) У (1+71' — ха) а-~ 4х' где Ч находится из выражения '(12.40). Покажем, что для двух каскадов с расстроенными контурами результирующая амплитудно-частотная характеристика имеет вид Ь(= '(12.42) у(1+ Чт — хв) а+ 4ха 277 где т1 = 2боЛб1о (12.4З) — обобщенная расстройка каждого из контуров относительно центральной частоты усилителя; Ао17 — абсолютная расстройка каждого из контуров. и 7 " Резонансные кривые первого и второго расстроенных контуров имеют вид (рнс.
Рис. 12.9, Резонансные кривые двух расстроенных резонансных кас- )й,,) г1 + (х + )х)-их. кадов Ьз!= Г1+ (х- Ч) 1 '". Результирующая характеристика двухкаскадного усилителя является произведением резонансных кривых первого и второго контуров: ( у ! = ( и, ) ( ух !. Амплитудно-частотные характеристики системы из двух связанных контуров и системы из двух усилителей с расстроенными контурами различаются лишь постоянным множителем (1+71х).
Можно показать, что при одинаковой полосе усилитель с расстроенными контурами имеет большее усиление на один каскад. Недостатком усилителя с расстроенными контурами является необходимость настройки контуров на строго определенные частоты, отличные от центральной частоты. Такой усилитель в процессе ремонта трудно подстраивать на требуемую частоту. Применяют также усилители промежуточной частоты с тремя и четырьмя взаимно расстроенными контурами.
Амплитудно-частотная характеристика такого усилителя может соответственно иметь три или четыре максимума, но при малых взаимных расстройках имеет место только один расплывчатый максимум. 72.7. АВТОМАТИЧЕСКАЯ РЕГУЛИРОВКА УСИЛЕНИЯ Число каскадов резонасного усиления и общий коэффициент усиления приемника в каскадах усиления радио- и промежуточной частоты определяются отношением минимального напряжения на входе детектора, при котором он способен удовлетворительно детектнровать, к минимальному напряжению входного сигнала. При большом сигнале в последних каскадах резонансного усилителя происходит перегрузка. Для ее предотвращения необходима ручная или автоматическая регулировка усиления. Так как амплитуда принимаемого сигнала может быстро и часто изменяться и практически невозможно непрерывно осуществлять регулировку усиления вручную, применяется автоматическая регулировка усиления — АРУ.
Обычно применяется один из способов автоматической регулировки усиления. Первый способ. Усредненное напряжение с выхода детектора через фильтр нижних частот, пропускающий только постоянную 278 составляющую напряжения, пропорциональную амплитуде сигнала несущей, подается в виде смещения на несколько каскадов резонансного усилителя и уменьшает их усиление за счет смещения рабочей точки транзисторов в область меныпего усиления.
Изменение смещения для уменьшения усиления выводит рабочую точку в нелинейную область, Так как в последних каскадах резонансного усилителя амплитуды усиливаемого сигнала велики, смещение рабочей точки может сильно увеличить искажения. Поэтому регулирующее смещение на последний каскад резонансного усилителя предпочитают не подавать. Второй способ. Усредненное напряжение с выхода детектора используется для уменьшения сигнала, подаваемого на усилители.
Это можно осуществить, например, с помощью управляемого напряжением потенциометрического делителя на полевом транзисторе или с помощью регулируемого ответвления тока, т. е. регулируемого шунтирующего делителя. Третий способ. В эмиттерную цепь усилителя на транзисторе с ОЭ включается резистор, имеющий сопротивление в несколько раз больше, чем это необходимо для нормального усиления каскада. Этот резистор шунтируется цепью в виде последовательного соединения конденсатора н полевого транзистора, подключенного стоком к конденсатору, а истоком к земле. Очевидно, что полевой транзистор не имеет постоянного напряжения сток — исток и для переменного тока ведет себя как регулируемое сопротивление, величина которого зависит от смещения из цепи ЛРУ, подаваемого на затвор, При этом в отсутствие смещения сопротивление сток— исток должно быть малым, а при подаче смещения — большим.
128. НЕЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ в РезОнАнсных усилителях В резонансных усилителях применяются активные электронные элементы: электронные лампы, биполярные и униполярные транзисторы, туннельные диоды. Ток выходной цепи активного элемента где и — входное напряжение на сетке, базе, затворе. Зависимость выходного тока от входного напряжения является нелинейной функцией, Разлагая эту функцию в ряд Тейлора, получаем 1'=)(па+Ли) =)(ио) +)'(ио)Ли+ — )" (иа)Ли'+ — )" (ио) Х 2 Б Х Ли'+ Пусть Ли = с1,соз гз.1, Гдс с1,— аМПЛИтуда НаПряжЕНИя СИГНаЛа; «1,— НЕСущая уГЛОВая частота. Будем считать, что колебательный контур резонансного усилителя выделяет только частоту ы„тогда переменную составляющую тока первой гармоники дадут второй и четвертый члены ряда ! с 2 ! !1=(5К~гс+ — 5с0тс) СОЗСО,1, 8 где 5=)'(ио); 5"=У'с(ио) ° Далее положим: И = Г1,О(1+т соз Й!), Г1„'„= Г!',О(1+Зт соз П!+Зт'соз' Г1!+т'соз'Ы).
Г1оследнее выражение содержит вторую гармонику модулирую- щей частоты ! с 2 3 1 = — 5" ГГ,Π— т2, 2 — 8 мс2 а также третью гармонику ! с З ! Гтзэ = — 5" Кссо — т'. 8 4 Пренебрегая третьей гармоникой по сравнению со второй и считая первую гармонику приблизительно равной Г а, =5(Г От, будем считать, что искажения в основном определяет вторая гармоника и коэффициент гармоник 3 Яс 2 !Ог = — т Г! а сО. !6 8 '(! 2.44) 280 Последнее выражение показывает, что нелинейные искажения отсутствуют, если 5"=О. Теоретическая зависимость выходного тока от входного напряжения у полевого транзистора является квадратичной, при которой третья производная тока от напряжения или вторая от крутизны равна нулю. Поэтому можно ожидать, что нелинейные искажения в резонансном усилителе на полевом транзисторе будут малыми, если реальная характеристика не сильно отличается от теоретической.
Выражение (12.44) также показывает, что искажения в резонансном усилителе тем меньше, чем меньше амплитуда входного напряжения. В радиоприемниках резонансными являются не только усилители радиочастоты, но и усилители промежуточной частоты. Лмплитуда входного напряжения является наибольшей у последнего каскада усилителя промежуточной частоты. Для неискаженной работы амплитудного детектора требуется возможно большая амплитуда напряжения на его входе. Очевидно возникающее противоречие. Частично сгладить это противоречие можно следующими мерами: 1.
Работать на линейном или квадратичном участке характеристики транзистора последнего каскада усилителя промежуточной частоты. Не применять автоматической регулировки усиления в последнем каскаде. 2. Применять в последнем каскаде одиночный колебательный контур с большим эквивалентным сопротивлением (болыпая доб- ротность и малая емкость контура), Перекрестные искажения. Если на входе резонансного усили- теля кроме сигнала действует помеха, не совпадающая по несу- щей частоте с частотой сигнала, но имеющая большую амплитуду, то вследствие нелинейности характеристики усилительного эле- мента возможна модуляция частоты сигнала частотой помехи. Такие искажения называются перекрестными искажениями.
Они аналогичны перекрестным телефонным разговорам, когда або- нент слышит не только своего собеседника, но и разговор еще двух абонентов, разговаривающих друг с другом. Пусть Аи = Бтссоз ис1+ Упысоз ып(1 Аи~= 0~ссоз~ае(+ЗУт~соз иеШвпсоз~ ы~1+ЗУасХ Х У соз' ы,1соз ы„1+ У~„сов~ а„й Второй член последнего выражения дает напряжение, частота ко- торого совпадает с несущей частотой сигнала с амплитудой 3 2 Кис((ти ° 2 Считая У„„,=У а(1+гп„сов й (), получаем У „=У,„ю(1+2т сов й 1+т,соз'й 1).
Нетрудно показать, что коэффициент перекрестной модуляции равен 1п, 1 Я" мп г лпег — уп~пΠ— . (12.4о) 7~, 2 5 /Йс Из (14.45) видно, что перекрестные искажения не зависят от амплитуды сигнала. Лучшим способом уменьшения перекрестных искажений является уменьшение напряжения помехи в тракте, предшествующем нелинейному элементу, что возможно вследствие различия несущих частот ы, и е . Глава 13 ГЕНЕРАТОРЫ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИИ 1ЗЛ. КЛЛССИФИКЛЦИИ ГВИПРЛтОИЕВ Различают генераторы с самовозбуждением и с внешним возбуждением.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
