Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 [80] 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

5. Определяют требуемую величину нагрузочного сопротивления

К = SRC,

5WH(F« = 1 440 ом-

6. Определяют индуктивность L, которая будет резонировать с емкостью 12 пф на частоте 15 Мгц,

"(6,28)2 • (15 • 10)2 • 12 • 10

- = 9,39 мкгн.

Примечание. Для проверки расчетов определяют полосу пропускания каждого каскада:

., S/2*C 66 . .. bfn = -4s~ = ,- = 9,17 Мгц.

Из табл. 7-4 видно, что при пяти каскадах общая полоса пропускания составляет 0,386 от полосы пропускания каждого каскада. Следовательно,

А/= 0,386 • 9,17 = 3,54 Мгц.

7-4д. Усилитель с трансформаторной связью контура с анодной цепью лампы. В схеме рис. 7-19, а первичная обмотка высокоча-



Рис. 7-19. Схема трансформаторной междукаскадной связи, первичная цепь не настроена; вторичная настроена на частоту сигнала. а - схема каскада; б - эквивалентная схема.

стотного трансформатора имеет небольшую индуктивность и не настраивается на частоту сигнала, а коэффициент связи первичной и вторичной цепей выбирается сравнительно большим. Вследствие этого требуется учитывать только емкости лампы и монтажа со стороны вторичной обмотки трансформатора. Эквивалентная схема приведена на рис. 7-19, б. Усиление напряжения при резонансе для одного каскада с такой схемой определяется выражением

(7-80)

где м0- резонансная частота вторичной цепи, рад/сек;

коэффициент взаимоиндукции, гн;

сопротивление потерь вторичной обмотки, ом;

добротность вторичной индуктивности при резонансе. Обычно Ri во много раз превышает сопротивление связи; тогда (7-80) приводится к виду

М

Выражение (7-80) имеет максимум при M=V~R*Ri . (7 82)

При увеличении связи сверх оптимальной величины (7-82) полоса пропускания и усиление уменьшаются. Если связь ослабляется по сравнению с оптимальной, то полоса пропускания расширяется, а усиление падает. При использовании пентода обычно не удается реализовать оптимальную величину М вследствие очень большой величины внутреннего сопротивления R{.

7-4е. Усилители с расстроенными контурами. В многокаскадном усилителе с одноконтурными одинаково настроенными каскадами увеличение общего усиления путем увеличения числа каскадов приводит к сокращению общей полосы пропускания [см. (7-78)]. Если ввести величину Д - добротность каскада, равную произведению усиления одного каскада на общую полосу пропускания многокаскадного усилителя, то для усилителя с одноконтурными и одинаково настроенными контурами эта величина будет равна:

(7-83)

Можно показать, что при соответствующем выборе резонансных частот и добротностей Q контуров различных одноконтурных каскадов общая добротность п-каскадного усилителя может быть сделана равной S/2tcC. Это значит, что общая полоса пропускания усилителя, содержащего п определенным образом расстроенных каскадов, имеющих такое же общее усиление, как и п каскадов, настроенных на одну частоту, может быть сделана равной полосе пропускания каждого из таких одинаково настроенных каскадов. Математический вывод соотношений для величин расстроек и затуханий в п каскадах является довольно сложным и здесь не приводится.1 Расстройка позволяет получить резонансную кривую с максимально плоской вершиной; это означает, что первые п-1 производных от выражения усиления обращаются в нуль на центральной частоте.

Этот способ взаимных расстроек может применяться для любого числа каскадов, однако на практике широко используются пары и тройки взаимно расстроенных каскадов.

1. Взаимно расстроенные пары каскадов. Пусть каждая пара расстроенных каскадов имеет следующие параметры: /о - средняя или центральная частота усилителя;

резонансная частота первого каскада; резонансная частота второго каскада; общая полоса пропускания пары каскадов; затухание каждого каскада, т. е. 1/Q; коэффициент, связывающий частоты /i и /2 с частотой /0;

эквивалентное затухание пары каскадов

А/ d

KSo>0MQ.2.

(7-81)

1 Более детально см. S. Butterworth, On the theory of filter amplifiers; Wireless Eng., 1930, p. 536-541.



(7-35) (7-86) (7-87) (7-88)

Параметры контуров можно определить нз выражений (7-89) и (7-90):

4+82- /16-

I - - = 1/S2-а

(7-89) (7-90)

Затухание d и коэффициент а можно определять также по графику рис. 7-20, где d и а представлены в зависимости от 5 согласно выражениям (7-89) и (7-90).

0 02 OA 06 Q8 W ff=Af/f„

tj 1.4 (S W 2.0

2,0 1.8

i,6a

Рис 7-20. Расчетные кривые для пары взаимно расстроенных каскадов с максимально плоской резонансной кривой.

Величины шунтирующих сопротивлений, необходимых для получения требуемого Q в каждом каскаде, определяются из выражений

Ri =

2%f,C,d

(7-91) (7-92)

где Ci и С2 - полные емкости, действующие Соответственно параллельно Ri и R3.

"Ь 35 %30 25 j 20 15 10 5

0--К-1414

-Af >V

и d 1,414

10f„

Рис. 7-21. Максимально плоская резонансная кривая пары взаимно расстроенных каскадов и резонансные кривые каждого каскада в отдельности Параметры схемы 6 = 1,1, Ki = 39,5 дб, Кг = 26,5 дб.

В качестве иллюстрации на рис. 7-21 приведены характеристики отдельных каскадов, составляющих пару для случая, когда 8 = 1,1. На этом рисунке усиления отдельных каска-

дов на их резонансных частотах составляют соответственно 33,5 и 26,5 дб.

Усиление напряжения пары расстроенных каскадов в зависимости от частоты равно:

K(f)=-г 1 =- • (7-9з>

При заданной полосе пропускания пара расстроенных каскадов имеет резонансную кривую с более крутыми боковыми ветвями, чем у резонансной кривой одного каскада. Поэтому сужение полосы пропускания в многокаскадном усилителе, состоящем из п пар расстроенных каскадов, будет меньше, чем в я-каскадном усилителе, состоящем из одинаково настроенных каскадов.

Полоса пропускания усилителя, состоящего из п пар расстроенных каскадов, определяется выражением

Д/„ = Д/ V2x,n- \. (7-9-1)

Два идентичных и одинаково настроенных каскада обладают общим усилением

2*Д/ЯС

(7-95)

Усиление пары расстроенных каскадов на средней частоте

(7"96)

Отношение усиления пары расстроенных каскадов к усилению двух идентичных и одинаково настроенных каскадов, имеющих ту же полосу пропускания,

К 1

К„ 0,414

= 2,42.

(7-97)

Таким образом, при заданной общей полосе пропускания каждый каскад в паре расстроенных каскадов дает в 1,56 раза большее усиление, чем каждый из двух одинаково настроенных каскадов. При увеличении числа таких расстроенных пар в многокаскадном усилителе действующее усиление каждого каскада становится значительно больше, чем усиление каждого каскада при их одинаковой настройке, если в обоих случаях задана одна и та же общая полоса пропускания при одинаковом числе каскадов.

На рис. 7-22 приведены обобщенные резонансные кривые многокаскадных усилителей, состоящих из одинаковых пар расстроенных каскадов Если выбран тип лампы и для него определено произведение усиления на полосу, т. е. S/2itC, то из рис. 7-22 можно определить число пар каскадов, необходимое для получения требуемого общего усиления К и заданной общей полосы пропускания Д/"[согласно (7-94)]. Необходимая резонансная частота и Q каждого каскада пары определяются затем по рис. 7-20. Усиление каждой пары на средней частоте определяется из (7-98):

- *=(йУ. (798)

где Д/ - полоса пропускания пары каскадов.



20 30 40 SO во Общее усиление, до1

70 so so то

Рис. 7 22 Универсальные расчетные кривые многокаскадных усилителей с парами расстроенных каскадов, имеющих максимально плоские резонансные кривые Кривые позволяют определить максимальную полосу пропускания, если известны тип лампы, число каскадов и общее усиление.

Пример 7-7

Рассчитать усилитель промежуточной частоты, состоящей из пар расстроенных каскадов и имеющий усиление 60 дб и полосу пропускания 15 Мгц. Полагать, что средняя частота равна 30 Мгц и в усилителе используются лампы 6AG5.

1 Определяют произведение усиления на полосу для 6AG5, полагая, что емкость цоколя и монтажа составляет 5 пф.

Из табл 7-3 произведение усиления на полосу для 6AG5 равно S

= 60 Мгц.

2. Определяют отношение общей полосы пропускания Д/„ к произведению усиления на полосу для одного каскада S/2nC. Поскольку общая полоса пропускания равна 15 Мгц,

S/2-кС

3. Определяют минимальное число пар каскадов по рис. 7-22. Из рис. 7-22 для

с,,У - = 0,25 и для общего усиления 60 дб

минимально необходимое число пар каскадов должно быть 4. Из кривой видно, что четыре пары могут обеспечить усиление 67,5 дб

4 Определяют полосу пропускания каждой пары. Согласно (7-94)

Д/л 15 Мгц „.

А/ = тт== = -обб = 22>7 МгЧ-

= 0,76.

5. Определяют величину 5 из (7-с

Д/ 22/7 /о 30

6. Определяют а и d по графикам рис. 7-20:

а = 1,32; d = 0,52.

7. Определяют резонансные частоты каждого каскада пары по (7-84) и (7-85):

30 ,32

/2 == а/0 = 1,32 - 30 = 39,6 Мгц.

/• = 4 = ГТо = 227 МгЪ

8. Определяют величины нагрузочных сопротивлений в каждом каскаде пары. Полную шунтирующую емкость С0бщ между каскадами рассчитывают по средним значениям Свх и Свых из табл. 7-3; она равна-

С = 6,5 + 1,8 + 5 = 13,3 пф.

Величины шунтирующих сопротивлений каждого каскада определяют из (7-91) и (7-92):

7?! =

2те/1С1й?

"6,28 • 22,7 -10е • 13,3 7?2

0,52

= 1 014 ом;

6,28 • 39,6 10е • 13,3 • 10-

0,52

= 582 ом.

9. Определяют величины индуктивностей-в каждом каскаде пары:

Li=-

(2/гУ С, = (6,28 • 22,7 • 10е)2 • 13,3 • Ю-12 = 3,70 мкгн>

(2*/2)3 С,

- = 1,22 мкгн.

(6,28 • 39,6 • 10е)2 • 13,3 • 10

В п. 3 было определено общее усиление 67,5 дб. Если необходимо получить точно заданное усиление 60 дб, то крутизну S одной или нескольких ламп можно уменьшить путем увеличения смещения на сетках ламп по сравнению с номинальной величиной.

10. Для проверки расчетов определяют усиление напряжения каждой пары по (7-98):

Mw)=S=699 или 16,88 дб-

Общее усиление четырех пар

#общ = 4 • 16,88 = 67,5 дб.


Рис. 7 23 Схема пары взаимно расстроенных каскадов к примеру 7 7.

Таким образом, пары расстроенных каскадов с лампами 6AG5 дают несколько большее усиление, чем требуемая величина 60 дб при полосе пропускания 15 Мгц.

11. Схема одной пары показана на рис. 7-23-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 [80] 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233



0.0132