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

максимальное усиление К0. Эта величина называется критическим коэффициентом связи L« равна

(7-110)

Существует еще так называемое переходное значение коэффициента связи k, при котором резонансная кривая является предельно плоской Если связь увеличивается сверх переходного значения, то резонансная кривая приобретает две вершины. Если же связь слабее Ч5 переходной, то резонансная кривая имеет только одну вершину. Это по- о,4 казано на рис. 13-4, е. Переходное значение коэффициента связи равно:

П ример 7-9

Рассчитать усилитель промежуточной частоты, обладающий усилением 100 дб и полосой 2 Мгц при средней частоте 30 Мгц. Полагать, что в усилителе используются двухкон-турные каскады при Qt = Q2. Тип лампы 6АК5.

1. Определяют произведение усиления на

При равных добротностях Q первичного и вторичного контуров критическое и переходное значения коэффициента связи совпадают.

Сводка соотношений для усилителей при критической и переходной связей в случае больших Q приведена в табл. 7-5.

Усилители с двумя связанными контурами наиболее часто используются в одном из двух вариантов: с Vi = Ci переходной связью при равных Q контуров (Qi = Q«) и с переходной связью при резко неодинаковых Q (Qt > Q3 или QsQi). Сводные данные о свойствах усилителей при таких соотношениях параметров контуров приведены в табл. 7-6. Универсальные расчетные кривые для многокаскадных усилителей со связанными контурами при равных и при резко неравных Q приведены на рис. 7-28. По этим кривым можно определить число каскадов, необходимое для получения заданного усиления и полосы пропускания, если известна величина произведения усиления на полосу для выбранного типа лампы.

4Т~"--

W 40 SO Общее усиление, вб

Рис. 7-28. Универсальные расчетные кривые для многокаскадных усилителей со связанными контурами при переходной связи Кривые позволяют определить максимальную полосу пропускания по заданным типу ламп, числу каскадов и общему усилению. При

KAf

2х V2CiC2

при S

Qi Q* Qi -=6 Q2 KAf =

2ж YCiC3

полосу для лампы 6АК5 в двухконтурной схеме-при равных Q:

2л j/2dCs

(см. табл. 7-6).

По табл. 7-3 усредненные значения входных и выходных емкостей 6АК5 равны соответственно 3,9 и 2,9пф. Ко входным и выходным емкостям добавляются распределенные ем-

Таблица 7-6

Сводка формул для усилителя со связанными контурами при переходной связи и высокой добротности контуров

Ql 9- <?2


Коэффициент связи . . .

Полоса пропускания (на уровне - 3 дб) ....

Усиление на средней частоте ............

Произведение усиления на полосу ........

Общая полоса пропускания п каскадов . . . .

k - -*-nep - ,

Д/ =

К KAf-

Afn = AfV2xln-\


Д/л = Д/ ygJZZTi



кости монтажа и цоколя лампы, их можно принять равными 2,5 пф. Тогда

С, = 2,9 + 2,5 = 5,4 пф;

Со = 3,9 + 2,5 = 6,4 пф.

По табл. 7-3 среднее значение крутизны S = 5 ООО мкмо [мк/в, т. е. 5 ма/в]. Произведение усиления на полосу

-мТо-м-ЛсГ-95-6

2. Определяют отношение

Afn - - о 0209 W ~~ 95,6

3. По рис. 7-8 определяют число каскадов, необходимое для получения усиления 100 дб.

Три каскада дают недостаточное усиление, поэтому

п - 4.

4. Определяют полосу пропускания каждого каскада, пользуясь табл. 7-6:

а/„ = д/ V1" - 1;

д/= . , 2 = кй = 3,03 Мгц. /У/4 - 1 °>66

5. Определяют добротности первичного и вторичного контуров и коэффициент связи i?nep, пользуясь табл. 7-6:

/о l/"2~ 30 1,414 3,03

= -L =0,0714.

14,0;

6. Определяют Rit Rn, Lt и L«:

13 800 ол(:

6,28 - 30 - 10е • 5,4 • Ю-1

*2= Q ~

2t/oC2

б,28.зоПоТТТо-= 11 600 олг; 1

(2-t/„)2 С,

(6,28 • 30 • 10е)2 • 5,4 • 10

~г = 5,2 мкгн;

(2*/„)2 С3

"(6,28 • 30 • 10е)3 • 6,4 • 10-

= 4,4 мкгн..

7. Для проверки по табл. 7-6 определяют •усиление на частоте /0:

V RiRi

= 5 000 • 10в •

13 800 • 11 600

= 31,6 или 30,0 дб;

К общ = 4К = 120 36. .

Точно 100 дб можно получить, увеличив смещение на сетках ламп.

2. Случай яереходной связи при малых Q. Анализ усилителя со связанными контурами при больших Q проводится с некоторыми упрощениями, которые становятся недопустимыми при малых Q, когда полоса пропускания соизмерима со средней частотой. Точный анализ в этом случае оказывается весьма сложным, он доведен до конца лишь для случая переходной связи. Расчетные соотношения даются лишь для переходной связи и либо для одинаковых Q контуров, либо для резко различных Q (Qi ;> Q„ или

Q*>Qi).

Одинаковые значения Q.

На рис. 7-29 приведены кривые для случая малых равных Q обоих контуров. Эти кривые определяют резонансные частоты первого и

2,0 is

1,6.

1,2 1,0

0,8. 0,6 oa 0,2

1 /

(а I

if V

f„ fn f/ff

к-коэффициент связи

Рис. 7-29. Расчетные кривые для схемы со связанными контурами при малых Q и переходной связи. Первичный и вторичный контуры имеют одинаковые Q. Величина Q соответствует средней частоте f0.

второго контуров, их добротности Q и отношение общей полосы пропускания к средней частоте в зависимости от коэффициента связи. В случае малых Q резонансные частоты обоих контуров получаются ниже средней частоты. Из графика можно определить также резонансную частоту первичного контура f[ при короткозамкнутом вторичном контуре и резонансную частоту вторичного контура fi при короткозамкнутом первичном контуре. По величине §- , найденной из рис. 7-29, можно оп-

ределить произведения RC для первичного и вторичного контуров:

/о 2гс

(7-112)

д.с,= 4-.-г> <7-113)

/о 2гс

где Ri и Rs - сопротивления, шунтирующие соответственно первичную и вторичную индуктивности. Усиление напряжения на средней частоте равно:

К =-2 V&R»-

(7-114)



Произведение усиления на полосу для одного каскада

W=-/ (7-П5)

Бесконечно большое Q первичного контура и малое Q вторичного. На рис. 7-30 приведены графики, которыми можно пользоваться для расчетов схемы с переходной связью при Qi ;> Q2- Необходимый коэффициент связи определяют по кривой а в зависимости от отношения полосы пропуска-


0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 к-хоэффициент связи

Рис 7-30. Расчетные кривые для схемы со связанными контурами при переходной связи. Добротность Q первого контура принята бесконечной, а добротность второго контура малой.

ння к средней частоте. Усиление каскада на средней частоте определяют по выражению

AT=aS7?2 VC/d,

(7-116)

причем а определяют по кривой Ь.

Резонансную частоту первичного контура определяют по кривой d, а вторичного контура- по кривой с. Величину /?2 определяют

по (7-113), для чего - находят пс 2тс

по кривой е.

Произведение усиления на полосу для одного каскада равно:

W=-1= (7-П7)

2u /CiC2 •

В случае Qs5s>Qi остаются справедливыми только что приведенные расчетные соотношения и графики рис. 7-30, однако резонансные частоты контуров меняются местами.

Сужение полосы пропускания при использовании нескольких каскадов со связанными контурами получается таким же, как и в случае больших Q. Коэффициенты сужения приведены в табл. 7-6. Универсальные кривые для расчета многокаскадных усилителей со связанными контурами, приведенные на рис. 7-28, справедливы для случаев как малых, так н больших Q.

7-4з. Особенности усиления сверхвькоких частот (СВЧ). По мере повышения частоты использование обычных ламп в усилителях становится все более затруднительным вследствие ряда явлений, которые особенно сильно

проявляются в диапазоне СВЧ. Вредное влияние этих явлений может быть ослаблено путем рационального построения схем. Однако свойства ламп ограничивают возможные улучшения, достигаемые этим способом.

1. Входное сопротивление. Входная проводимость большинства ламп на низких радиочастотах весьма мала. 1 С ростом-частоты входная проводимость увеличивается из-за влияния времени пролета электронов и индуктивности катодного ввода.

Входная проводимость, вызываемая влиянием времени пролета электронов. На средних радиочастотах время пролета электрона между катодом и сеткой и между сеткой и анодом составляет уже заметную часть периода подводимого сигнала. При приближении к сетке, а также при удалении от нее к аноду электроны наводят на сетке заряды. Наведенные заряды вызывают ток во-внешней цепи сетки. На низких частотах этот ток находится почти в квадратуре (сдвинут по> фазе на 90°) с приложенным напряжением и создает составляющую входной емкостной проводимости лампы. Эта емкость добавляется к емкости сетка - катод конструкции лампы и составляет основную часть того приращения входной емкости, которое наблюдается при подаче на лампу напряжений. Дополнительное приращение емкости сетка - катод происходит вследствие увеличения крутизны лампы при движении пространственного заряда между катодом и сеткой (эти изменения входной емкости не следует смешивать с изменениями входной емкости под влиянием обратной связи (т. е. эффекта Миллера). Приращения входной емкости ДС различных ламп при переходе от «холодного» режима к «горячему», вызванные влиянием пространственного заряда и времени пролета, приведены в табл. 7-7.

Поскольку АС зависит от крутизны лампы, то всякое изменение крутизны приводит к расстройке резонансного контура, включенного между сеткой и катодом лампы. Если на каскад подается напряжение автоматической регулировки усиления, то при переходе от сильного сигнала к слабому может возникнуть заметная расстройка контура.

Расстраивающее действие ДС можно скомпенсировать, если часть сопротивления автоматического смещения не шунтировать емкостью, как показано на рис. 7-31. Для того чтобы уменьшение входной емкости, вызванное такой отрицательной обратной связью, было равно приращению емкости ДС, сопротивление RK должно иметь величину


Рис. 7-31. Схема компенсации ДС с использованием нешунтированного емкостью сопротивления в катодной цепи

А С/0 SC с к/к

(7-11с

1 См. в разделе 3-8 сведения о входной проводимости ламп на низких частотах.



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



0.0061