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

-о V , 1

t Рис. 13.29. Схема транзисторного генератора с внешним возбуждением

Рис. 13.30. Коэффициенты ко-синусоидальиого импульса

На рис. 13.30 показано изменение коффициентов косинусо-идального импульса при изменении угла отсечки:

«0 = «2 =

in тая

; ai==

in max /т к.

tn max

(13.65)


где Ik - постоянная составляющая коллекторного тока; Imnu 1тк2 и /ткз -амплитуды гармоник коллекторного тока; гктах-амплитуда импульса коллекторного тока. Существуют графики и таблицы для определения коэффициентов косинусоидального импульса.

Коэффициент полезного действия генератора

«1

«о

При малых углах отсечки 0 = 0-15° отношение o!i/ao~2 и if] = . Следовательно, используя режим С с малыми углами отсечки и обеспечивая = 0,8-0,9, можно получить большой КПД генератора. Однако при таких углах отсечки вследствие малости ai амплитуда первой гармоники и полезная мощность малы:

Р~ - 0,5/jn к1 С/щ KI - OfblniKlRaK - 0,5ttl i/c шах Ran-

(13.66)

Из формулы (13.66) видно, что можно получить большую мощность и при малых углах отсечки, если удается получить импульсы тока tmax большой амплитуды. Для этого обычно приходится повышать Un, что можно делать до известного предела, так как при больших Un возможен мелэлектродный пробой. Обычно берут угол отсечки 0 порядка 70-90°. При этом КПД и мощность довольно высоки.



13.14. УМНОЖЕНИЕ ЧАСТОТЫ

В передатчиках и гетеродинах приемников часто применяется умножение частоты, особенно когда используется кварцевая стабилизация частоты. По соображениям механической прочности кварцевой пластинки кварцы чаще всего изготовляют на частоту 5-6 МГц и лишь в отдельных случаях на частоты порядка 50 МГц. Частота задающего генератора или гетеродина приемника может быть значительно выше, например 300 МГц.

В умножителе частоты выходной контур настраивается на частоту определенной гармоники подводимого колебания. Угол отсечки, при котором п-я гармоника имеет максимальную амплитуду, равен

eopt=1207rt. (13.67)

Большие коэффициенты умножения каждого отдельного каскада умножителя нежелательны по двум причинам:

1. При большом коэффициенте умножения мал оптимальный угол отсечки и его трудно поддерживать постоянным. При изменении угла отсечки коэффициент соответствующей гармоники а-п может резко уменьшиться или даже стать равным нулю.

2. Трудно фильтровать соседние гармоники («-1)-ю и («+1)-ю, наличие которых при плохой фильтрации приводит к тому, что результирующее напряжение имеет вид, показанный на рис. 13.31.

Соседние гармоники влияют также на фазу результирующего напряжения, что в ряде случаев является нежелательным.

Н. А. Бруевич [16] показал, что для облегчения фильтрации соседних гармоник угол отсечки при умножении частоты желательно брать больше оптимального из энергетических соображений.

С другой стороны, для автоматического поддержания постоянства амплитуды гармоники, выделяемой умножителем, при изменении режима питания, старении кварцев и действии других дестабилизирующих факторов желательно работать при углах отсечки, которые больше энергетически оптимальных. Действительно, если амплитуда колебаний на входе умножителя уменьшится, то амплитуда п-й гармоники, равная

тп - (Xnin max,

изменится вследствие уменьшения inmax в меньшей степени, так как коэффициент и„ увеличится и приблизится к значению an max.

Кроме описанного в данном параграфе принципа умножения частоты существуют и другие. В частности, при умножении часто-

Рис. 13.31. Влияние соседних неполностью отфильтрованных гармоник на форму напряжения, выделяемого контуром умножителя




ты в диапазоне СВЧ широко применяются варакторные умножители, использующие зависимость емкости от амплитуды.

Более подробно вопросы, описанные в данной главе, рассматриваются в [17, 18].

Глава 14

ЭЛЕМЕНТЫ ИМПУЛЬСНОЙ И ЦИФРОВОЙ ТЕХНИКИ

14.1. ТРАНЗИСТОР В КЛЮЧЕВОМ РЕЖИМЕ

Статический режим. На рис. 14.1 приведена схема транзисторного ключа, управляемого напряжением генератора, которое подается через сопротивление на базу. Входная характеристика транзистора - зависимость тока базы от напряжения база - эмиттер- является экспоненциальной функцией:

iB=h[exp{UB9/Ur)-l] hexpiuBa/Ur). (14.1)

Хотя ток базы отличен от нуля при любом сколь угодно малом напряжении база - эмиттер, фактически этот ток становится заметным лишь при напряжении база - эмиттер больше порогового. Обычно для кремниевых транзисторов 1/бэ пор~0,5-0,6 В, для германиевых--С/бэпор~0,1-0,15 В.

Идеализированная входная характеристика кремниевого транзистора в виде наклонной ломаной линии показана на рис. 14.2, а. Там же показана прямая линия, наклон которой соответствует сопротивлению резистора в цепи базы. Она проведена из точки, соответствующей напряжению генератора, действующего в базовой цепи. Напряжение база - эмиттер является абсциссой точки пересечения этой линии с входной характеристикой транзистора.

При напряжении генератора, равном нулю, или положительном, но меньшем, чем пороговое напряжение база - эмиттер, базовый ток практически равен нулю. Можно также считать, что при этом и коллекторный ток равен нулю. Напряжение коллектор - эмиттер в этом случае равно напряжению источника питания в коллекторной цепи. На рис. 14.2, а, в пока-казано положение рабочей точки А.

Если напряжение генератора (см. рис. 14.1) увеличить, то напряжение база - эмиттер становится больше порогового и течет базовый ток. На выходных характеристиках (рис. 14.2,6) рабочая точка может перемещаться вдоль нагрузочной линии, причем участок MN соответствует ак- р„, .l. Схема транзитивной области режима работы транзистора, стврного ключа с ОЭ




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



0.0056