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


Аналогично получаем Z« = p?/?W(l+jtg9). Подставляя Zg и Z„ в (12.15), получаем -joiCnpSpl pIrI

Произведение вещественно и положительно на частоте, для которой ф=-45°, при этом

K=iii>CnpSplplRl,o)j2. (12.16)

При р/С= 1 усилитель возбуждается. Возбуж-Рис 124 Векторная Дние ВОЗМОЖНО только на частоте о)<(0о, диаграмма нанряже- когда Ze и Z„ имеют индуктивный характер НИИ и токов в резо- и ф=-45°.

нансном усилителе Векторная диаграмма, приведенная на бтония™ Р«с. 12.4, иллюстрирует баланс фаз, имеющий

место в схеме при возникновении генерации. Пусть на базе транзистора имеется некоторое входное напряжение Uex, создающее коллекторный ток, показанный вектором, идущим вертикально вниз. Коллекторное сопротивление Zk имеет индуктивный характер, поэтому напряжение на нем опережает коллекторный ток на 45°. В свою очередь, ток через проходную емкость /спр опережает вызывающее его коллекторное напряжение на 90°.. Этот ток, проходя через сопротивление Ze, создает на нем напряжение обратной связи Uo.c, опережающее ток на 45°. Если напряжение обратной связи равно входному напряжению Uex, то последнее поддерживается за счет обратной связи. Следовательно, усилитель генерирует.

Резонансный усилитель не самовозбуждается, если правая часть равенства (12.16) строго меньше единицы или, другими словами, если выполняется неравенство

aiCnpSplplR%o<2. (12.17)

Частота генерации к» близка к резонансной частоте сао ((»<;соо),

поэтому неравенство (12.17) можно заменить следующим неравенством:

щСпр8р1р1На<2, (12.18)

называемым условием отсутствия самовозбуждения.

Нетрудно видеть, что это условие можно обеспечить при заданных (Оо, Спр, S и RaKO, подбирая коэффициенты включения

Рб,И Рс

Для нормальной работы резонансного усилителя необходимо, чтобы он не только не возбуждался, но и был далек от самовозбуждения. Степень близости усилителя к самовозбуждению можно оценить коэффициентом устойчивости



ky=l-K. (12J9)

Здесь р/с положительно и вещественно, так как соответствует положительной обратной связи, возникающей в усилителе. Отсюда видно, что усилитель максимально устойчив, когда p/C=Oj ky=l, и неустойчив, когда р/С=1, Ау = 0.

Для максимальной устойчивости нужно иметь р/(=0, что практически невозможно осуществить, так как всегда имеется обратная связь через проходную емкость. Поэтому р отлично от нуля и получить произведение р/(=0 можно, лишь сделав коэффициент усиления /С=0. При проектировании усилителей берут ky в пределах от 0,8 до 0,9. Можно показать, что при ky = 0,9 коэффициент усиления возрастает за счет положительной обратной связи только на 10%, что считается допустимым.

Можно также показать, что полоса пропускания сужается за счет положительной обратной связи примерно на 10%, если ky== = 0,9. Изменение коэффициента усиления за счет крутизны, например, на ±10% вызовет изменение р/С также на 10%, и при ky = 0,9 полоса и коэффициент усиления изменяются на 9-11%. При очень низком коэффициенте устойчивости, например ky=0,l, изменения крутизны на ±10% вызовут многократное изменение усиления и полосы пропускания, что, конечно, недопустимо.

Используя выражения (12.16) и (12.19), получаем следующее неравенство:

(>yoCnpSplplRl,o2(l-ky), (12.20)

называемое условием устойчивости резонансного усилителя.

При выполнении данного неравенства коэффициент устойчивости усилителя будет не меньше заданного. В. И. Сифоров показал, что для многокаскадного усилителя с одиночными контурами, настроенными на одну и ту же частоту, для обеспечения заданной устойчивости необходимо выполнить более жесткое условие устойчивости

mCnpSpl р1н1ко<2ку (l-ky). (12.21)

Умножая обе части (12.21) на 5, получаем

(j)oCnpKo2ky{l-ky)S,

откуда максимальный коэффициент усиления одного каскада многокаскадного усилителя

Яотах=У2йЛ1-*у)5/шоС„р. (12.22)

Это выражение полностью совпадает с выражением, найденным В. И. Сифоровым, для резонансного усилителя на электронной лампе, вследствие того, что при его выводе и лампа, и транзистор представлены одинаковой эквивалентной схемой.

Очевидно, что выражение (12.22) справедливо для резонансного усилителя на полевом транзисторе. Значение проходной емко-



сти для полевых транзисторов совпадает с емкостью затвор - сток, а для электронных ламп - с емкостью сетка - анод. Для биполярного транзистора СпрфСп, а внешняя крутизна не совпадает с внутренней крутизной генератора эквивалентной схемы Джиаколетто. Однако схема Джиаколетто позволяет вычислить как проходную емкость, так и внешнюю крутизну.

По существу это сводится к вычислению «/-параметров транзистора из его эквивалентной схемы. Значение «/-параметров позволяет рассчитать резонансный усилитель. Однако из-за формальности и недостаточной физической наглядности такого расчета он здесь не приводится.

12.4. КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНОГО РЕЗОНАНСНОГО УСИЛИТЕЛЯ

Схемы, приведенные на рис. 12.2, позволяют найти коэффициент усиления транзисторного резонансного усилителя. По-прежнему предполагая, что равенство (12.6) выполнено, получаем

Ко= Uex2/exl = 0,5кб1бКпкУ RebixlRex2,

б1б~[1Ч-,(соо/«б)2]-<5

(12.23)

(12.24)

- коэффициент передачи напряжения от базы б до внутренней базовой точки 61, а

(12.25)

- частота, при которой реактивное сопротивление емкости Со равно сопротивлению reie. Емкость

Cq- Ca + OjSRebixlKriKCn

(12.26)

является динамической емкостью между точками б/ и э. В первом приближении можно считать, что СоС, в результате приходим к схеме, показанной на рис. 12.5.

Выражение (12.24) можно получить на основании эквивалентной схемы транзистора, приведенной на рис. 5.35, или из схемы, изображенной на рис. 12.5, если пренебречь величиной гви, что допустимо при резонансной частоте fo, большей предельной частоты

Рис. 12.5. Входная часть эквивалентной схемы транзистора



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



0.0047