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

fft2i3 В схеме с ОЭ. Пользуясь схемой на рис. 12.5, можно показать [14], что входное сопротивление

Считая, что СоСд, получаем

Гв1в

hn3 ЧЛ21

Гб\б

(12.27)

(12.28)

Параллельно входному сопротивлению включена входная емкость

(12.29)

В предельных случаях, при очень низкой и очень высокой частотах.

Rex\a-d - hii3\ Rex I ш-MD = f6l6

(12.30) (12.31)

Выходное сопротивление транзистора и его выходную емкость можно определить из следующих выражений;

+ оСэС„5(г«,б+/?)2 (2.32)

Rebix -

ШгрСк Сдых - Ск I 1 "Ь

S{rei6+R)

(12.33)

где R - сопротивление источника сигнала во входной цепи данного каскада. Предполагая, что генератором является предыдущий каскад, аналогичный рассматриваемому, можно показать, что

R = Rgx{2IKnn-l)-K

(12.34)

где Rex - входное сопротивление транзистора, определенное по формуле (12.27) или (12.28).

В предельном случае - при очень высоких частотах, близких к граничной частоте /гр, -вторым членом в выражении (12.32) можно пренебречь, что дает

Reux= {(ЛерСк)

(12.35)

Подставляя в (12,23) предельные значения входного (12.31) и выходного (12.35) сопротивлений и предельное значение коэффициента передачи от базы б к точке 61, асимптотически равное согласно (12.24) величине

keieimfeieCa) \

18 Заказ J* 1134

(12.36) 273



получаем предельное значение коэффициента усиления резонансного усилителя

/Согаах«*/Спк(/тах о), (12.37)

где

fmax= lA-L (12.38)

- максимальная частота генерации транзистора.

Данное выражение справедливо для частот, близких к fmax. Для частот в несколько раз ниже максимальной частоты генерации (или частоты fep) оно дает завышенное значение коэффициента усиления, но им удобно пользоваться для ориентировочных расчетов и, в частности, при выборе транзистора для резонансного усилителя. Из этого выражения, например, хорошо видно, что при /Спк«0,25 необходимо, чтобы резонансная частота fo была на порядок меньше максимальной частоты генерации или частоты/гр. Только в этом случае можно получить коэффициент усиления, равный нескольким единицам.

Пример. Определим коэффициент усиления резонансного усилителя на частоте fo=30 МГц. Возьмем транзистор типа КТ355А с параметрами: fep = = 1,5 ГГц; С«=2 пФ; лв1в<30 Ом.

Для тока коллектора /к = 3 мА 5=/к/у{7г=80 мА/В, так как полагаем Y=l,5; Ur=25 мВ.

Определяем максимальную частоту генерации транзистора

Для коэффициента передачи контура Кп.к -0,25 по формуле (12.37) находим

Котах = Кп« (/max/fo) = 0,25 (1,5-1 О/З • 10 « 12.

По формуле (12.22) находим максимально возможный коэффициент усиления при коэффициенте устойчивости Ку=0,9

Котах = / 2ky{l-ky)

2-0,9-0,1-80-10-з 6,28-3-10-2-10-2

Итак, при заданном шунтировании контуров входным и выходным сопротивлениями транзистора можно иметь коэффициент усиления 12, однако при заданном коэффициенте устойчивости 0,9 максимальный коэффициент усиления равен 6. Ориентируемся на последнее значение коэффициента усиления и повышаем устойчивость, уменьшая связь с контурами, взяв Кп.« = 0,25/2=0,125.

12.5. РЕЗОНАНСНЫЕ УСИЛИТЕЛИ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

Как отмечалось, полевые транзисторы, как и биполярные, можно применять в резонансных усилителях. Однако их применение в схеме с общим истоком встречает трудности из-за сравнительно малого отношения крутизны к проходной емкости. При крутизне, измеряемой единицами миллиампер на вольт, проходная емкость



IBO ISO


Рис. 12.6. Схема резонансного усилителя на полевом транзисторе с двумя изолированными затворами

полевых транзисторов с управляющим переходом и изолированным затвором в лучшем случае близка к 1 пФ.

Для резонансных усилителей по значению проходной емкости наиболее подходят полевые транзисторы с двумя изолированными затворами, например транзисторы КП350А, Б, В, имеющие проходную емкость С„р = 0,03-0,07 пФ и крутизну 3,0-4,8 мА/В. Схема резонансного усилителя на полевом транзисторе с двумя затворами показана на рис. 12.6.

Пример. Определим максимально возможный коэффициент усиления резонансного усилителя на частоте /о=30 МГц на полевом транзисторе КП350В, имеющем два затвора. Его параметры 5 = 4,1 мА/В и C„j, = 0,07 пФ.

В предыдущем примере для транзистора КТ355А S/C„p = 80/2=40. Для транзистора КП350В отношение S/Cnp = 4,l/0,07=58. Так как устойчивый коэффициент усиления пропорционален квадратному корню из отношения крутизны к проходной емкости, то устойчивый коэффициент усиления транзистора КП350В в У58/40=1,2 раза выше. Следовательно, Ко тах=6-1,2=7,2.

Из данного примера видно, что полевой транзистор с двумя Затворами обес- печивает несколько большее устойчивое усиление по сравнению с одним из лучших биполярных транзисторов. Однако мы сравнивали эти транзисторы при неодинаковых потребляемых токах коллектора и стока. Ток коллектора /к = 3 мА, а стока /с =10 мА. Если коллекторный ток увеличить до 10 мА, что допустимо для транзистора КТ355А, то его крутизна увеличится более чем в 3 раза, а коэффициент устойчивого усиления -в уЗ раз.

Конечно, следует также сравнивать транзисторы по шунтированию колебательных контуров, коэффициенту шума, сложности схем подключения контуров и стабилизации режима по постоянному току.

12.6. ПОЛОСОВЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Полосовым усилителем называется усилитель с амплитудно-частотной характеристикой, близкой к прямоугольной. На рис. 12.7 изображены амплитудно-частотная характеристика реального полосового усилителя и идеализированная прямоугольная амплитудно-частотная характеристика.

Полосовые усилители чаще всего работают на фиксированных частотах и не перестраиваются. Обычно они имеют один или два колебательных контура в каждом каскаде. Применяются также фильтры сосредоточенной избирательности. Они состоят из трех-



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



0.0077