книги из ГПНТБ / Федорцов Б.Ф. Усилители радиосигналов

Тогда резонансный коэффициент усиления

т. е. усиление зависит только от резонансного сопротивления контура. В рассматриваемом случае при уменьшении коэффи­ циентов трансформации • р г и /?2 величина резонансного коэф­ фициента усиления пропорционально уменьшается.

Результирующее затухание каскада

когда выходное и входное сопротивления велики но сравнению с резонансным сопротивлением контура, выбор коэффициентов трансформации р х и р 2 меньше единицы влечет за собою уменьшение усиления при неизменном затухании и полосе пропускания усилителя. . * '

2.Область средних частот

Вэтой области частот все сопротивления—резонансное со­ противление контура, входное, а иногда и выходное сопро­ тивление лампы или транзистора—соизмеримы. Вследствие этого возможно осуществить согласование и получить максимально большое усиление, взяв коэффициент трансформации равным согласующему значению

Для коэффициента усиления можно получить значение, равное

а результирующее затухание

d3C=2d,

при этом полоса пропускания расширяется в два раза.

3.Область относительно высоких частот

Вэтой области частот нагрузка каскада в основном опре­ деляется малыми входным и выходным сопротивлениями лампы или транзистора. Влиянием относительно большого резонанс­ ного сопротивления контура можно пренебречь, т. е.

Gpe3 4^ Овых И GBX2-

20

Глава 2

ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ КАСКАДОВ

§5. УСИЛИТЕЛИ С ОБЩИМ КАТОДОМ

1.Принципиальные схемы усилителей

Схемы, усилителей с общим катодом являются наиболее употребительными схемами усилителей радиосигналов на лам­ пах. Усилитель с общим катодом может иметь две разновид­ ности питания анода лампы: по схеме последовательного (рис. 7а)

ипо схеме параллельного (рис. 76) питания.

Вкаждой из этих схем селективной частью нагрузки яв­ ляется параллельный резонансный контур LC. Контур LC может быть различным образом подключен к аноду собственной и сетке следующей лампы—полностью, автотрансформаторно или трансформаторно. Вначале рассмотрим случай полного вклю­ чения. Элементы контура LC подбираются из условия настройки селективной системы в резонанс на средней частоте усиливае­ мого спектра. В емкость контура должны 'быть включены все паразитные емкости схемы и емкости ламп, стоящих слева и справа. Перестройка в диапазоне частот чаще всего осущест­ вляется конденсатором переменной емкости. Подстройка в не­ больших пределах производится подстроечным конденсатором или сердечником, размещаемым в корпусе катушки индуктив­ ности контура,—магнитном или немагнитным.

Цепи питания выбираются исходя из следующих условий. Цепь ЯфСф является развязывающим фильтром в цепи питания анода ламп и служит для разделения высокочастоуных колеба­

ний и постоянной составляющей анодного тока лампы. При многокаскадной схеме для предотвращения самовозбуждения эта цепь обязательна. Величина сопротивления должна быть такой, чтобы на нем падало не больше 10-—20°;0 напряжения

22

ника ее емкостное сопротивление было в 10—20 раз меньше сопротивления /?ф-, т. е.

Емкость Cg2 определяется из условия необходимого подавле­ ния обратной связи, которая может возникнуть через емкость Cga между сеткой и анодом лампы, т. е. ~*-

Г г

Cg2> ( 10-г-20) ^agi^ggi

Сга

23

Положив Cag2^ 0 ,5 C aK, Cgg2g^O,5CgK, ]iредiиествующее нера -

венство примет вид

Сг2>(2,5-г-5,0)

Сопротивление RK служит для создания постоянного напря­ жения автоматического смещения на сетке лампы и устранения токов сетки. Величина его определяет смещение—Eg, т. е. на­ чальное положение рабочей точки на анодно-сеточной харак­ теристике лампы. Обычно при усилении—это середина линей­ ного участка. Если Eg известно, то сопротивление смещения

Емкость Ск должна быть настолько большой, чтобы на низ­ шей частоте диапазона приемника

Недостаточная величина Ск может вызвать появление пере­ менной составляющей в цепи RKCK и, следовательно, появле­ ние обратной связи.

При последовательной, схеме питания анода постоянная составляющая анодного тока проходит через катушку индук­ тивности контура. Диаметр провода этой катушки должен быть рассчитан на пропускание этого тока. На контуре будет при­ сутствовать постоянное анодное напряжение. Для отделения

Rg< R Br2. Емкость Cg должна быть достаточно большой, во вся­ ком случае на много больше входной емкости следующей лампы. Тогда в образующемся емкостном делителе на Cg будет падать относительно небольшое напряжение. Обычно Cg>(20-^-50) Снм, Иногда для того, чтобы отделить конденсатор переменной емкости от анодного источника, конденсаторы Сф и Cg вклю­ чаются в контур (рис. 8). В этом случае величины Сф и Cg

24 '

должны быть достаточно большими по сравнению с максималь­

сопротивление Rm.t или дроссель Тшт). Достоинство этой схемы со­

тушке L не протекает постоянная составляющая анодного тока лампы. Утечка для сеточных токов следующей лампы создается через' катушку L. Следовательно,, сопротивление Rg в этой схеме отсутствует. Постоянная времени переходной цепи мала и равна rLCp (в последовательной схеме RgCg). Это очень важно в широкополосных усилителях, когда приходящие им­ пульсные помехи, имеющие значительную амплитуду, могут

торого величина сопротивления постоянному току ничтожно мала, а но переменной составляющей его сопротивление должно быть достаточно большим, чтобы не шунтировать контур, или /,шт>(20-г-50) L. Конденсатор Ср должен иметь емкость примерно такую же, как и Cg.

Обычно в узкополосных схемах усилителей используется последовательная, а в широкополосных —параллельная схема питания. В широкополосных схемах часто для расширения по­ лосы приходится шунтировать контур, тогда сопротивление RmT играет роль параллельного шун^а.

Выше были рассмотрены две схемы питания анода #лампы постоянным напряжением. Если величины конденсаторов Сф, Сл:. Cg или Ср взяты достаточно большими, то можно счи­ тать, что по высокой частоте во всех этих местах имеет место короткое замыкание. Тогда, если рассмотреть обе схемы, можно увидеть, что входное напряжение действует на участке

сетка—катод лампы, т. е.

Ецх С gK,

а выходное напряжение снимается с промежутка анод—катод

для цепей входа и выхода, откуда и сама схема получила на­ звание „усилителя с общим катодом".

25

2. Внутренние и внешние параметры усилителя

а) Внутренние параметры

Рассмотрим схему замещения лампы при использовании ее в режиме усилителя с общим катодом. Если в усилителе при­

Если используется пентод, то внутренние параметры ка­ скада в соответствии с рис. 10 могут быть определены сле­ дующим образом:

У п {ок)=У.gK’

У12 (ок)—0,

(5.3)

причем активная проводимость между сеткой и катодом является функцией частоты GgK--aBSif 02, где авх—коэффициент входной

нроводимости; активная проводимость между анодом и катодбм

1

\ GgK, Cga, Сак—междуэлектродные емкости лампы.

26

27.

3. Автотрансформаторные схемы усилителей

По виду подключения резонансной нагрузки к аноду собст­ венной и сетке последующей лампы различают следующие типы автотрансформаторных схем:

1) Усилитель с полным включением контура (рис. 11а).

в)

Рис. П.

Эта схема используется, если выходное сопротивление соб­ ственной лампы и входное следующей намного больше резо­ нансного сопротивления контура. В этом случае неполное включение может привести только к уменьшению усиления, но оно практически не влияет на избирательность каскада.

28 \

Для изображенной на рис. 11а схемы имеем:

^з-- Свых+ (С г CL-f-С м) Г Свх2 *

2)Усилитель с неполным включением контура со сторон анода собственной лампы (рис. 11 б).

Неполное включение со стороны анода позволяет:

а) уменьшить усиление с целью выравнивания коэффициента усиления при переходе от одного поддиапазона к другому (при

Сэ= Рi2Свых-f (С + СL+ C,j) -f Свх2■

3) Усилитель с неполным включением со стороны сетк следующей ла'Мпы (рис. lie). Эта схема используется в том случае, если /?рез и /?вх2 соизмеримы по величине и в сх^ме можно получить согласование, а также для уменьшения шун­ тирования контура входным сопротивлением следующего ка-‘ скада. Заметим, что если Rвх2 большое, то пытаться осущест­ влять согласованиенет смысла, так как это только уменьшит снимаемое с контура напряжение.

Для этой схемы имеем:

С. = С. j-(C-[-CL-\-CM) f-р^С^.

4) Усилитель с двухсторонним неполным включением кон тура (рис. Иг).

При использовании двойной автотрансформаторной схемы ослабляется шунтирующее действие на-- контур как со стороны выхода собственной, так и со стороны входа следующей лампы. С уменьшением коэффициента включения соответственно уменьшается подводимое к контуру и снимаемое с него напря­ жение. Однако надо иметь в виду, что при соизмеримости сопротивлений возможно согласование и получение для этих условий максимального усиления»

29