Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Усилители промежуточной частоты

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.11.2023

Размер:

17.18 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 / 3914 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 > Следующая >>>

			Численные значения функции <р(я) "одноконтурных										УПЧ
	Тил усилителя						1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
							1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Настроенный усилитель							1.0	2 .5	7,7	30	130	550	2600	17-Юз	89.10»	62-О4
Усилитель с парами расстроенных					каска		—	1 ,0	—	2 .5	—	8,0	—	29	—	100
дов. Резонансная кривая типа В
Усилитель с парами		расстроенных			каска			0,655	—	0,937	-	1,730	—	3,785 1	—	9,386-
дов. Резонансная кривая			типа	С при		ор=
= 1.11					каска			0,566	—	0,660		0,992	—	1,763	—	3,553
Усилитель с парами расстроенных					каска			0,566	—	0,660	—	0,992	—	1,763	—	3,553
											—
дов. Резонансная кривая типа				С при		ор=
= 1,25
Усилитель с парами расстроенных					каска			0,518		0,524		0,680		1,045	—	1,819
дов. Резонансная кривая			типа С при			ор=					■
= V 2											■
= V 2
Усилитель с тройками расстроенных						кас	—	—	1,000	—	—	2,414	—	—	7,546	—
кадов. Резонансная кривая типа В
Усилитель с тройками расстроенных каска							—	—	0,384	*—	—	0,332	—		0,372
дов. Резонансная кривая типа				С при		ор=										"
= 1.11																"
= 1.11
Усилитель с тройками расстроенных кас							—	—	0,300	—	—	0,209	—	"—	0,188
кадов.	Резонансная	кривая		типа	С	при
ор= 1 ,25
Усилитель с тройками			расстроенных кас						0,249			0,151			0,117
кадов.	Резонансная	кривая		типа	С	при

ор= 1 /Г2

ftvn — ^2211 “Ь а пс “Ь arniv>				ауя --- a 22 +		а пл + Лтд!
^2211 --*2Tt/р Сооц/ё^22Н’ ^ПД --					р Свхд/ё’пХД»
„	«	р \| (C +	Cw)/g2all		при g ,,n < g n o
атп =	^ /р				при g n c^ ë^ u î
_ _Of		1(С 4“ Cm)/gl]C
		\|(С, +	^'т)/^22	ПРИ Яза^^вхд»
атд —		Р ) (^ I	.о ч/		_	^ ^
		((С -J- Cm)/gnx д			При ^вхд^Ягг*

(5.60)

)

Относительное приращение полной емкости контура на основании (4.90), (5.15), (5.24) и (5.52)

^Сз	& С 22	I	А ^ П С	(5.61)
Сэ	С22	Т *"с Сис

С увеличением собственной емкости контура С (входя щей в аЕ) ДСЭ/СЭ уменьшается, а стабильность основных

характеристик УПЧ соответственно повышается. Комби нируя (4.88), (5.24) и (5.61), получаем минимальную величину С, обеспечивающую заданную стабильность УПЧ

Àб*22	f0	l \ - c n
Спо 5П-		l \ - c n
	При g22< g uc,
с 110	SSZ	J" Ьт
	при guc < g 22.
		(5.62)

При С= Сс каскад и УПЧ в целом имеют максимальное

стабильное	усиление
	=	2K J d 3a s<=\|/ T + F .	(5.63)
где aîc = &2t “f"a,ic		am -(- acc;
— 2и/рСг	( l '* " ’	асс = 2тс/рСс I J	при g22< g 11C>
— 2и/рСг	( l '* " ’	асс = 2тс/рСс I J	При £ „с< ë22'
	И / ê l l C *	I l/ë u c	При £ „с< ë22'
			(5.64)

Если окажется, что C(;^ 0 , то целесообразно не включать собственную емкость контура (С=0). Каскад будет

132

иметь в этом случае предельный максимальный коэффи циент усиления

К.Ш= 2K J d 3alml / T + F ,		(5.65)
где ar/jj= аЕ при С =	0 в выражении (5.24).
Увеличение полосы	пропускания или числа каскадов	в УПЧ

с тропками расстроенных каскадов приводит к усреднениями с реа лизацией режима оптимального согласования у каскадов, настроен ных на номинальную промежуточную частоту, так как они требуют вдвое большего эквивалентного затухания контура по сравнению с расстроенными каскадами. В такого рода УПЧ используют поэтому комбинированный режим работы: режим согласования в каскадах, настроенных на номинальную промежуточную частоту, и режим оптимального согласования в расстроенных каскадах.

Нетрудно показать, что в этом случае коэффициент усиления по

напряжению будет равен
КоП= К с/1(п),	(5.66)
где Ktc — единичное усиление:

	Л'сз = A'N1V/		V^77 (“"« + “2г)5
%(п) — функция, определяемая			выражениями
(	2Ф(я)(1 + Р г)	у*/з
	■ivM'OJ2	/	— общий случай,
X(я) = I .......................			п/3
I	8Ф (л)
	__________		резонансная кривая типа В.
1 [ 1— H-/+ (Л)]

Численные значения функции Х(п) приведены в табл. 5.8.

Рассмотрим свойства режима согласования, которые существенно отличаются от свойств режима оптимально го согласования.

1.Коэффициент усиления по напряжению зависит от величин емкостей С, С>^ Сцс и уменьшается при их уве личении.

2.Увеличение полосы пропускания Пп или числа ка скадов п приводит к уменьшению усиления из-за умень

шения единичного усиления К е с и увеличения функции

ч> («)• 3. Переход от настроенного УПЧ к усилителям с па

рами и тройками расстроенных каскадов, переход от одногорбой резонансной кривой к многогорбой сопро вождается уменьшением функции ср(п) и увеличением ко-

Т а б л и ц а 5.8

Численные значения функции одноконтурных УПЧ

Р=У>. gp—1________________ «р=М1

		Число каскадов				Число каскадов
	3	6	1	9	3	б	9
0,01	2,082	5,753		17,28	3,919	12,60	40,57
o;oi2	2,100	5,835		17,62	3,990	12,96	42,11
0,015	2,126	5,960		18,15	4,102	13,53	44,54
0,018	2,152	6,088		18,69	4,218	14,12	47,14
0,022	2,188	6,265		19,45	4,381	14,97	50,89
0,027	2,235	6,495		20,44	4,598	16,12	56,08
0,033	2,293	6,785		21,72	4,880	17,64	63,15
0,039	2,353	7,092		23,08	5,189	19,36	71,27
0,047	2,437	7,528		25,07	5,649	21,98	84,08
0,056	2,536	8,060		27,54	6,244	25,49	101,8
0,068	2,679	8,844		31,29	7,195	31,32	132,7
.0,082	2,862	9,888		36,44	8,606	40,41	183,7
0,1	3,125	11,45		44,60	11,13	57,53	286,9
0,12	3,463	13,58		56,28	15,48	88,72	490,9
0,15	4,082	17,80		81,21	29,00	188,3	1218
0,18	4,883	23,79		120,0	72,74	476,3	3554
0,22	6,378	36,29		211,0	—	2638	21750
0,01	5,146	17,33		60,38	6,468	23,70	83,67
0,012	5,269	18,45		63,14	6.658	24,67	88,03
0,015	5,461	19,44		67,54	6,960	26,23	95,10
0,018	5,664	20,50		72,32	7,282	27,91	102,8
0,022	5,953	22,03		79,31	7,748	30,36	114,3
0,027	6,346	24,15		89,18	8,396	33,82	130,8
0,033	6,872	27,04		103,0	9.287	38,65	155,1
0,039	7,465	30,37		119,3	10,33	44,38	183,2
0,047	8,385	35,65		146,1	12,01	53,77	231,9
0,056	9,637	43,04		185,1	14,45	67,51	305,8
0,068	11,80	56,15		257,4	19,04	93,45	451,6
0,082	15,37	78,45		387,8	27,83	141,6	736,7
0,1	22,99	126,2		686,7	52,03	260,0	1475
0,12	40,58	231,1		1391	148,5	581,5	3552
0,15	158,0	710,0		4830	—	2961	17955

эффициента усиления. Настроенные усилители имеют наименьшее усиление. В широкополосных УПЧ целесо образно использовать усилители с расстроенными каска дами.

4.Стабильность работы УПЧ может быть улучшена за счет увеличения собственной емкости контура.

5.Увеличение числа каскадов п усилителя при Пп=

=const не приводит к неограниченному росту коэффи циента усиления. Рассмотрим это свойство для наиболее важного практического случая — усилителя с резонанс

ной кривой типа В. Подставляя в (5.56) значение функ ции ф (п) из табл. 5.6, находим

* o n = [ * c c V v 2 V- 1] n = (/Cec2/ ( v / « ) l g 2 )«.

Исследование последнего выражения на экстремум по казывает, что оно принимает наибольшее значение

К0п^ \ К	^ У ( ^ М	~ 2	]"КР
при критическом числе	каскадов'1
[ « K p = (vK2'/e)lg2,
где е — основание натуральных логарифмов.
Увеличение числа каскадов п		при	п> пкр вызывает

уменьшение коэффициента усиления и при

18( ‘ + *к

он будет равен единице.

Увеличение количества расстроенных каскадов в груп пе вызывает быстрое увеличение /гкр и Л"олкр* Чем больше усилительный потенциал К м , тем выше пкр и К о п кр-

Эффективность возрастает при переходе от настроен ного усилителя к усилителям с расстроенными каскадами и при переходе от резонансной кривой типа А к резонанс ной кривой типа В и тем более к кривой типа С.

И. Усилитель с последовательным включением в контур усилительного прибора следующего каскада (рис. 5.7)

Коэффициент усиления каскада по току может быть получен из (5.36) подстановкой в него dm из (5.49) вместо d. Принимая во вни

мание (5.35), (5.45), находим

„

( Ш ! ft» I

(5.67)

^ 01 " r f , K ' l + p

			(5.68)
где fпа, Рл, don — значения	fp, (3, Л у Æ-го	каскада.
Коэффициент усиления	УПЧ, состоящего		из N = n/v идентичных
групп расстроенных каскадов, определяется		из	(5.68) с учетом (4.37)
и при ГТа/1 = Пп и фп(/1) = ф (л ). Имеем
Sfon = Sffïc/<?(n),			(5.69)
где 3feQ— единичное усиление по току:
З^ес = \| ^21 \| fofàn't			(5.70)

ф(ц) — функция, определяемая табл. 5.6 и 5.7.

В случае, если все каскады тракта промежуточной частоты при емника, кроме первого (преобразователь частоты) и оконечного, на

а)

б)

Рис. 5.7. Обобщенные схемы каскада с последовательным включе нием нагрузки в контур:

а — с параллельным; б — с последовательным включением резистора шунта.

груженного детекторным каскадом, идентичны, то (5.69) записывает ся в виде

^ o f n + i) — 3 Гесп5ГесдЗГес V ? (п +

(5.71)

где З^сп» З'есд — единичные усиления по току преобразователя часто

ты и оконечного каскада (при параллельном подключении детектор ного каскада к контуру) :

З^есп — |^2in|/o/^n> З^есд —:I ^*2i |(/о/^л) У г\,Явхд*

(5.72)

УПЧ обеспечивает заданную стабильность качественных показателен, если относительное приращение полной емкости контура в соответ ствии с (4.88) и (4.90)

Д(7Э_	âC22	Пп
		1о

или, подставляя сюда знамение С из (5.46) и считая /р = /о , находим условие

£С22 27iITnô J

которое удобно использовать при разбраковке усилительных прибо ров для УПЧ.

5.5. РЕЖИМ ОПТИМАЛЬНОГО РАССОГЛАСОВАНИЯ ОДНОКОНТУРНОГО УПЧ

Режим оптимального рассогласования осуществим лишь в каскадах с параллельным подключением к кон туру усилительного прибора следующего каскада (рис. 5.8).

Рис. 5.8. Обобщенные схемы каскада одноконтурного УПЧ в режиме оптимального рассогласования:

а — при £ 2 2 < £ 11с; б — в случае g ^ K g ^ .

Один из коэффициентов трансформации (/и* в схеме рис. 5.8,а, при g22<guc и mt в схеме рис. 5.8Д Яис<£22) имеет предельное значение, равное единице.

Эквивалентное затухание контура в схеме каскада

	g 22 +	/W/gnc		(рис. 5.8,	a),
б* +	Cm+	С*22 +	ntfcu с

с?э = d -f- 2nfp	2				(5.73)
	M j g î î + g »		1C	(рис. 5.8,	6)
C +	Cm+	tfi;C22 + C ,10

при удовлетворении условия согласования (5.10) меньше своего расчетного значения, которое задается выражени ем (4.37) при П„„=Пп и ij)n(«) =1(з(п).

Условие (5.1) не выполняется. В режиме согласова ния удовлетворение (5.1) достигается увеличением соб ственного затухания контура d, что приводит к умень-

Шению усиления из-за возрастания потерь энергий сигнала в контуре.

Из рассмотрения выражения (5.73) следует, что уве личение d3 может быть достигнуто также за счет повы шения коэффициента трансформации mi— в схеме рис. 5.8,а или mi — в схеме рис. 5.8,6. Очевидно, что это ведет к нарушению условия согласования (5.10), так как вносимые затухания будут не равны „друг другу: Adi<Adi (рис. 5.8,а) и Adi<Adi (рис. 5.8,6). При неболь шой разнице между Adi и Adi коэффициент усиления (5.9) из-за нарушения условия согласования (5.10) уменьшается, но в меньшей степени, чем в случае уве личения собственного затухания контура d за счет под ключения резистора шунта Rm в режиме согласования.

Поскольку величины коэффициентов трансформации mi, mi в (5.73) ограничены (т,-, пц^. 1), то максимальное значение эквивалентного затухания контура (при О О ) будет равно

dPм = rf + (gî2+ £„с)/2*/р (С + Cm + С22 + С11С). (5.74)

Режим оптимального рассогласования может быть реа

лизован, если

(5.75)

или в пределе (С=0), при

do^dpn = d-\- (£,22+ё^1с)/2я/р(С7П+С22+ Сне) . (5.76)

Комбинируя соотношения (5.73) и (5.52), (3.25), (5.10), (5.23) и (5.24) для схем рис. 5.8,а и 5.8,6 соответственно, нетрудно получить следующие соотношения

— коэффициент трансформации в режиме оптималь ного рассогласования

/П/р-— /Я/cY	При 622	fine»
tîlip=== tîlici	При Suc	(5.77)
tîlip=== tîlici	При Suc	Sa2>

коэффициент усиления по напряжению

к -	Ж»___
0,р~	de\rr+ w

	Y	-------	При g22< guc,
«22 +	a mc +	Ï 2(X110	(5.78)
	Y_________		(5.78)
а 1 1 С +	Y_________		ПРИ SllC^C. §22’
а 1 1 С +	am« +	Y2fit22

	1	при g„ < g»c,
ai	— 1
	1	(5.79)
		при guc < g 2Z-
0.22^(1-- 1

Применение режима оптимального рассогласования вме сто режима согласования целесообразно, если коэффи циент усиления (5.78) будет не меньше коэффициента усиления Koi (5.54). Полагая в обоих режимах одинако вым собственные емкости контуров и комбинируя выра жения (5.24), (5.54) и (5.77), получаем следующее усло вие целесообразности применения режима оптимального рассогласования вместо режима согласования

1<у<2уР,

(5.80)

где Yi) — значение параметра у, при котором коэффициент усиления /Coip принимает максимальное значение:

у2	f(*22 +		атс)/ацс		при g 22< g 11С»		(5.81)
	Ц®пс I		®mc)/®22		При guc	gn'
Подставляя в		(5.78)	y= yp, получаем
К0ш= Vi +		/	l /	/ 1 +	~ ё \|; —	при	g22< g ,lC,
		[	1 /	j / l +	C£ ^em	при	guc< g 22,

							(5.82)

где Kn — предельный максимальный коэффициент усиле ния каскада по напряжению (усилительный потенциал) в режиме оптимального рассогласования:

Kn = I Уи |

(5. 83)

Соотношение (5.78) с учетом (5.81) и (5.82) легко преоб разуется к виду

K0 = [2aP!(l+ a l)]K 0l»,	(5.84)
где	(5-85)
ар—у/Ур	(5-85)

139

— обобщенный коэффициент рассогласования. Коэффи циенты трансформации, соответствующие максимально му коэффициенту усиления, могут быть получены из (5.77) при у= уР:

/И/р = ]/"(С-\|-Сто-\|-Сг2)/С11С	при g22< gис, (5.86)
= К(С + Ст + С,,с)/Си	ПРИ guc<Cgi2-

Полная емкость контура Са и ее относительное прираще ние на основании выражений (4.90), (5.4), (5.77) и (5.84) будут равны

	Сэ = (14-а2) ( С +		С'" +	С^	при * „ < * „ » /5<87ч
	Р	\С -{-Ст-\-Сис При g,,0< g 2a,
4Сэ _	____ кСц___			7=^ При £M< g , IC,
	С +	Ст+	Сгг			(5.88)
				U	11С
С.	1 + <	АС„е		7&-г при gnc< g 2î.
			С ц с
	С +	Ст +		ь	22

Величина ДСд/С0 уменьшается с увеличением собствен ной емкости контура С и, следовательно, стабильность характеристик УПЧ может быть улучшена соответствую щим выбором С. Комбинируя (4.88), (4.90), (5.87) и (5.88), находим расчетную формулу для емкости С:

	,-ДС22		fo	\|	«э	Л
	Ър22				а22	I
	^22 1	1 +			- ■	Сщ Г
С > С с =	Г				- ■	J
С > С с =	Г	ДС11с		fo	1 аЭ	]
		C l,	С	0Г1Я	1 аЭ
	1Г	C l,	С	0Г1Я	а 11C	1 J - C ,
	1Г		1 + а3Ad
	I ^ 11C 1.		1 + а3Ad
						при 5 „с< £ 22.
						(5.89)
где

l,I( I _ ^ ô ï ï ï r ) / ( I _ a 'lcArf)	прИ	^ 2 < ^1,с’
*« (l — z ÿ ô fe ") / ^	при	ё>'с<' ёгг4

Рассмотрим условия реализуемости максимального коэффициента усиления (5.82). Поскольку ал/р,

<<< < Предыдущая 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 / 3914 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги

#
12.11.20235.73 Mб14Уравнения математической физики методы решения задач..pdf
#
12.11.2023240.6 Кб2Уравнивание спутниковых сетей. Предварительная оценка точности проектов спутниковых измерений.pdf
#
12.11.202311 Mб11Урал ковал победу..pdf
#
19.11.202335.48 Mб0Уроки радиотехника Практическое использование современных радиоэлектронных схем и радиокомпонентов..pdf
#
12.11.20231.33 Mб1Уроки русской литературы..pdf
#
12.11.202317.18 Mб2Усилители промежуточной частоты..pdf
#
12.11.20237.78 Mб1Усилители..pdf
#
12.11.202313.64 Mб0Усовершенствование и ремонт телевизоров 3УСЦТ и 4УСЦТ..pdf
#
12.11.202317.01 Mб5Усталостная прочность металлов и долговечность элементов конструкций при нерегулярном нагружении высокого уровня..pdf
#
12.11.202310.62 Mб2Усталость крупных деталей машин..pdf
#
12.11.202315.72 Mб7Усталость металлов..pdf