Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Усилители промежуточной частоты

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
17.18 Mб
Скачать

Наименование

параметра

Обобщенное

обозначение

Постоянная

первого

«mci

контура полосового фильтра

Постоянная второго контура полосового фильтра

Обобщенная входная (выходная) постоянная

Приведенная входная (выходная) постоянная

атс2

g i < g l

а 1

g i > g l

g i < g l

0-2

g i> g l

g i < gl

«э

g l < gi

Преобразователь частоты

о f

 

Cl +

c m

 

2,lfp

 

g 22„

 

 

о

г

C 2 +

C m

 

2 “fp

 

g n

 

 

 

 

 

« n

 

 

 

 

 

 

а 22П

 

 

 

 

 

a 22n

 

 

 

 

 

«11

 

 

 

,

 

 

 

f 0

 

1

ctl

ran

l

-

« „

(d3 - d

)

 

 

 

АСгга

fo

 

 

 

C 22n

 

° 22n

1

-

“ 22n(rf8 -

d)

Тип каскада

Предварительные каскады

 

с ,

+

cm

2"fp

 

g 22

 

о

r

 

+

 

 

2 "/p

 

g n

 

 

 

 

«11

 

 

 

 

«22

 

 

 

 

«22

 

 

 

 

«11

 

 

 

ACJI

f 0

 

 

Си

OT„

 

l -

«

n

( d e- d )

 

 

 

â C 22

fo

 

 

 

C 22

à U n

° 22

l -

«

22( d , - « t )

 

Оконечный каскад

 

o c

Ç i

+

cm

 

2nfp

 

g 22

 

2 n f p

C l

+

C m

 

/p

 

£д

 

 

 

« 1 1 Д

 

 

 

«22

 

 

 

 

«22

 

 

 

 

«11Д

 

 

 

AC д

f 0

 

1

 

Сд

OT„

° ,,д

l - « „

A d , - d )

 

 

AC2 2

fo

 

1

c 22

a n n

a «

1 — a 2 2 (d„ — rf)

262

Наименование параметра

Обобщенное

обозначение

Приращение

выходной

дc t

емкости

 

 

 

Приращение

входной

A C t

емкости

 

 

 

Крутизна

 

 

S

Отношение

входной

ê i < g l

(выходной)

проводимости

р

к выходной

(входной)

 

g i > g l

gi< g l

Приведенное относи­ тельное приращение вход­ Pi

ной (выходной) емкости

g i> g l

Тип каскада

Преобразователь, частоты

Предварительные каскады

АСггп

дс„

S„

ё\\/ё22п

£>22п/&11

АС’ггп fо

Cz2u ^^7*

АСи

АС 22

АС и

1У., 1

ël l/ë *2

ёг г / ё п

А С 22

fО

С 22

п

А С !1

Оконечные каскады

АС гг

АС д

1Yu 1

ё TLf ё 22

g*г/g*

А С 22

Го

С 22

^ П п

АСД f0

с,г

8П„

С д 0ПЛ

Наименование параметра

Приведенное относи­ тельное приращение вход­ ной (выходной) емкости

Выходная (входная) емкость

Максимальное значе­ ние емкости контура

Усилительный потен­ циал

Коэффициент усиления по напряжению на резо­ нансной частоте /р

Оэээщенное

обозначение

gi< gl

Р2

gi> gl

g i< g 1 gi> g l

g i < g l

См

gi> g l

Кш. К >

Кр

Коэффициент усиления

К о

по напряжению на час­

 

тоте / 0

 

Преобразователь частоты

à C u _ J o _

АС*22ч f0

Сггп

^-22П

с

ГMIQ.

^Mln

Sn

* ш » - о

2^ g22gll

Sn

К п

Лпп 2r.fp V С2гпСц

Л'рп

К о и

Тип каскада

Предварт-ельные каскады |

Окон штельные каскаты

1f0

С„ 8ПП

^^*22 fo С22 ^Hn

С22

с „

C u t

1

к

1Уа*

1

»

Ам— о1/----------

 

2 У gng22

к 1Уг11 2^fp Ÿ С х 1^22

Я р ,

 

ДСд

f0

 

с »

0П П

 

АС22

fo

 

С 22

^Пп

 

С22

 

Сд

 

 

^мгд

 

С м 1 Д

л-

2 У

gwgu '

“Д

 

 

\ у .. 1

”*

2*fP V С22Сд

 

Ярд

К о ,

^ОД

— значения сопротивлений резисторов, обеспечиваю­ щих режим питания усилительного прибора по постоян­ ному току;

избирательность по соседнему каналу — ап и ча­ стота соседнего капала /с;

минимальная распределенная емкость монтажа

Ст;

— собственные затухания контурных индуктивно­ стей d.

8.2. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ТИПА УПЧ

Тип УПЧ зависит от его назначения и от предъявлен­ ных к нему требований.

I. Требования к избирательности не предъявляются. Наиболее целесообразными в этом случае являются одноконтурные УПЧ.

При этом в зависимости от величины отношения IW/o и типа усилительных приборов используются сле­ дующие варианты.

1. Полоса пропускания Tlnlfo^OA:

а) усилитель на электронных лампах или униполяр­

ных транзисторах,

при

/Сп< 1

0 3 используется

настро­

енный

усилитель,

при

четном

числе контуров, Кп>

>103 и 0,03<П „//о<0,1— усилитель с парами

расстро­

енных

каскадов;

 

 

 

 

б) усилитель на биполярных транзисторах.

Во всех случаях применяются настроенные УПЧ. 2. Полоса пропускания Un/fo>Oyl:

а) усилитель на электронных лампах или униполяр­ ных транзисторах. Тип УПЧ определяется в результате сравнительного расчета настроенного усилителя и усили­ теля с парами и тройками расстроенных каскадов. Окон­ чательно принимается тот тип, который обеспечивает заданное усиление, полосу пропускания и стабильность минимальным количеством каскадов, а при равном числе каскадов — усилитель с более простой настройкой;

б) усилитель на биполярных транзисторах.

Тип УПЧ определяется возможностью реализации режима оптимального согласования.

Случай 1. Режим оптимального согласования осущест­ вим во всех каскадах, включая преобразователь частоты, либо во всех каскадах, кроме преобразователя частоты или оконечного каскада. Выбирается настроенный уси­ литель.

Случай 2. Режим оптимального согласования осуще­ ствим только в предварительных каскадах. Выбор типа УПЧ зависит от числа его каскадов /г:

/2=1, 3, 7 — усилитель с парами расстроенных каска­ дов, если при этом обеспечивается реализация режима оптимального согласования одновременно в преобразова­ теле частоты и в оконечном каскаде, в противном слу­ чае — настроенный усилитель;

/г= 2 — тройка расстроенных каскадов при условии одновременной реализации оптимального согласования в преобразователе частоты и оконечном каскаде, в про­ тивном случае — настроенный УПЧ;

/г= 4, 6 — настроенный усилитель; /2 = 5, 8 — настроенный усилитель или усилитель с па­

рами расстроенных каскадов, если в последнем режим оптимального согласования осуществим во всех каска­ дах.

Случай 3. Режим оптимального согласования не реали­ зуется в предварительных каскадах, но осуществим

впреобразователе частоты и в оконечном каскаде. Тип УПЧ зависит от числа каскадов:

/2=1, 2, 4, 6 — настроенный усилитель; /2=3, 7 — усилитель с парами расстроенных каскадов,

если это обеспечивает реализацию режима оптимального согласования в предварительных каскадах, в противном случае — настроенный усилитель;

/2 = 5, 8 — усилитель с парами или с тройками рас­ строенных каскадов при условии реализации в предва­ рительных каскадах режима оптимального согласования,

впротивном случае — настроенный усилитель.

Случай 4. Режим оптимального согласования не реа­ лизуется во всех каскадах УПЧ и в преобразователе ча­ стоты. Тип УПЧ выбирается так же, как в усилителе на. электронных лампах при Пп//о>0,1.

И. Предъявлены требования к избирательности.

Тип УПЧ выбирается так же, как в случае, когда требования к избирательности не предъявлены.' Рассчи­ тывается избирательность усилителя и сравнивается с заданной. Если принятый тип УПЧ ее не обеспечивает, то поступают следующим образом.

1.Полоса пропускания Пп//о^О,1. Используют двух­

контурный УПЧ. В отдельных случаях при IW /O, близ­ ких к 0,1, УПЧ с одноконтурными и двухконтурными ка­ скадами.

2. Полоса пропускания П77//О>0,1. Выбирается УПЧ с равным числом одноконтурных и двухкоптуриых каска­ дов. Если он не обеспечивает заданной избирательности, то — двухконтурный УПЧ.

В случае, если двухконтурный УПЧ не дает необходи­ мой избирательности, следует перейти к УПЧ с ФСИ.

6.3.РАСЧЕТ ЧИСЛА КАСКАДОВ УПЧ

I.

Требования к избирательности

не предъявлены.

1 .

Полоса пропускания Г 1 „ / / о ^ О , 1 .

Одноконтурный на­

строенный усилитель. Методика расчета числа каскадов определяется типом усилительных приборов, используе­ мых в УПЧ.

а) Электронные лампы и униполярные транзисторы. Минимальные значения полных емкостей контуров

( М - М м и Д и Н Д ^ + дс,),

(8Л)

Максимальное единичное усиление каскада

 

Ke— S/2nU„C3m.

( 8.2)

Количество каскадов находится методом последова­

тельных проб по формуле

 

*o<n+l, = KenКежКя- 'Щ п + 1 ),

(8.3)

где Кеть KQ, /Сед — единичные усиления соответственно преобразователя частоты, предварительного и оконечно­ го каскадов. Численные значения функции ф(/г+1) бе­ рутся из табл. 5.7. Количество каскадов найдено пра­ вильно, если

К о п < К п

/Со(п+1)-

(8.4)

б) Биполярные транзисторы.

 

Усилительный потенциал

каскада

 

KM= S /2 V g igl.

(8.5)

Количество каскадов рассчитывается методом после­ довательных проб по формуле

К, («+о =

иКм я Г ' ’/* (я + 1),

(8.6)

где Км ш Км, /(мд — усилительные потенциалы соответст­ венно преобразователя частоты, предварительного и оконечного каскадов.

Численные значения функции х(я +1) беруется из табл. 5.2. Число каскадов найдено правильно, если удов­ летворяется условие (8.4).

Полоса пропускания Пп//о>0,1. Одноконтурный уси­ литель. Порядок расчета зависит от типа усилительных приборов, принятых в УПЧ.

а) Электронные лампы и униполярные транзисторы. Тип одноконтурного УПЧ выбирается в результате срав­ нительного расчета числа каскадов настроенного усили­ теля и усилителей с парами и тройками расстроенных каскадов. Принимается тот тип усилителя, который обес­ печивает заданный коэффициент усиления Кп минималь­ ным числом каскадов, а при одинаковом количестве ка­ скадов — с более простой настройкой.

Минимальные значения полных емкостей контуров

fctfo/nnHAQ+ AC,).

Çi-\-Ci -\-Ст

где рс= 1,1 -н4,4— настроенный усилитель, рс = 2н-3,3— усилитель с парами и рс=5-М 0 — усилитель с тройками расстроенных каскадов.

Количество каскадов вычисляется методом последова­ тельных проб по формуле (8.3) с учетом (8.2).

Численные значения функции <р(п+1) для допусти­ мого ар берутся из табл. 5.6.

Следует иметь в виду,

что число каскадов (включая

преобразователь частоты)

/г-Ь'1 в усилителе с парами

расстроенных каскадов

должно быть кратно двум,

а в УПЧ с тройками расстроенных каскадов — трем. Количество каскадов каждого типа УПЧ найдено пра­

вильно, если удовлетворяются условия (8.4) для настро­

енного усилителя или следующие условия:

 

K o ( n - i ) < Кг,< /Co(n+i) — для УПЧ

с парами расстроенных

 

каскадов;

 

(8.8)

Ко(п—2)<Лп</Со(п+1) ~ Для УПЧ

с тройками расстроен­

 

ных каскадов.

(8.9)

б)

Биполярные транзисторы. Типодноконтурного

УПЧ

определяется врезультате

проверочного

расчета

реализуемости режима оптимального согласования. Для этого по формулам (8.6) и (8.5) вычисляется число ка-

267

скадов настроенного УПЧ. Расчетное эквивалентное за­ тухание .контуров

d0= ( U nffoH (n+ l).

(8.10)

Численные значения функции ф^/г-Ы) для настроенного усилителя берутся из табл. 4.5.

Максимальное предельное эквивалентное затухание контура da (вычисляется отдельно для преобразователя частоты, предварительного и оконечного .каскадов)

 

da= d +2/ (at + щ+ ат),

(8.11)

где а т о = а т

с 'при С = 0.

 

Режим оптимального согласования в том или ином

каскаде может быть реализован, если в нем d o ^ d a.

Далее

следует руководствоваться

рекомендациями

§ 8.2. Если возникает необходимость перехода « усили­ телям с расстроенными каскадами, то расчет для них ведется по тем же формулам, что и для настроенного УПЧ.

Численные значения функции %(п+\) для допустимо­ го сгр и соответствующего типа УПЧ берутся из табл. 5.3 и 5.4. При этом вместо условия (8.4) используется усло­ вие (8.8) или (8.9).

Следует иметь в виду, что у каскадов УПЧ с тройка­ ми расстроенных каскадов, настроенных на номиналь­ ную промежуточную частоту, расчетное эквивалентное затухание контуров равно 2d0.

II. Предъявлены требования к избирательности. Предварительно тип УПЧ выбирается так же, как

в предыдущем случае, когда требования к избиратель­ ности не предъявлены и производится проверочный рас­ чет избирательности по формулам:

< Т п р = [1 + ( У с М о ) 2 (п + 1 )/2

(8. 12)

для настроенного усилителя;

(8.13)

для усилителя с парами расстроенных каскадов;

Численные значения обобщенной расстройки р для допустимой сгр и соответствующего типа УПЧ берутся из табл. 4.3. Полученное аПр сравнивается с заданным ап. При апр>сгп окончательно принимается ранее принятый тип УПЧ.

Для обеспечения заданной избирательности при аПр<(Тп могут быть рекомендованы следующие меры. При небольшой разнице между <тПр и ап (порядка 10— 30%) можно увеличить (настроенный УПЧ), но не более чем на один, число каскадов, если при этом обеспечива­ ется заданная избирательность. Возможен также пере­ ход от настроенного УПЧ к усилителю с парами рас­ строенных каскадов или от усилителя с парами расстро­ енных каскадов к УПЧ с тройками расстроенных каска­ дов, если это позволяет обеспечить апр^>ап и, кроме того, допустима более сложная начальная настройка УПЧ и не возрастает (УПЧ на биполярных транзисторах) число каскадов.

В случаях, когда указанные мероприятия неприемле­ мы или не обеспечивают заданной избирательности, а также при большой разнице между апр и ап, целесо­ образно перейти к УПЧ, обладающему более высокой из­ бирательностью.

Вьгбор типа УПЧ здесь также зависит от ширины по­ лосы 'пропускания. При IIn/fo^O,05 используется двух­ контурный усилитель, если Пп//о>0,05 — УПЧ с однокон­ турными и двухконтурными каскадами и двухконтурный усилитель. В последнем случае сначала выбирается уси­ литель с одноконтурными и двухконтурными каскадами и если он не обеспечивает заданной избирательности, то — двухконтуриый УПЧ. При переходе к этим УПЧ необходимо заново рассчитать количество каскадов. Ме­ тодика расчета зависит от типа используемых усилитель­ ных приборов.

Электронные лампы и униполярные транзисторы

1. Минимальные значения полных емкостей контуров рассчитываются по формулам:

С

|(1.4 -г- 2,5) (/0/Дп) ДС^

для двухконтурных каскадов.

2.Максимальное единичное усиление

х_(S/2itnnC3m для одноконтурного каскада,

S/2icIIn У Съ miC3 для двухконтурного каскада.

(8.16)

Число каскадов УПЧ определяется методом после­ довательных проб по формулам:

а) Двухконтурный УПЧ

*.<»+„— Ко

д/Г /?(л-ф-1),

(8.17)

где К с п , К е , К ед — единичное

усиление соответственно

преобразователя частоты, предварительных и оконечного каскадов.

Численные значения функции tp(ra-H) для допусти­ мого ор берутся из табл. 5.13.

Число каскадов найдено правильно, если удовлетво­ ряется условие (8.4).

б) Усилитель с одноконтурными и двухконтурными каскадами

Ko(n+l) = K e u M K e o K e n ) in- l)l2/ f ( n + l ) ,

(8.18)

где /Сепд — единичное усиление преобразователя

частоты

с двухконтурным полосовым фильтром (для увеличения эффективной избирательности); /Сел — единичное усиле­ ние одноконтурного оконечного каскада; /Сео, Кея— еди­ ничное усиление предварительных каскадов с однокон­ турной и двухконтурной .межкаскадной цепью. Функция /(я+ 1) вычисляется по формуле табл. 5.15 (режим рас­ согласования, случай 1). Входящие в нее значения обоб щепного коэффициента связи р берутся из табл. 4.9.

Количество каскадов n + 1 (включая преобразователь частоты) должно быть кратно двум. Оно найдено пра­ вильно, если удовлетворяет условие (8.8).