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

При выборе метода повышения устойчивости, tfpôMè приведенных, дополнительно учигываются следующие рекомендации.

1 . В УПЧ широковещательных приемников желатель­ но применение способов пассивного метода при исполь­ зовании в каждом каскаде одного усилительного прибо­ ра, что уменьшает его стоимость и упрощает первичную настройку.

2 . В УПЧ специальных транзисторных приемников, когда стоимость дополнительного числа транзисторов не­ значительно влияет на стоимость аппаратуры в целом, целесообразно применение в каждом каскаде каскодного соединения двух транзисторов. Это значительно повыша­ ет устойчивость усилителя.

3. Целесообразна организация [предварительной раз­ браковки биполярных транзисторов для УПЧ по парамет­

рам | Y2l | и | У12 | и выбор такого их режима, при ко­ тором активность A = ]/r | у21 | / | у12 | и усилительный потенциал /См= | y2l | /2]/g\,2gn максимальны. В неус­

тойчивых каскадах целесообразно использование элек­ тронных ламп и униполярных транзисторов с максималь­ ной -величиной отношения S/Cdg и S/C3c.

4. При неустойчивом оконечном транзисторном каска­ де и устойчивых предварительных каскадах (в некото­ рых случаях и при слабой степени неустойчивости по­ следних) целесообразно использование в оконечном каскаде способов пассивного метода повышения устойчи­ вости. Если же это приводит к нежелательному увели­ чению количества каскадов УПЧ, а переход к каскод-

ному

соединению

в оконечном каскаде недопустим, то

в нем

целесообразно применение нейтрализации 1 ,2 <

< Я Рд/Яу1<

3 ) или

нейтрализации и одного из способов

пассивного

метода

(при /Срд//Су1> 3 ). Вместо нейтрали­

зации иногда используют коррекцию внутренней обрат­ ной связи.

5. При умеренной неустойчивости (а в некоторых слу­ чаях и при сильной неустойчивости) большинства каска­ дов транзисторного УПЧ целесообразно сначала приме­ нить пассивный метод повышения устойчивости. Если это приведет к чрезмерному увеличению числа каскадов, то следует перейти к каскодному включению транзисторов или к нейтрализации внутренней обратной связи.

6. В УПЧ на пентодах и униполярных транзисторах наиболее целесообразным способом повышения устойчи­ вости является увеличение собственных емкостей кон­ туров.

6 . 1 0 .

П О Р Я Д О К Р А С Ч Е Т А М Е Ж К А С К А Д Н Ы Х Ц Е П Е Й

 

П Р Е О Б Р А З О В А Т Е Л Я Ч А С Т О Т Ы И У С Т О Й Ч И В Ы Х К А С К А Д О В У П Ч

I. Одноконтурная межкаскадная цепь (рис. 8.18)

 

1 .

Собственные емкости контуров С выбираются в со­

ответствии с рекомендациями § 8.5.

 

2

Коэффициенты трансформации т{ и mi вычисля­

ются по формулам табл. 8.5.

 

3.

Полная емкость контура *)

 

 

с.л= С + Ст+ tn'Ci + ni Cl.

(8.61 )

4.

Индуктивность контурной катушки

 

 

I (шсгн) = 2,53• 107/J (Мгц) Сэ (пф).

(8.62)

5.

Индуктивность катушки связи

 

где /г = 0,2-f-0,9 — конструктивный

коэффициент

связи

индуктивностей L и Lc.

 

 

 

 

6.

Сопротивление резистора шунта

 

 

 

режиме

согласования,

 

 

 

режиме

рассогласо­

 

 

 

вания

третьего рода,

 

где rfM— определяется выражением

(8.23);

 

 

dP = d + (m\8i +

т\ё 1)12^9Сэ.

(8.65)

7.

Коэффициент усиления по напряжению

 

 

Кй = т г-тг5/2*/р^Сэ / 1

+ f)2.

(8.66)

* > Д л я м е ж к а с к а д н о н

ц е п и т и п а

I V

и т а б л . 8 . 5

 

 

(С'

- 4 - C . W C "

4

- С Л

 

 

г)

г)

г)

г)

е)

е)

е)

г)

Ри:. 8.18. Разновидности

одноконтурном

межкаскалпом

цепи.

Т а б л и ц а 8.5

Расчетные формулы для коэффициентов трансформации mt и т х одноконтурных УПЧ

Вид режима

Оптимальное согласова­ ние

Собственная емкость

Соотношение вели­

 

Коэффициенты трансформации

чин проводимостей

Тил межкаскадной цепи

контура

** И * 1

mv т 1

 

 

с<сы-см

с= си-ст

сСм

( 1 + K g t / g , ) 1

-С т

сс -

+ У 8 l g,)*

( 1 -ст

g t < g i

g l < g i

g i < g l

g l <

g i

g i

<

g l

g l

<

g i

la, Па, И б, Ша, Шб, IVa, IV6

la, Па, Нб, Ша, Шб, IVa, 1V6

16, Ив, Шв

1в, Иг, Шг

IV B , IVr

IV B , IVr

 

 

С +

.

W‘ - K

 

с м

щ =

« t V - J -

 

1

/

C + Cm

 

mi У

r

 

m t =

 

m x Ÿ J -

 

m i — \> * » » = l / " - § 7

m i = 1 , ntt

=

 

 

1

m ‘ = l - b / W l f , ’

m t =

l — m t

 

 

l

Wi = i

+

/ ^ / g i ’

m t =

1

rnt

Вид режима

Оптимальное рассогласо­ вание

Согласование

Рассогласование третьего рода

Собственная емкость контура

пп. 4 ,

8 , 9 и 10

§

8 ,5

пп. 4 ,

8 , 9 , 10

§

8 .5

пп. 4 ,

8 , 9 , 10

§

8 .5

Соотношение в е т ­

 

 

 

чин проводимостей

Тип межкаскадноП цепи

» *1

 

 

 

S x < S i

16,

Ив,

Шв

g i < g t

1в,

Пг,

Шг

g x < g i

1г,

Ид,

Шд

g i < g i

1д,

Не.

Ше

g x < g i

IVA,

IVe

gi < g (

IVA. IVe

 

le

 

 

Ид

 

Не

Коэффициенты трансформации mv т1

 

1,

m, =

Y/

 

 

 

 

i .

'ȣ =

ï /

§

 

7

т * =

i

mi =

У

 

7

7

« i = i . « t = ]

/

7 7

int

 

 

1

 

 

i

 

 

 

_—

 

 

 

\ + V g t / g i

 

 

 

 

mt = 1— >nt

 

 

 

//;.

 

1

 

 

»

i +

%r

 

 

mt =

V ëi/gi

 

1

mL

 

 

 

mt — 1,

ml =

 

1

 

mt =

1,

 

=

. / 1

7

 

k y

 

 

m* =

.

 

 

b i

/

^

1, m* =

k y

 

N.Двухконтурная межкаскадная цепь

1. Собственные емкости контуров Сь С2 выбираются

всоответствии с рекомендациями § 8.5.

2.Коэффициенты трансформации ть пщ вычисляют­ ся по формулам табл. 8.6.

3.Полные емкости контуров *)

Сэ, = С, -f- Cm4~ mCi, СЭ2 =

С24~ Ст-(- mCi.

(8.67)

4.

Индуктивности контурных катушек

 

 

 

L12 (мкгн) = —

2,53-10*

 

 

(8.68)

 

 

 

fp\,2 (Мг«) Сэ.,2 (пф)

 

 

5.

Коэффициент связи контуров полосового

фильтра

k =

 

— вариант

1 ,

 

 

 

 

________________________________

 

 

 

]ЛеР(1 + р т /“ SP)/[ 1

 

 

 

— ep)Jj—вариант 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(8.69)

6.

Коэффициент взаимоиндукции полосовых фильтров

с трансформаторной связью

 

 

 

 

 

 

 

 

M = k V L jr 2.

 

 

(8.70)

7.

Емкость

конденсатора

связи

полосовых

фильтров

с внешнеемкостной связью

 

 

 

 

 

 

=

1

k2

 

 

 

4СЭ|Сэ2 (1 - k 2)2

 

~2 ~ (СЭ1 4“ СЭ2) j _

 

 

 

ь2 (СЭ1 + С Э2)2

 

 

 

 

 

 

 

(8.71)

8.

Сопротивления резисторов шунтов

 

 

 

 

^?ш1 1/2 л/рС;И(do

d M i ) ,

 

 

где

^?ш2= 1/2 л/рС02 (г/о—dlM2),

 

 

 

 

 

 

 

 

Щй1

 

 

 

^Mi — d-f"

^7C/piC3

dM2 — ^ 4

 

 

 

27Г^р2СЭ

 

 

9.

Коэффициент усиления по напряжению

 

 

 

KQ--=-tnitnikSj^Tifçdy(1 -f” P")

^3iC02*

 

(8.72)

*) Для схем с емкостным включением контуров полосового филь­

тра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С \ ( С " х + С х) ,

r

r

-

C ' * ( C " * + C i)

, г

 

31 с \ + С " ,

+ С, +

L m>

Сэ2

С'2+

Сп 2+ С~ + Cm.

3i G

Т а б л и ц а 8.6;

Схемы включения контуров полосовых фильтров и расчетные формулы для коэффициентов

 

трансформации

и т 1

Вид режима

Схема включения первого

Сх?ма включения второго

 

контура

контура

i l l . ПОРЯДОК РАСЧЕТА НЕУСТОЙЧИВЫХ КАСКАДОВ УПМ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПАССИВНОГО МЕТОДА ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ

I. Режим оптимального согласования

Повышение устойчивости достигается одним из двух примерно равноценных способов.

Увеличение собственного затухания контура

Необходимое значение затухания вычисляется по формуле

(8.73)

Полученное затухание dm включается в исходные дан­ ные (см. § 8.1 1 ) вместо ранее выбранного (I и обеспечи­ вается при конструктивном расчете контурной индуктив­ ности. Значение dm в дальнейшем используется вместо d при расчете неустойчивых каскадов во всех формулах, в том числе в табл. 8.2 . Если собственное затухание ка­ тушки оказалось d<^duh то к контуру подключается ре­ зистор шунта

1/Я ,„ = ^ рСя(</ш—tf),

(8.74)

величина сопротивления которого вычисляется после определения полной емкости контура Сэ. Расчет элемен­ тов межкаскадной цепи выполняется далее в соответст­ вии с § 8.9, за исключением расчета коэффициента уси­ ления, который для одноконтурного каскада находится по формулам

КЛ

/СУ1

при [3= 0, /р = /0,

(8.75)

Ку,/|П + р 2 при (3>0;

 

 

а для двухконтурного каскада равен

/Со= /СУ1.

(8.76)

Нарушение условия согласования (только для одноконтурных каскадов)

Расчет выполняется в следующей последовательности. 1. Вносимые в контур затухания

Adij = (d, - d) [I r t V [ — (KyJKp)'\.

(8.77)

При выборе знака перед радикалом необходимо исхо­ дить из условии Лd i> A d i при & i< g i и A d i> A d i при

ПРИ g l < g i .

2. Максимальная предельная емкость контура

Смф= (Со/агДйМ1—0,5 (щAdi + a^Adi)].

(8.78)

3. Собственная емкость контура выбирается в соот­ ветствии с пп. 2 , 8, 9 § 8.5 при замене См на Смф*>.

4. Коэффициенты трансформации **>. При С<С.Су1ф Ст

m i = Y 4 ï t -

Vхп т -ft "р

(8.79)

m‘= Y i £ r ’ m‘= m‘V w r f r пр" *'<*<•

Дальнейший расчет ведется так же, как в предыду­ щем случае.

II.Режим оптимального рассогласования

1.Собственные емкости контуров выбираются в со­ ответствии с пп. 6, 8 и 9 § 8.5.

2 . Проверка реализуемости и целесообразности ре­

жима оптимального рассогласования при новом значе­ нии собственной емкости контура выполняется в соответстви с п. 2 § 8.4.

3 . Расчет элементов межкаскадной цепи и качествен­ ных показателей УПЧ далее производится в соответст­ вии с § 8.9, за исключением расчета коэффициента уси­ ления, который выполняется по формулам (8.75) или (8.76).

*) В случае межкаскадной цепи типа IVB и IVr

/Q

с=

[1

+

Y W J à d i )

 

Ст при 8i < s>

 

 

 

с ф

 

 

 

fi +

Y(àdjàdt) (ei/fi,)V ~ Ст при ël <ёг

**) Дчя межкаскадных цепей

типа

IVB и IVr

mt =

V (С +

Ст) Г„ф.

« i -= I — нг£ при g t < g t,

Щ =

V{С +

Ст)/С„ф,

т%=

1 — « I при g t < g t .

III. Режимы согласования и рассогласования третьего рода

1. Собственные емкости контуров выбираются в со­ ответствии с пп. 6, 8 и 9 § 8.5 при Ку= Куи

2. Расчет элементов межкаскадной цепи выполняется так же, как в режиме оптимального рассогласования.

8 . 1 2 . П О Р Я Д О К Р А С Ч Е Т А Н Е У С Т О Й Ч И В Ы Х К А С К А Д О

В У П Ч

П Р И И С П О Л Ь З О В А Н И И А К Т И В Н О Г О М Е Т О Д А П О В Ы

Ш Е Н И Я

У С Т О Й Ч И В О С Т И

 

Как уже отмечалось, для повышения устойчивости используются следующие способы:

переход к каскодным усилительным приборам;

нейтрализация внутренней обратной связи;'

коррекция внутренней обратной связи.

Переход к каскодным усилительным приборам требу­ ет замены в исходных данных параметров одиночного

Р и с . 8 . 1 9 . П р и н ц и п и а л ь н ы е

с х е м ы ц е н т р а л и з а ц и и т и п а у\

авютра нсфор.маторным; б — с

трансформаторным включением цепи

нейтрализации.

усилительного прибора параметрами каскодного соеди­ нения и повторения расчета УПЧ.

Нейтрализация внутренней обратной связи является распространенным способом повышения устойчивости каскадов УПЧ на биполярных транзисторах. В подав­ ляющем большинстве случаев используется нейтрализа­ ция типа у. Основными являются две схемы нейтрали­ зации этого типа: автотрансформаторная (рис. 8.19,а) и трансформаторная (рис. 8.19,6).

На рис. 8.19,а в качестве автотрансформатора ис­ пользуется индуктивность контурной катушки илц ка-

3 2 0