9.2 Резонансні діапазонні каскади з автотрансформаторним, трансформаторним і комбінованим зв’язками

Резонансні каскади з автотрансформаторним зв’язком

Резонансний підсилювач з автотрансформаторним під’єднанням контуру до ПЕ (рис. 9.3) використовується для вирівнювання загального коефіцієнта підсилення при перемиканні піддіапазонів.

Рисунок 9.3 – Резонансний діапазонний каскад з автотрансформаторним під’єднанням контуру до ПЕ

Значення К₀(ω) для підсилювача з автотрансформаторним ввімкненням визначається у відповідності з виразом

, (9.3)

де – модуль провідності прямої передачі ПЕ;

m₁ та m₂ – коефіцієнти ввімкнення контуру з боку ПЕ відповідно до даного та наступного каскадів і розраховуються за формулами

.

Підбираючи коефіцієнти включення m₁ та m₂, можна забезпечувати однаковий коефіцієнт підсилення та характер його зміни в кожному з піддіапазонів. Автотрансформаторне ввімкнення контуру послаблює його зв’язок з ПЕ, зменшує вплив внутрішнього опору та вихідної ємності ПЕ на добротність та настройку контуру підсилювача. Вказані обставини дозволяють отримати високу вибірність та забезпечити високу робочу частоту підсилювача.

Максимальний коефіцієнт підсилення при припустимому ступені шунтування контуру з боку обох ПЕ може бути досягнуто при коефіцієнтах ввімкнення

та , (9.4)

де R₂₂ – вихідний опір ПЕ даного каскаду;

R_вх.оn. – вхідний опір наступного каскаду.

Для стабільного підсилювача значення коефіцієнта шунтування звичайно складає не менше 0,7…0,8.

Якщо в процесі розрахунку отримане значення будь-якого з коефіцієнтів ввімкнення більше або рівне 1, то відповідний ПЕ може бути під’єднаний до контуру повністю. Нехтуючи, зокрема, R_вх.оnі припускаючиψ= 0,8 на максимальній частоті піддіапазону, значення m₁можна визначити з співвідношення

,

де R₂₂;– визначені на тій самій частоті.

Резонансні каскади з трансформаторним зв’язком

Значна можливість впливу на характер зміни резонансного підсилення в діапазоні робочих частот властива резонансному підсилювачу з трансформаторним під’єднанням контуру до ПЕ (рис. 9.4).

Еквівалентна схема такого ввімкнення показана на рис. 9.4.

З еквівалентної схеми можна бачити, що каскад має два індуктивно зв’язаних контури з резонансними частотами

(9.5)

(9.6)

Рисунок 9.4 – Резонансний підсилювач з трансформаторним під’єднанням контуру до ПЕ

Рисунок 9.5 – Еквівалентна схема каскаду з трансформаторним під’єднанням контуру до ПЕ

Перший контур створений індуктивністю котушки зв’язку L₁та ємністю вихідного кола підсилювального елемента, а другий – змінний резонансний контур підсилювача, – елементами L­₂,C₂.

Можливі три випадки відношення частот:

1) режим “подовженого” вихідного кола ПЕ ;

2) режим “скороченого” вихідного кола ;

3) проміжний режим .

Характер зміни резонансного коефіцієнта підсилення по діапазону відповідає кожному конкретному випадку. Вибираючи співвідношення частот та, можна забезпечити в такому підсилювачі компенсацію нерівномірності коефіцієнта передачі попередніх каскадів (рис. 9.6).

Рисунок 9.6 – Характер зміни

Порівнявши K₀(ω_0­) різних режимів можна спостерігати переваги режиму “скорочення”:

середній по діапазону резонансний коефіцієнт підсилення більший ніж в режимі “подовженого” поля;

значення індуктивності котушки зв’язку L₁в цьому випадку є меншим ніж в інших, що зумовлює конструктивні і технологічні зручності;

забезпечується можливість компенсації нерівномірності коефіцієнта передачі попереднього каскаду, що працює в режимі “подовження”.

Недоліком режиму зі “скороченням” може бути погіршення вибірності до дзеркального каналу

,

де – проміжна частота тракту.

Резонансні каскади з комбінованим зв’язком

Резонансний підсилювач з комбінованим індуктивно-ємнісним зв’язком (див. рис. 9.4, додаткові елементи показані пунктиром) забезпечує практично лінійний характер зміни в діапазоні частот (рис. 9.6). Це пояснюється додаванням частотних характеристик, зумовлених ємнісним та індуктивним зв’язком (при “подовженні”).

Недоліками такої схеми є погіршення вибірності по відношенню до дзеркальних каналів і зменшення коефіцієнта перекриття по частоті.