книги / Усилители промежуточной частоты

выборе электронных ламп для УПЧ можно руководст­ воваться следующими общими рекомендациями:

1. В обычных каскадах усиления применяются лам­ пы серии «Ж», имеющие короткую характеристику, на­ пример: 6ЖШ, 6Ж9П и др. В регулируемых каскадах системы АРУ— лампы с удлиненной характеристикой серии «К», например: 6К4П, 6К13П и др.

2. Для узкополосных усилителей выбираются пенто­ ды, способные дать наибольшее устойчивое усиление. Критерием при этом может служить величина S/Ca/?. Она должна быть возможно большей. Для широкопо­ лосных усилителей предпочтение отдается пентодам, обеспечивающим получение наибольшего усиления на каскад, т. е. имеющим большую величину отношения S/(CArK+ Cu а) . Во входных малошумящих каскадах УПЧ применяют каскодное соединение двух триодов (общий катод — общая сетка). Для таких каскадов промышлен­ ность выпускает специальные типы ламп, например: 6Н14П, 6Н24П, 6Н28П, 6СЗП, 6С4П и др.

3. При выборе ламп необходимо учитывать пара­ метры источников питания и условия работы УПЧ (ме­ ханические воздействия, диапазон рабочих температур и т. п.), а также требования к продолжительности рабо­ ты без смены ламп, требования к габаритам, весу аппа­ ратуры, стоимости и др. После выбора типа ламп по справочникам определяются их параметры в типовом режиме на номинальной промежуточной частоте.

2.5. ВЫБОР ТИПА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ И СПОСОБА ИХ ВКЛЮЧЕНИЯ

Основными типами биполярных транзисторов для УПЧ являются маломощные высокочастотные германие­ вые (ГТ) и кремниевые (КТ) р-п-р и п-р-п транзисторы. Кремниевые транзисторы обычно применяются в тех случаях, когда УПЧ должен работать при температурах выше 60 °С.

В выходных каскадах УПЧ при необходимости полу­ чения значительной амплитуды напряжения усиливае­ мого сигнала, могут использоваться транзисторы сред­ ней, а иногда и большой мощности (табл. 2.1).

При определении типа биполярных транзисторов мо­ гут быть использованы следующие общие рекоменда­ ции;

Т а б л и ц а 2.1

Числовая маркировка биполярных транзисторов

1. Прежде всего оценивают частотные свойства тран­ зистора по величине предельной частоты крутизны fs, па которой |У2 1 1 (в схеме с общим эмиттером) уменьшает­ ся по сравнению со своим низкочастотным значением

в У 2 раз. Уменьшение |#2i| приводит к падению уси­ ления. Для одноконтурных настроенных и двухконтурных УПЧ выбирают транзисторы, удовлетворяющие условию

Частота fs связана с другими предельными частотами биполярных транзисторв следующими формулами [29]:

ления приводит к нарушению симметрии формы резо­ нансной кривой. Каскады, настроенные на частоту /р2 > >/о, будут иметь меньшее усиление по сравнению с кас­

ориентировочно, исходя из заданных коэффициента уси­ ления по напряжению и полосы пропускания. Из двух значений fs, полученных по формулам (2.13) и (2.14), выбирается большее. Графики функции (2.14) приведе­ ны на рис. 2.7.

3.Обычно имеется несколько типов транзисторов,

удовлетворяющих условиям (2.13) и (2.14), особенно при невысоких значениях номинальной промежуточной частоты. Учитывая, что стоимость транзисторов возра­ стает примерно пропорционально частоте fs, в УПЧ с не-

Рис. 2.7. Графики функции (2.14).

высокими /о не следует применять транзисторы, у кото­ рых /а»/о. Может быть рекомендовано условие

Транзисторы как усилительные приборы могут быть использованы по одному в каждом каскаде. При этом они включаются по схеме с общим эмиттером пли общей базой. Первая схема дает значительно большее усилр*-

3*

йиё, чем вторая, из-за Мёиьшеи входной проводимости. Однако усилитель с общим эмиттером часто работает неустойчиво из-за сравнительно глубокой внутренней обратной связи. Поэтому при высоких номинальных про­ межуточных частотах нередко отдают предпочтение кас­ кадам с общей базой, которые обычно работают устой­ чиво. Однако при использовании этих схем необходимо в 1,5—2 раза и более увеличивать число каскадов уси­ лителя. Поэтому более рациональным для повышения устойчивости и уменьшения числа каскадов усилителя является применение каскодных включений двух (обыч­ но однотипных) трапзистров. На частотах до 1—5 Мгц (реже на более высоких частотах) целесообразно использование схем типа общий эмиттер — общий эмит­ тер, а на более высоких частотах — общий эмиттер — общая база.

Основными достоинствами каскодных схем является слабая внутренняя обратная связь и более высокий уси­ лительный потенциал. В связи с этим от каскодных уси­ лителей можно получить значительно большее устойчи­ вое усиление, чем ог схемы с общим эмиттером. Умень­ шаются также искажения формы резонансной кривой, улучшается стабильность основных качественных пока­ зателей усилителя. Каскодные усилительные приборы су­ щественно упрощают настрочку усилителей вследствие слабой взаимозависимости' настроек контуров соседних каскадов. Недостатком усилителей, использующих каскодное соединение, является их более высокая стои­ мость. Каскодные включения общая база—общий эмиттер и общая база — общая база не имеют каких-либо преи­ муществ перед включением общий эмиттер — общая база. Они применяются в УПЧ с последовательным включением входных цепей транзистора в колебатель­ ный контур при высоких значениях номинальной проме­ жуточной частоты (выше 30 Мгц).

В табл. 2.2 приведены формулы, связывающие у-па­ раметры различных схем включения биполярных тран­ зисторов.

Способ определения актиьных и реактивных составляющих //-па­ раметров транзистора с общим эмиттером зависит от величины отно­ шения folfs.

1. Область низких частот UIU—а«^ 0,1. Активные и емкостные составляющие //-параметров практически не зависят от частоты. Про­

ÿ-параметров (1, 16], рассчитываются по известным низкочастотным значениям Л-параметров:

g Н0=1/Ли, gl20= hl2gll0, g2lO = fl2\guo, g 220 = ^22—Ü2igl20.

Их можно вычислить также по известным высокочастотным параме­ трам по обобщенной формуле.

При а в^ 0,1

£о= 5 — Grf,

где go — низкочастотные значения проводимостей gno, g i2o, g 2*o; g — высокочастотные проводимости gu, £ 12, g22 на частоте f;

Емкостные составляющие вычисляются по формулам:

Сц = Сцо, Сз2= Си + С220, Ci2==Ci20,

где Сц0, С220, Ci2o — низкочастотные значения емкостей:

Численные значения функции <р3(ав)

аа