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

книги / Усилители промежуточной частоты

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
17.18 Mб
Скачать

СП

I

 

 

1 ип усилителя

 

 

 

 

 

 

Число каскадов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

1

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Усилитель с парами

расстроенных

каскадов.

Р е­ —

1,595

1,387

1,305

 

1,259

1.229*

зонансная кривая типа С

с

 

подъемом

максимумов до

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уровня 1.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Усилитель с

парами

расстроенных

каскадов.

Р е­

2,00

 

1,618

 

1,478

 

1,401

 

1,351

зонансная кривая типа С с

подъемом

максимумов

до

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уровня 1,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Усилитель с парами

расстроенных

каскадов.

Ре­

2,414

1,833

1,625

 

 

1,525

 

1,457

зонансная кривая типа С

с

 

подъемом

максимумов до

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уровня 1,41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Усилитель с тройками расстроенных каскадов.

 

3,808

 

3,199

 

 

 

2,949

 

Резонансная кривая

типа

С

с

провалами

вершины

до

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уровня 0 ,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Усилитель с тройками расстроенных каскадов.

 

4.939

 

 

3,873

 

 

 

3,467

 

Резонансная кривая типа

С с

провалами

вершины

до

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уровня 0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Усилитель

с

тройками

расстроенных каскадов.

 

6,064

 

 

4,478

 

 

 

3,914

 

Резонансная кривая типа

С

с провалами

вершины

до

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уровня 0,707

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

Значения функций Фп (л)» Ф(я) и На

Тип усилителя ФП(П) ф(я)

Настроенный

1

1

 

усилитель

 

toi

1

 

 

Усилитель с

1

1

парами расст­

 

 

роенных каска­

 

/ » • - ' + *

дов

 

 

 

+ \ f V W V У

+ У (1 + P * ) 2 Î / 4 ^ -4 P *

иа

У1 2 - 1

У P2 - i +

+ V ( i + P Y V ° п - 4р2

+ К ( | +рг)г7 1 - ^ г

Тип усилителя

*п(«>

Ф(п)

 

Hz

У силитель с

1

1

у

V J - ,

парами расст­

 

V~2* / 4

роенных каска­

 

— 1

 

дов.

Резонанс­

 

 

V

n/ 4 - l

ная

кривая ти­

 

 

 

 

па В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Усилитель с

Положительный

максималь­

 

 

/

Ф(л)

ф (п) - Фп (л)

при 0„ =

V~2

ный

корень уравнения

тройками

расст­

 

 

 

 

 

 

Фп (П)

роенных

ка­

1

2 (р2 — 3)

(P2 — З)2

 

 

 

 

 

 

 

 

скадов

 

Ф® («)

Фп (п)

Фп (п)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 4 ( i + m y / T f - i ) = o

 

 

 

 

 

Усилитель с

 

1

 

 

1

 

 

 

тройками

рас­

 

 

 

 

{ /

"

т -*

строенных

ка­

 

 

 

2

1

скадов.

Резо­

 

 

 

 

 

Г

/ 8

- 1

нансная кривая типа В

 

 

 

Тип усилителя

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Настроенный

усилитель.

Резонансная

кри-

1.0

1.554

1,961

1,299

2,593

2,858

3,100

3,324

3,534

3,733

вая~типа А

 

 

 

 

 

 

0,707

 

 

 

 

 

 

 

 

Усилитель с

парами

расстроенных

каска-

0 ,8 8

0,99

1,07

1.14

дов. Резонансная кривая типа В

 

 

0,429

 

 

0,686

 

 

 

 

Усилитель с

парами расстроенных каскадов.

0,575

0,734

0,790

Резонансная кривая типа С с

подъемом

макси­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мумов до уровня

1,1

 

 

 

 

 

0,337

 

 

0.560

 

 

 

 

Усилитель с

 

парами расстроенных каскадов.

0,474

0,624

0,675

Резонансная кривая типа

С с подъемом

макси­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мумов до уровня

1,25

 

 

 

 

 

0,275

 

0,407

0,490

 

 

_

 

 

Усилитель с парами расстроенных каскадов.

0,551

0,601

Резонансная кривая типа С с

подъемом

макси­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мумов до уровня

1,41

 

 

 

 

 

0,500

 

 

 

 

 

 

 

)*

Усилитель

с

тройками

расстроенных

кас­

0,579

0,626

кадов. Резонансная кривая типа В

 

 

 

0,231

0,295

 

 

 

Усилитель

с

тройками расстроенных

кас­

 

0,334

кадов. Резонансная кривая типа С с провалами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вершины до уровня 0 ,9

 

 

 

 

 

 

0.181

 

 

 

 

 

 

 

 

Усилитель

с

тройками

расстроенных

кас­

 

 

 

 

0,243

 

 

0,280

 

кадов. Резонансная кривая типа С с провалами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вершины до уровня 0,8

 

 

 

 

 

0,149

 

 

 

 

 

 

 

Усилитель

с

тройками

расстроенных

кас­

0 .210

0.247

кадов. Резонансная кривая типа С с провалами вершины до уровня 0,7

 

 

Тип усилителя

 

 

 

 

Уровень

 

 

 

 

Число каскадов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отсчета

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Настроенный

усилитель.

Резонансная

0,1

10.0 .

4.8

3,75

3.4

3 .2

3,1

3,0

2,94

2,92

2,90

кривая типа А

 

 

 

 

 

 

 

0,01

100

16

9,0

7,0

6.1

5.6

5.1

4,9

4,7

4,65

Усилитель

с

парами

расстроенных

0.1

3,154

2,159

1,935

1,839

1,786

каскадов. Резонансная кривая типа В

 

 

0,01

10,0

3,92

2,98

2,63

2.44

Усилитель

с

парами

расстроенных

0.1

2,609

1,796

1,62

1,546

1,506

каскадов.

Резонансная

кривая

типа

С

0,01

8,111

3,153

2.40

2,124

1.984

с подъемом максимумов до уровня 1, 1

 

 

2,446

 

 

 

 

 

 

 

 

Усилитель

с

парами

расстроенных

0,1

1,681

1,520

1,452

1.416

каскадов. ^Резонансная

кривая

типа

С

0,01

7,547

2,908

2,215

1,962

1,836

с подъемом максимумов

до

уровня

1,25

 

 

2.351

 

 

 

 

 

 

 

 

Усилитель

с

парами

расстроенных

0,1

1,612

1,458

1,394

1,360

каскадов.

Резонансная

кривая

типа

С

0.01

7,220

2,757

2,099

1.861

1,742

с подъемом максимумов до

уровня

1,41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Усилитель

с

тройками

расстроенных

0,1

2,15

1,67

1,55

каскадов. Резонансная кривая типа В

 

0,01

4.641

_

2,491

2,071

Усилитель

с

тройками

расстроенных

0.1

2,025

1,415

1,30

каскадов.

Резонансная

кривая

типа

С

0,01

3,44

1,95

1,62

с провалами вершин до уровня

0 ,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Усилитель

с

тройками

расстроенных

0.1

1,60

1,32

1,26

каскадов.

Резонансная

кривая

типа

С

0,01

3,18

1,88

1,61

с провалами вершины до уровня 0,8

 

 

 

 

 

1,55

 

 

 

 

 

 

 

Усилитель

с

тройками

расстроенных

0,1

1,28

1,24

каскадов.

Резонансная

кривая

типа

С

0,01

3.10

1,73

1,51

•с провалами вершины до

уровня 0 ,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Очевидно, что существует предельное максимальное

значение

fW

п/ри котором АРп/Рп

и ар достигают мак­

симально

допустимой

величины. Уравнение

ЯПМ/ЯП7П=

= ар сравнительно просто

решается, если

v<^6, и сте-

 

 

 

 

пень полинома

d\p(y)) _

 

 

 

 

d Ы

 

 

 

 

= 0

не превышает пятой

 

 

 

 

Аналитические

значения

 

 

 

 

для рмh при v<:3 приве­

 

 

 

 

дены в табл. 4.2.

 

 

 

 

Решая

и

уравнение

 

 

 

 

Рп (у) = 1/оп

учитывая

 

 

 

 

соотношения

(4.1) — (4.5),

 

 

 

 

нетрудно определить от­

 

 

 

 

носительные

 

расстройки

 

 

 

 

Уи Уъ и частоты /ь f2, со­

Рис. 4.4. Резонансная кривая ти­

ответствующие уровню оп

па В многокаскадного УПЧ.

отсчета полосы пропуска­

пускания

Пдп

и Пп,

 

ния (рис. 4.4), полосу про­

коэффициент

непрямоугольности

резонансной кривой Н а,

а также функции фп(я)

и ф(я).

Соотношения

для фц(/7),

ф(я) и На при v < 3

приве­

дены в табл.

4.2

и 4.4.

Численные

значения рм, фп, На

приведены в табл. 4.3, 4.5 и 4.6.

 

 

Принимая

во

внимание,

что

Р/*= |#Р/*|Мэ/о

ÿP/t=

= (fvh/fo)— (fo/fpk), определяем частоты настройки сим­ метрично расстроенных А-х каскадов

f p k ^ - k + i ) — /о

“Ь(^3ftpft/2)“ (с?элрл/2 J

причем

 

 

/pft/pv—jfe+l /о

4.3. ФОРМИРОВАНИЕ РЕЗОНАНСНОЙ КРИВОЙ ДВУХКОНТУРНЫХ УПЧ

Выражения для основных качественных показателей произвольного каскада двухконтурного УПЧ могут быть получены из его эквивалентной схемы (рис. 4.5а — при параллельном и рис. 4.5,6 — при последовательном вклю­ чении во второй контур усилительного прибора следую­ щего каскада).

Lf

СЭ2 4

- o

“te

m iy z i “ i

—O

a)

Рис. 4.5. Приведенные эквивалентные схемы двухконтурного УПЧ:

а с параллельным; б —с последовательным вторым контуром полосового фильтра.

Уравнения контурных токов схемы рис. 4.5,а:

/т . /', +

/ 3 = /2(1 +

/««,),

 

U [I ~

+ h ,C 3tC a2M Ù lc/ m l = /2,

(4.39)

 

 

 

fPl=

1/2* 1 /IÂ 7 ,

ГР2 = 1/2* Ж

 

— резонансные частоты первого контура при разом­ кнутом втором и второго при разомкнутом первом соот­ ветственно;

T l = C 3l / g a b Т2= C3z/gn2-

Уравнения контурных токов схемы рис. 4.5,6

junj , +

/» = /* (1 + /Шх1)»

1

 

/, [1 -

(f/fp,)2] + «огЛ4Сэ,//с=

/2,

(4.40)

Исключая в обоих системах токи / 2, /,

и учитывая, что

в (4.39) i г = п и у „ и ic, а в (4.40) j 1= m ih2J l,

находим об­

щие выражения для основных параметров:

 

Модуль коэффициента усиления каскада по напря­ жению и току

 

Д* _

Ule ----mi/nlfpifp2li I i/211

(4.41)

 

1

Ul

d aida2f V p (y)

 

 

(схема

рис. 4.5,a),

 

 

 

 

 

__ ilO_________________mjk |^21 I__________

(4.42)

 

^1

УP (y) 91^92^91^02(1 k2)

 

(схема

рис. 4.5,5),

 

 

 

 

где p(y) — характеристический

полином, определяющий

форму резонансной кривой каскада:

 

 

Р(у) = ^ + а з У 3+а2у2+а1у + а0\

(4.43)

Я4, Û3,

а2, ai, ao —функции

относительных расстроек ури

Ур2 и эквивалентных затуханий контуров dQUdo2:

 

 

а4

,2 #2

а,

. £р2 --j/pi

 

 

J2 #2

 

 

 

“э!“э2

 

db\d32

 

&2-- л

À

£p2 + £pl ~ 4£pi£p2

 

^91 ^92

U n i U n

 

Л

O #Рг — ÿ p i

/ УргУуг

 

 

d 9Xd n

\ d . ^

 

2

2

^ Р г

___ V p2

|

°-

4 4

+

 

2(ïu — 2)

(4.44)

Y i Л

ïll+ j ’

^.2 j/p2 — */pi . n da.(ia2

yp, = y — p - , t/P2 — y — ^ — константы, определяю­

щие относительные расстройки соответственного пер­ вого и второго контуров полосового фильтра.

Yn=i + 4 M 3lrf32(i - n

Sp= u / p . ;

(4-45)

/р2 = /'Р2/Щ — &2—резонансная частота второго

контура

при коротком* замыкании первого.

 

0)

 

Коэффициент усиления на частоте f a ( y =

 

К01 = т гт г/р,/р,/г | г/2110

ff0d 3xd 32

X

(4.46)

X / ( Y n + № )3+ (P - P ,)2 (схема рис. 4.5,a),

J 0I = m tk I /г2, |„/Кg 3lr 32d 3ld 32 ( 1 —k 2) [(YU+ р,р2)3 +(р2—P,)2J

(4.47)

(схема рис. 4.5,б), где (3,= | y Pl \!dai; % = ± \ y P2\/d32.

88

Уравнения резонансной кривой каскада

. (схема (рис. 4,5,а),

V (Тп + РА)2 + (Р* ~ Pi)2 (схема рис. 4.5,6).

Полагая так же, как и в одноконтурных ifo|ÿ2l | —/|ÿ2l|o, |/i2i | = I M o получаем *>

(4.48)

УПЧ,

Л (У) = V (Га+ Ш * -I-(fc - Р.)7Vp(y). (4.49)

Уравнение фазовой характеристики каскада

 

9,(У)'=Û+-J- ~

где 0 =

0S—для каскада^ рис. 4.5,а и 0 = 0,t — для

каскада

рис. 4.5,6.

Резонансная кривая каскада (4.49) прежде всего дол­ жна удовлетворять условию симметрии: Pi( y ) = P l(у), что достигается, если функция аз и ai в уравнении (4.44) тождественно равны нулю.

Решение системы уравнений

« з = 0 , Ü I = о

(4.51)

приводит к трем вариантам эквивалентного полосового фильтра с симметричной резонансной кривой.

1.Оба контура полосового фильтра настроены на одну и ту же частоту fpi=fp2 =fo и имеют одинаковые эквивалентные затухания dai = d a2 = d a= d 0.

2.Контуры полосового фильтра имеют одинаковые

эквивалентные затухания dai= da2 = d a=do, но настроены на разные частоты fpi=£fP2- Причем fpifp2=fo2.

3. Оба контура полосового фильтра настроены на одну и ту же частоту fpi = f P2 =fo, но имеют различные эквивалентные затухания d3i ^ d a2. Причем daid32 =

*> Частотный множитель [оIf в первом выражении (4.48) учнты-

вастся при оценке избирательности усилителя в случае больших рас­ строек.

т

= d :)2=do2. Здесь d0 определяет полосу пропускания каскада. При удовлетворении условия (4.51) выражения для коэффициентов усиления по напряжению (4.46) и току (4.47) и уравнение резонансной кривой (4.49) при­ нимают следующий вид:

К01 = triittitk | уп \fd9(1 - f р2) Y g 3ig3î (схема рис. 4.5,а), (4.52)

J 0, = m

i k \ h sl |/rf,(l + р2) 1/^э/э2(1 é.) (схема рис. 4.5,б),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.53)

Л

(*) =

(! W V V х л+

 

(Рк2р - Г) +

(1+

РГ. (4.54)

где р — обобщенный коэффициент связи

контуров поло­

сового фильтра:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kld3 Y I — k2

— вариант

1,

р =

j

 

 

/

 

 

^

 

 

 

2- (4.55)

 

 

k/ У d3ld32 (1 — k2)

-- вариант

3;

 

(

 

 

1

 

 

 

— варианты 1 и 2,

 

 

 

I

 

\

пл пттптгт

9*

 

(4.56)

гкр■

/

1

( а»

,

 

 

1

 

1

BdpiidHi

о,

 

 

 

1 У

2

V

 

«Э1

J

 

 

 

 

 

 

л

 

 

УМэ

 

— варианты 1 и 2,

 

(4.57)

 

 

1

у ! V d 3lc?:)2 — вариант 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

усилитель

состоит

из

п

идентичных

каскадов,

то выражения для коэффициентов усиления и уравнение резонансной кривой можно записать иначе:

*.« = [ m m i k I уп \/d3(1 + р2) V £э,Ы">

(4.58)

Jon = \rriik | h„ \!d3(1 -+ р2) V ëzS o Jl — /г2)]”,

(4.59)

^ w = [ i + PVK + 2 ^(p K2p - n

+ (i + m n- (4.60)

Уравнение резонансной кривой (4.60)

при р,ф= 1

совпа­

дает с аналогичным уравнением одноконтурного усили­

теля с парами расстроенных каскадов при условии

уд­

воения в последнем числа каскадов. Форма кривой

оп­

ределяется

величиной обобщенного

коэффициента

связи р.

 

 

 

90