книги / Радиоприемные устройства.-1
.pdfпротивление потерь, р - волновое сопротивление контура, то Д<2 = ~(р Дг)/г2
или &Q/Q » —Дг/г и ДЯ//7* Дг/г
Таким образом, основное влияние на полосу пропускания контура в оди ночном каскаде оказывает изменение его активного сопротвления г, которое обусловлено в основном вносимым со стороны УП активным сопротивлени ем. Путем ослабления связи УП с контуром такое изменение можно сделать не превышающим заданной величины.
В случае использования в нагрузке УРС сложных многозвенных фильтру ющих систем на изменение их параметров наибольшее влияние оказывают лишь те контуры, с которыми УП связаны непосредственно.
При значительном ослаблении влияния параметров УП на колебательные системы начинают сказываться изменения собственных емкостей и индуктив ностей избирательных цепей. Методы стабилизации АЧХ для этого случая сво дятся к использованию стойких к внешним воздействиям деталей, жесткого монтажа УРС и т.д.
Отметим, что в многокаскадном тракте, содержащем несколько рассредо точенных избирательных цепей, влияние дестабилизирующих факторов на сквозную АЧХуМожет быть различным. При пологой ее форме возможная вза имная расстройка пары каскадов приводит к расширению полосы пропуска ния. Наоборот, при АЧХ, близкой к прямоугольной, взаимная расстройка спо собствует сужению полосы.
Известны следующие методы повышения стабильности усилительного тракта при действии дестабилизирующих факторов: 1) использование стабиль ных компонентов, мало чувствительных к влиянию дестабилизирующих фак торов; 2) применение принципа компенсации влияния дестабилизирующих факторов, например включение в колебательном контуре дополнительного конденсатора с таким температурным коэффициентом емкости, что при изме нении температуры осуществляется взаимная компенсация влияния разных элементов контура на его частоту настройки; 3) ослабление связей нестабиль ных компонентов с трактом; 4) использование стабилизирующих линейных отрицательных обратных связей; 5) применение конструктивных мер(герметизации, амортизации) и др.
Самовозбуждение усилителя. Под самовозбуждением усилителя понимают переход его в режим генерации. Нормально функционирующий тракт не дол жен работать в режиме генерации или близком к нему, так как в последнем случае возможные изменения параметров тракта могут привести к самовоз буждению.
Причиной генерации является положительная обратная связь, сопровож |
||
дающаяся появлением на входе усилителя, кроме колебания U |
lip |
|
= U e |
||
, |
j\p |
вх |
также колебания U |
— U е ос , поступающего с выхода усилителя на его |
|
о . с |
О .с |
|
вход по цепи обратной связи. Известно, что необходимыми условиями генера
ции являются условие баланса фаз |
= |
, условие баланса амплитуд |
||||
Uо- .с- |
= |
и |
вх |
. |
|
|
= |
|
|
|
|
||
|
Положительная обращая связь может возникать в отдельных каскадах |
|||||
УРС или в усилителе в цепом. Причинами обратных связей являются: |
||||||
|
1) |
магнитные или электрические поля между компонентами УРС вследст- |
о
вие несовершенной конструкции; они могут быть предельно ослаблены ра циональной конструкцией, разнесением входных и выходных цепей каскадов и тракта в целом, экранированием и т.д.;
2) общие цепи питания по постоянному току, приводящие к появлению на импедансах этих цепей для токов высокой частоты (внутренних сопротивле ний источника или отдельных участков) высокочастотных колебаний, кото рые по общим цепям питания могут поступать с выхода тракта на его вход; эти связи должны быть предельно ослаблены уменьшением соответствующих импедансов путем включения блокировочных емкостей С- у источников E Q , фильтров нижних частот (R С ,) в общих цепях питания (рис. 4 3 );
3) внутренняя обратная связь в УП, причиной которой для полевых тран зисторов в схеме с общим истоком является проходная емкость С3с (см. рис. 2.15), для электронных ламп в схеме с общим катодом — проходная ем кость Са с , для биполярных транзисторов в схеме с общей базой —емкость коллекторного перехода Ск б и т.д.
Рассмотрим последнюю причину самовозбуждения, так как она характер на для всех видов УРС и УП. При проектировании УРС влияние внутренней об ратной связи в УП должно быть ослаблено до допустимой величины. Приведем краткие сведения о методах исследования устойчивости усилительных трак тов, проиллюстрированные на примере невзаимного УП.
Методы исследования устойчивости усилителей радиосигналов. Эти мето ды основаны на применении результатов теории устойчивости электрорадио цепей. Однако специфика моделей УРС делает ряд известных методов неэф фективными. Так, при использовании методов, основанных на частотных кри териях Найквиста, Найквиста—Боде, возникают трудности, связанные с необ ходимостью разделения (в особенности экспериментального) цепей прямой передачи и обратной связи, а также в случае усилителя с "отрицательным” со противлением. Усложнение модели анализируемого тракта на высоких часто тах из-за необходимости учета паразитных ZC-цепей, а также усложнения уси лительных структур (усилители типа активных фильтров) затрудняет исполь зование метода прямого поиска корней характеристического уравнения и условия устойчивости Гурвица. Это обусловлено снижением точности исследо вания характеристического уравнения высокого порядка, определяющего по ложение корней на комплексной плоскости.
Широкое применение в УРС находит метод, основанный на иммитансном
РиС'4Д
критерии (иммитанс — обобщенное понятие, объединяющее понятия импе данс (полное комплексное сопротивление) и адмитанс (полная комплексная проводимость)). При его использовании модель исследуемого тракта пред ставляется в виде эквивалентного активного четырехполюсника, а также двух комплексных проводимостей — источника сигнала Уг = + jBT и нагрузки У, = GH + jBH (см. рис. 4 2 ) .
В общем случае в соответствии с этим методом проводится исследование частотных характеристик иммитанса W (/со) в сечении на входе или выходе четырехполюсника. Если хотя бы на одной частоте во всем диапазоне 0 < со <
<оо удовлетворяются условия: |
|
Re[W(/co) ] < 0; |
(4Л) |
bn[W (jco)] = 0 , |
(42) |
т. е. иммитанс считается чисто активным и отрицательным, то исследуемое устройство является неустойчивым и переходит в режим генерации.
На не очень высоких частотах многие УП работают устойчиво при корот ком замыкании на входе или выходе. Поэтому в качестве исследуемого имми танса целесообразно выбрать полную проводимость У(/со); четырехполюсник при этом должен описываться системой У-параметров (см. рис. 4.2). Приме нительно к последней схеме проводится исследование условий (4.1), (4.2)
для проводимости |
У, 0 со) : |
|
|
|
Гг + Увх |
(43) |
|
или проводимости |
Y2 0'со) : У2 = |
Увых + Ун |
|
|
При дальнейшем исследовании устойчивости УРС рассмотрим полную про |
||
водимость (4.3) в сечении на входе УП. |
|||
|
Исследование усилителя на невзаимном УП. Выражение для полной вход |
||
ной проводимости усилителя (2.37) можно записать следующим образом: |
|||
|
|
|
(4.4) |
|
У У |
|
|
|
2 1 1 12 |
|
|
щ е АУ = |
|
|
|
“ |
вх |
|
|
|
22 |
|
|
Если в УП отсутствует внутренняя обратная связь (ВОС), т.е. У1г = 0, то Увх = У, j и не зависит от проводимости нагрузки. Если У Ф 0, то в зависи
мости от вида УП, нагрузки и частоты влияние Л YBX на Увх может быть раз
личным. Однако нетрудно видеть, что чем меньше величина Л Увх сравнитель но с У , тем слабее влияние ВОС на работу усилителя. Действительно, пусть изменение ДУвх достигается путем изменения величины связи выходного ко
лебательного контура и УП (рис. 4.4). Для слабой связи (когда отвод |
а |
на |
ходится ближе к низшему выводу катущки L2) значение Уя велико и |
изме |
|
нение входной проводимости ДУвх в соответствии с (4.4) близко к нулю. |
В |
этом случае влияние ВОС будет мало', так как мал коэффициент усиления УП (см. (2.36)) и, следовательно, мал коэффициент передачи по петле ВОС. Бели связь контура с УП увеличить,повысив тем самым коэффициент усиления УП,
то влияние ВОС возрастет, а ЛУвх увеличится. Следовательно, |
изменение |
||||||||||
ДУвх качеств дано характеризует влияние ВОС, при этом для ДУвх = |
0 усили |
||||||||||
тель абсолютно устойчив, так как обратная связь не проявляется. |
|
|
|
||||||||
Введем обозначение —Д. У>х = AgB + /Д 6вх .Можно |
показать, |
что |
для |
||||||||
схем, приведенных на рис. 4.2 или рисГ^.4: |
|
|
|
|
|||||||
|
£ Xи |
II |
С „ ( 1 4 4 2) * ( * , * ) ; |
|
|
|
|
|
|||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(45) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дъ |
= |
|Г „ |
т „1 |
Г(Ф,<Р), |
|
|
|
|
(4.6) |
|
|
С „ ( 1 4 4 , ) |
|
|
|
|
||||||
|
|
ВХ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
II |
G |
|
|
|
|
cos\p + tgi^sint// |
|
|
|
|
|
|
|
* = “ 8( Г М |
; |
1W ) “ |
||||||
|
|
|
1 |
+ tg2(р |
|||||||
|
|
ю |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
sin 1/ — tgi^cosi// |
|
B 2 2 + Bn |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
; |
tg>fi = |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + tg*v? |
|
G 22 + |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проводимости Д£вх (4.5) и Д6ВХ (4.6) включены параллельно |
Уг , |
т. е. |
|||||||||
входному контуру в схеме УРЧ (см. рис. 4,4). Поэтому |
исследуем |
влияние |
|||||||||
Д£вх и А\ х |
на его характеристики. |
|
|
|
|
|
|||||
функции X |
в (45) и У в (4.6) слоимым образом зависят от параметров |
||||||||||
<Р,Л2 , G22 , Y.k и У , поэтому Agax и Д6вх зависят от частоты |
и |
могут |
|||||||||
иметь различные знаки: Ag |
-it О, ДЬв% |
0. В результате происходит изме |
|||||||||
нение комплексной проводимости Ух , |
что приводит к |
следующим явлени |
|||||||||
ям: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) |
из-за Д |
Ф 0 изменяется эквивалентная реактивная проводимость |
|||||||||
|
Ьп[У,] ~ Вт *В ц + ^ в х > |
|
|
|
(4 -7> |
||||||
2) |
из-за Д?вх Ф 0 изменяется эквивалентная активная проводимость |
|
|||||||||
|
М |
1' , ] = с г . с |
11. д г, |
|
|
|
|
(4® |
|||
где У. - |
С |
+ jBT , У ^ = С п + /В —составляющие комплексных прово |
димостей соответственно YT и Y
Таким образом, наличие ВОС в УП оказывает следующее влияние на вход ной контур: расстраивает его , так как изменяется эквивалентная реактивная проводимость (4.7), и изменяет сопротивление потерь, так как изменяется эк вивалентная активная проводимость (4.8). Вследствие этого наблюдается де формация резонансной характеристики входного контура из-за влияния ВОС в УП. Если на одной из частот со* Re[Y (jсо*) ] < 0, a Im[ Y %(Jсо*) ] = 0, то на этой частоте в соответствии с (4.1), (4.2; возникнет Генерация, так как потери в контуре будут полностью скомпенсированы. Компенсация потерь в контуре называется регенерацией потерь.
По мере возрастания усиления каскада (см. рис. 4.4) ВОС проявляется в большей степени и увеличивается изменение ДУВХ • В результате происходит большая деформация резонансной характеристики входного контура. Это вид но из рис. 4.5, где параметром семейства характеристик является коэффици ент связи выходного контура с УП (л ) . По мере увеличения усиления каскад приближается к границе самовозбуждения. Последнее наступает скачком при
росте коэффициента усиления УРС сверх некоторого значения |
, называ |
|||||
емого предельным коэффициентом усиления. |
|
|||||
Введем меру (критерий) устойчивости усилителя, которую назовем ко |
||||||
эффициентом устойчивости: |
|
|
|
|||
|
|
|
вхшах1 |
|
|
(4.9) |
|
* у = |
1 - |
|
|
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
°т + *П |
|
|
|
где G |
—трансформированная в сечение 11 активная проводимость входного |
|||||
колебательного |
контура с учетом шунтирующего действия источника сигна |
|||||
ла; Д£вхтах |
- |
максимальная величина AgBX в рабочем диапазоне УРС. |
||||
Как видно из (4.9), величина |Агу |
связана с относительным изменением |
|||||
проводимости на входе УП, обусловленным влиянием ВОС. Из |
(4.9) следует, |
|||||
что при Д£вхш х = 0 значение k y = |
1 (случай абсолютной устойчивости); при |
|||||
[Д #В Х ” |
0 значение кУ < 1 . При G^ |
+ |
GЛ* - Д я и л = 0 полная |
проводимость |
на входе УП оказывается равной нулю и ку = 0. Таким образом, к |
изменя |
||||
ется в пределах от 0 до 1; чем ближе |
ку к 1, тем выше устойчивость УРС. |
||||
Используя (4.5), можно получить выражение |
|
|
|||
|
|
|
sin 2 ф |
|
(4.10) |
ку |
1 с п G ^ a + A j d |
+ A j |
2 ( 1 — cos^//) ' |
|
|
|
|
||||
где A t - |
G jG n -, А 2 - G JG 22 |
|
|
|
|
Если обеспечить неравенство |
|
« |
1, то |
незави |
|
|
2 G 1 1 g 2 2 ( i ‘m 1) < i + '4 2 ) |
|
|
||
симо от угла ф величина Ку будет близка к 1, усилитель будет |
устойчив, а |
форма его резонансной характеристики будет мало отличаться от случая, ког
да ВОС отсутствует. Поэтому коэффициент устойчивости может |
быть оценен |
||||
как |
|
|
|
|
|
_ |
_ |
j W |
_ |
(4.11) |
|
ky 1 |
2GU C22(1 + ^ 1)(1 + ^ 2) |
||||
|
|||||
Выражение (4.11) связывает оценку (меру) устойчивости^ |
с параметра |
ми усилителя и является основанием для расчетов усилителей с заданной устойчивостью. Как следует из (4.11), устойчивость УРС будет тем больше, чем меньше модуль произведения |У21 У121и больше относительные величины = Gr/G n и Л 2 = С?н/С 22 *Последние зависят от связи УП с источником сигнала и нагрузкой. Следует заметить, что обе связи на входе и выходе УП одинаково влияют на ку . Физически это объясняется тем, что связь на входе воздействует на коэффициент передачи обратной связи /3 , в то время как связ^ на выходе - на коэффициент усиления К Петлевая передача Кп = = ||ЗА"|, от величины которой зависит устойчивость, в равной мере определяет
ся связью на входе и на выходе УП.
Приведем пример расчета величины предельного коэффициента усиления ^ 0пред для усилителя на полевом транзисторе, на входе и выходе которого включены колебательные контуры с комплексными проводимостями YT и Ун соответственно (рис. 4.6). Эти про
водимости можно найти следующим образом:
|
|
+/$! |
1+ /*2 |
|
(4.12) |
|
|
R |
Ун = |
|
|
|
|
э2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ше R 3j |
|
|
|
гы |
|
- резонансные сопротивления контуров; £ = — Q^ - обобщенная расстройка. |
|||||
|
|
|
|
Л> |
= YT + |
Полная проводимость в сечении 11 (см. рис. 4.6), т. е. на входе УП, равна |
|||||
|
Y |
Y |
|
|
|
|
J 2 l J l2 |
|
YT + YXI эквивалентной проводимостью |
||
+ уи - |
Y |
. Заменяя проводимость |
|||
+ Y |
|
|
|
||
|
J22 |
|
|
|
|
колебательной системы на входе, a Y22 + Ун |
- проводимостью колебательной |
системы |
К- |
1 |
YH |
|
||
|
У П |
I |
|
1 |
I |
|
|
|
|
Рис. 4.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
на выходе УП и выражая У1 2 как Y. ~ **jooC , где С |
- емкость между затвором и сто- |
|||||||||||
|
|
|
1 * |
з.с |
з.с |
|
|
|
|
|
|
|
ком транзистора, получаем |
|
1+ ;^1 |
;С0Сз.сУ21 |
. Полагая для простоты |
У г— i н — |
|||||||
Y ^ = |
|
|
||||||||||
|
|
|
э1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1+j* |
|
|
|
|
|
|
|
|
1+2 / М 2- / ^ С сГ21^ |
|||
= -------- и считая У0 , не зависящей от частоты, |
находим |
У ------------------------------------- |
||||||||||
« , |
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
Лэ(1+ /|) |
|
||
Условия самовозбуждения (4.1) и (4.2) для рассматриваемого случая имеют вид: |
||||||||||||
Re[y,]= (1- ^ + |
| ( 2?-ад.С з с У21Л^))/Лэ(1 + | 2) = 0; |
|
|
(4.13) |
||||||||
Im[ Y J = |
+ f3- |
ы .С з сУ21Лз )/Л э (1 + 12) = 0 . |
|
|
|
|
(4.14) |
|||||
Из (4.13), (4.14) следует,что обоим равенствам удовлетворяет условие £ = |
- 1 |
при У21< |
||||||||||
< 0. Подставляя последнее значение в (4.14), получаем |
| У, |
2 |
2 |
2,Г211 |
|
Но |
произве- |
|||||
I R |
= --------- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
cowC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*з . с |
1У2 1 1>^Э» Тог |
||
дение |У2 1 1Яэ представляет собой усиление каскада по напряжению К*0 |
= |
|||||||||||
да предельный коэффициент усиления ^ 0пред»соответствующий переходу |
в режим ге |
|||||||||||
нерации, имеет вид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К.Опред |
/ i j |
v |
|
|
|
|
|
|
|
|
(4.15) |
|
а) , с |
з.с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выражение (4.15) показывает, что с ростом частоты и проходной емкости УП вели |
||||||||||||
чина предельного усиления гадает. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Очевидно, что реализуемое в каскаде рабочее усиление не должно превы |
||||||||||||
шать предельное, т. е. |
должно выполняться неравенство: Л*о |
_ < |
|
|||||||||
Возникает вопрос, насколько может быть |
близок реализуемый в УРС коэф |
|||||||||||
фициент усиления к предельному |
(см. (4.15)). Как следует из рис. 4.5, такая |
близость приводит к деформации резонансной характеристики (изменению / 0 и полосы If) контура на входе (если сравнить с отсутствием влияния ВОС) и усиленцю влияния дестабилизирующих факторов, изменяющих формы АЧХ.
Введем понятие коэффициента устойчивого усиления K QycT как резонанс ного коэффициента усиления УРС, соответствующего допустимой (обычно ма лой —порядка 1020%) деформации резонансной характеристики контура на входе УРС. Для расчета режима устойчивого усиления следует провести норми рование величины коэффициента устойчивости к , т. е. связать ее с допусти мой деформацией резонансной характеристики. ^Гакое нормирование обычно
выполняется для конкретных УП, вида нагрузки (например, колебательного контура, системы контуров и тд .), диапазона частот. В процессе нормирова ния рассчитываются резонансные характеристики и оцениваются значения к , соответствующие допустимой ее деформации. В результате нормирования по
лучены следующие значения к : для УРС на биполярных транзисторах к |
« |
||
« |
0,7—0,8; для УРС на полевых транзисторах и |
электронных лампах к |
« |
« |
0,8- 0,9 ит.д. |
У |
|
|
По определенной таким образом величине к у |
в соответствии с (4.11) |
можно найти А ^ и Л 2 , т. е. величины связей УП с источником сигнала и на грузкой. Так как одно уравнение (4.11) содержит две переменные, то реше ние поставленной задачи допускает бесчисленное множество вариантов.
Методы повышения устойчивости УРС на невзаимных УП. Из (4.4) и (4.10) следует, что устойчивое усиление, соответствующее малой величине ДУвх , обеспечивается: 1) уменьшением параметра обратной передачи |У121; 2) ослаблением связей УП с источником сигнала и нагрузкой.
На устойчивость усиления оказывает влияние также и параметр прямой передачи IY | , однако его уменьшение нельзя признать рациональным, так как это означает недоиспользование усилительных способностей УП.
Рассмотрим кратко особенности методов повышения устойчивости УРС. Управление параметром \Yl2 \осуществляется при использовании высоко частотных УП с малой проводимостью обратной передачи. Однако из-за кон структивных, технологических и физических ограничений (рассеивание задан ной мощности без повреждения УП) существуют ограничения на значения параметров моделей УП (см. рис. 2.15), определяющих |У12 1Дак, для бипо лярных транзисторов Ск б не может составлять менее десятых долей пикофа рад и т.д. Поэтому используются схемотехнические методы повышения устой чивости — уменьшение влияния и нейтрализации параметра Y12 УП, а также
выбор связей колебательных контуров с его входом и выходом.
Метод нейтрализации основан на создании дополнительной электрической цепи **выход-входЛ УП с целью компенсации колебания, проходящего с выхо да на вход через цепь ЮС. Несмотря на возможность существенного ослабле ния влияния ЮС, нейтрализация не нашла широкого применения в технике ра диоприема по следующим причинам: а) из-за необходимости индивидуальной регулировки цепи нейтрализации в каждом каскаде, что обусловлено разбро сом Y УП; б) вследствие трудностей нейтрализации ВОС в широкой полосе частот; в) из-за влияния дестабилизирующих факторов на У12 УП, в резуль тате чего нейтрализация нарушается в зависимости от температуры, напряже ния питания, при смене УП во время ремонта и т.д.
Поэтому на практике используют два метода повышения устойчивости: 1) создание эквивалентного УП (ЭУП) с малой проводимостью У12э путем соединения нескольких УП (см. рис. 4.7); 2) ослабление связей УП с источни ком сигнала и нагрузкой в соответствии с (4.11) .
Первый метод основан на поиске соединений / УП (например, однотип
ных), |
а также их схем включения с целью получения У12э « Y 2i , где |
Y ^ f . |
—параметр Y 2 каждого прибора. Задача допускает множество решет |
нии, из которых выбирают наиболее удачные. Так, из девяти возможных схем соединения двух трехполюсников вида биполярных или полевых транзисто ров, электровакуумных триодов наилучшие результаты дают соединения: для
биполярных транзисторов — ОЭ-ОБ (рис. 4.7, а) ; для полевых —ОИ—0 3 (рис. 4.7, 6) ; для вакуумных триодов. - ОК-ОС (рис. 4.7, в) . Усилители с включением УП по типу, показанному на рис. 4.7, называю! каскодными. К их достоинствам относятся отсутствие необходимости в нейтрализации ВОС и какой-либо регулировки, устойчивая работа в широком диапазоне частот (усилительная способность и другие характеристики каскодных УРС рассмот рены в § 4.4).
Второй метод предполагает такой выбор связей УП с контурами (см. (4.11)), который удовлетворяет заданной допустимой величине деформации резонансной характеристики входного контура. Физический смысл достижения устойчивости в этом случае заключается в уменьшении усиления УРС и коэф фициента передачи цепи ВОС, вследствие чего влияние передачи энергии по петле обратной связи на работу УРС оказывается малым. Усилитель, для кото рого влиянием параметра Y УП можно пренебречь, называют развязанным99
или "квазиразвязанным99УРС.
4 3 . Обобщенный анализ усилителя радиосигналов на невзаимных усилительных приборах
4.3.1. Максимальный коэффициент усиления усилителя радиосигналов
Рассмотрим каскад "развязанного” УРС, модель которого в общем случае содержит: источник сигнала с проводимостью Уг , нагрузку с проводимостью Y и УП, характеризуемый в режиме малого сигнала ^-параметрами (рис.4.8). Исследуем основные характеристики каскада: усилительные свойства, спосо бы их улучшения, а также избирательные свойства и методы управления ими.
Воспользуемся общей системой уравнений активного четырехполюсника
(2.35) . Для режима "развязанного” |
УРС Y |
= 0. Следовательно, система |
||||
(2.35) может быть записана в виде: |
|
|
||||
I = Y |
U ; |
1 - Y |
U |
+ Y |
U . |
(4.16) |
* 1 |
1 1 1 * |
2 |
21 |
1 |
22 2 |
|
Построим формальную модель УП (рис. 4.9), соответствующую системе (4.16). Первое уравнение системы соответствует закону Ома для цепи с про водимостью Y j . Второе уравнение отражает суммирование двух токов: одно го —определяемого по закону Ома для цепи с проводимостью Y 22, второго — представляемого эквивалентным генератором тока Y2l Ux
Найдем усиление каскада по мощности. Оно в первую очередь определяет ся свойствами УП, т. е. матрицей параметров ЦУ|| эквивалентного четырех полюсника, а также условиями передачи мощности в сечениях 11 и 22 соот ветственно от источника сигнала на вход УП и от УП в нагрузку. Получение максимальной передачи по мощности в указанных сечениях достигается со гласованием в них соответствующих иммитансов.
Если ввести в рассмотрение активную и реактивную составляющие Y ,
YH• Yik >т-е- уг = G T + >Вт• Yn = G« + К • Yik = Gik + % |
>™ условия со- |
гласования имеют вид: |
|
для сечения 11 |
|
5 11+ Вг = 0 , |
(4.17) |
|
(4.18) |
для сечения 22 |
|
В 22 + В « = |
|
0 > |
(4.19) |
|
(4.20) |
||
G H = С 22 |
* |
|
|
|
|
т. е. сумма реактивных составляющих согласуемых проводимостей в сечени ях должна быть равна нулю, а активные составляющие одинаковыми.
Условия (4.17), (4.19) достигаются использованием явления резонанса, в результате чего полная проводимость контура на частоте резонанса не содер жит реактивной составляющей. Таким образом, условия (4.17), (4.19) выпол няются при настройке входного и выходного контуров УРС на частоту усилива емого сигнала.
Условия (4.18), (4.20) получаются путем трансформации активной про водимости соответственно от источника сигнала к УП йот нагрузки к УП так,