Резонансні підсилювачі.

На параметр електричного підсилювача значний вплив здійснюють попередні та наступні каскади. Особливо сильно цей вплив проявляється у випадку резонансних підсилювачів, де параметри коливального контуру змінюються під впливом наступного каскаду, а також під впливом власного підсилювального елементу даного каскаду. Цей вплив проявляється як в зміні величини резонансної частоти, так і в зміні смуги пропускання, в зміні коефіцієнту підсилення. В зв’язку з цим підсилювальний елемент резонансного підсилювача, а також послідуючий підсилювальний каскад приєднуються до резонансного контуру через чотириполюсники узгодження. Отже, еквівалентна схема резонансного підсилювача матиме вигляд зображений на рис 4.1

Рисунок 4.1− Еквівалентна схема резонансного підсилювача.

Y₂₁×U_вх – залежне джерело струму яке відображає підсилювальні властивості транзистора.

Y₂₂ – власна вихідна провідність підсилювального каскаду.

m₁ – чотириполюсник узгодження (коефіцієнтом передачі) підсилювального елемента з навантаженням.

Y_н – провідність резонансного контуру (провідність навантаження).

m₂ – чотириполюсник узгодження (коефіцієнт передачі) наступного каскаду з коливальним контуром.

Y₁₁ – вхідна провідність другого, а отже наступного каскаду.

Вплив Y₂₂ та Y₂₁ на параметри коливального контуру проявляється через їх приведені до коливального контуру величини. З урахуванням коефіцієнтів ввімкнення вказані параметри матимуть величину та . Тоді еквівалентна схема матиме вигляд зображений на рис. 4.2.

Рисунок 4.2 − Модифікована еквівалентна схема резонансного підсилювача

В загальному випадку Y₂₂ та Y₁₁ містять крім активної ще ємнісну складову опору, а величина Y_н крім цього містить індуктивну складову. Тобто,

В зв’язку з цим узагальнена еквівалентна схема резонансного підсилювача, тобто підсилювача, який містить один коливальний контур матиме вигляд зображений на рис.4.3.

Рисунок 4.3 − Остаточний вигляд еквівалентної схеми резонансного підсилювача

В даній схемі введено еквівалентну провідність те еквівалентну ємність

Отже, по суті в даній схемі ми маємо паралельний коливальний контур зовнішньою (збуджуючою) силою якого є залежне джерело струму. Величина напруги, що буде діяти в коливальному контурі, буде визначатися як:

де c – параметр узагальненої розстроювання, який рівний

При малих відхиленнях від резонансної частоти параметр узагальненої розстроювання може бути представлений як:

Величина напруги, що буде діяти безпосередньо на вході наступного підсилювального каскаду буде рівна:

У випадку, якщо частота сигналу співпадає з резонансною, то c=0. Тоді коефіцієнт передачі стає дійсною величиною і буде рівний

Вихідний опір резонансного підсилювача, виконаного на біполярному транзисторі, набагато більший вхідного опору, тому в нас є всі підстави вибрати величину m₁ незмінною, а оптимізувати величину m₂ по максимальній величині коефіцієнта підсилення. З математичної точки зору це означає знаходження мінімуму знаменника виразу для коефіцієнту підсилення. Оскільки параметр m₂ входить і в чисельник, то доцільно коефіцієнт підсилення представити у вигляді:

Знайдемо вираз для m₂ при якому функція має екстремуми:

Провівши аналогічні дослідження коли m₂ = const отримаємо, що коефіцієнт передачі по напрузі буде максимальним, якщо

Ослаблення завад сигналів дзеркальних та сусідніх станцій оцінюється параметром :

де – коефіцієнт передачі на частоті сигналу.

K₀ – коефіцієнт передачі на резонансній частоті.

Підставивши відповідні значення отримаємо:

Причому модуль ослаблення завад:

У випадку багато каскадного резонансного підсилювача загальна величина ослаблення завад знаходиться як добуток відповідних коефіцієнтів ослаблення окремих каскадів. Якщо каскади однакові за своїми параметрами, то

де n – число каскадів,

c – параметр узагальненого розстроювання.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: