Радиоприемные устройства - Баркан В.Ф.
Скачать (прямая ссылка):
167
При использовании двухкаскадного усилителя такие благоприятные условия для появления положительной обратной связи не возникают, что можно доказать подобными же рассуждениями. В качестве меры для предотвращения самовозбуждения через общий источник питания используются так называемые развязывающие фильтры Г-образного типа, состоящие из сопротивлений /?ф и емкостей Сф . Такие фильтры включаются в анодные цепи многокаскадных усилителей в соответствии со схемой фиг. 6. 16.
Фиг. 6.16. Многокаскадная схема резонансного усилителя с
фильтрами.
развязывающими
Сопротивление /?ф имеет значение в несколько тысяч ом, а значение емкости в зависимости от частоты, на которой работает усилитель, колеблется в пределах от десятых до сотых долей микрофарады.
§ 33. ПОЛОСОВЫЕ УСИЛИТЕЛИ
В отличие от резонансных полосовые усилители, как правило, имеют фиксированную настройку, т. е. их колебательные контуры не перестраиваются при эксплуатации радиоприемника. Полосовые усилители широко используются в качестве усилителей промежуточной частоты, применяемых в супергетеродинных приемниках.
Наиболее существенные в этой области труды по теоретическому исследованию работы полосовых усилителей принадлежат советским ученым. В 1936 г. В. И. Сифоров в своей книге «Полосовые усилители» подробно исследовал все вопросы, связанные с их работой.
Теория и расчет полосовых усилителей рассмотрены в книге Н. И. Чистякова «Резонансные усилители и предварительные селекторы», изданной в 1939 г., и в книге А. А. Колосова «Резонансные системы и резонансные усилители», изданной в 1949 г.
168
В полосовом усилителе анодной нагрузкой лампы служит полосовой фильтр. Разновидности схем усилительных каскадов с полосовыми фильтрами определяются, с одной стороны, многообразием схем полосовых фильтров, с другой стороны, способом включения первого контура в анодную цепь лампы.
На фиг. 6. 17 приведена схема, применяемая в подавляющем большинстве профессиональных и радиовещательных приемников. В качестве полосового фильтра использована двухконтурная связанная система с взаимоиндуктивной связью между контурами и с полным включением первого контура в анодную цепь.
Усилительные свойства каскада полосового усилителя можно определить из его эквивалентной схемы (фиг. 6. 18).
Фиг. 6.17. Схема усилительного каскада с полосовым фильтром.
Фиг. 6.18. Эквивалентная схема каскада с полосовым фильтром.
Используя теорему об эквивалентном генераторе, преобразуем эту схему в более простую (фиг. 6. 19, а). Э. д. с. эквивалентного генератора Иаб определяется в точках а—б фиг. 6. 18 на конденсаторе первого контура С при отключенной правой части схемы
о)0С
= /аР-
Ток в анодной цепи схемы в основном зависит от внутреннего сопротивления лампы /?^ Так как /?/> —, то
После соответствующей подстановки получим
(6.24)
Окончательный вид эквивалентной схемы после пересчета сопротивления /?, в контур приведен на фиг. 6.19, Эта схема является схемой двухконтурной связанной системы. Принимая во внимание, что вносимое в контур активное сопротивление
169
практически мало по сравнению с сопротивлением г,
оба контура связанной системы можно считать одинаковыми.
Введем понятие коэффициента передачи фильтра (2Ф, понимая под этим отношение выходного напряжения на фильтре к его вход.
ному напряжению
А _ ^вых
Величину коэффициента передачи фильтра можно найти из схемы фиг. 6. 19, б.
Напряжение ?/вых мается с емкости С
сни-
У'соС
<>иг. 6.19. Приведение эквивалентной схемы каскада с полосовым фильтром к двух-контурной связанной системе.
Учитывая, что
Ток во втором контуре в соответствии с общей теорией связанных цепей определяется по известной формуле из курса основ радиотехники
хтЕ\
получим
ымиаб
22+0)2^2
Напряжение на выходе фильтра
иМиаб
сои
Выразим сопротивление Z контура следующим образом:
(оА — -
1+У
(Д)С
170
Тогда
0ф =
ийб С[гЧ\+]х)* + **№\ I ___Ь_М__1_
Коэффициент связи для одинаковых контуров
м м
Введем понятие о параметре связи т|, характеризующем связь меж-ду контурами:
г
При малых расстройках соя^соо и, следовательно,
Тогда
г I
(1 + у*)» +12 " (ч2-*2 + 1) + У2*
Переходя к модулю, найдем
(?А = 0^=5=. (6.25)
Ф /(1)2-^4-1)2+4^2 * '
При л«а^-(2=0 получим резонансный коэффициент пере-/о
дачи фильтра
^о=(з^г- <6-26>
В соответствии с определением коэффициента передачи фильтра выходное напряжение на фильтре при резонансе равно
^выхО=^ф0^дб-
Используя выражение (6. 24), получим
^выхО=СфО^Р.
Коэффициент усиления каскада при резонансе
К,
0 ие ие
После замены значений (2фо и Х}^ их выражениями получим
к) Биgp
171
Учитывая, что Qp=Roe, окончательно получим
^=^1^. (6.27)
Из сравнения коэффициентов усиления каскада полосового уси^ лителя и каскада резонансного усилителя (формула 6. 4) видно, что
они отличаются множителем —-— . Наибольшее значение этого
Y]2-|-l
множителя равно 0,5 при так называемой критической связи между контурами (т! = 1). Следовательно, при одинаковых лампах и контурах коэффициент усиления каскада полосового усилителя равен половине коэффициента усиления каскада с одиночным контуром. Это объясняется потерей энергии в первом контуре при передаче ее от лампы к выходу второго контура. Правильнее про^ водить сравнение каскадов при одинаковых полосах пропускания и лампах. В этом случае сопротивления контуров Roe для обеих схем уже не будут одинаковыми. Как показывают расчеты, один каскад по схеме с одиночным контуром дает превышение усиления по сравнению с каскадом с полосовым фильтром не в 2 раза, а лишь 1,4 раза. При сравнении четырех каскадных усилителей с одинаковыми полосами пропускания и лампами оказывается, что полосовой усилитель обладает коэффициентом усиления примерно на 35% большим, чем усилитель по схеме с одиночными контурами.
