Теоретические основы оптико-электронных приборов - Мирошников М.М.
Скачать (прямая ссылка):
Мв — \/квх К) = V( \ — соЧ^)2 4- со2 (их, \ т2)а. Введем обозначения:
Р = СО VTjT'2 = СО У /CqCbx-^s == СО^/ /I/CqCex-^s»
d= ат’ +
Y-т-
12 V ВХ f ВХ
Vxxx2 \ v Ls rKJC У С
Тогда можно записать
АИК)= l/V(l-p)2 + (prf)2,
или
Mb = VV-pY + WT-
Величину р, пропорциональную частоте, называют обобщенной частотой. Величина d представляет собой затухание контура входной цепи на верхних частотах, она определяет форму частотной характеристики. С увеличением d подъем характеристики за счет резонанса уменьшается.
Условие максимума коэффициента передачи (минимума коэффициента частотных искажений) найдем, продифференцировав
314
выражение для Мв и приравняв производную нулю. При этом можно найти
дМ\
~djT ~ — 4р (1 — р ) -f- 2р d2 = О,
откуда значение р, соответствующее максимуму коэффициента передачи в области высоких частит, равно
/W — Vi— d2/2,
V'С1Т2 — (ат1 + Т2)2/2
КцхШ
S
э к / о \
'd<V7
л ^d>/2
Г
Wu
аъ
СУ»
(О
Рис. 249. Частотная характеристика входной цепи фотоприемного устройства с приемником—генератором э. д. с.
Полученное выражение для соП1аХ имеет физический смысл при условии d <|Л 2, что является условием получения
подъема на частотной характеристике. Для d > Y ^частотная характеристика не имеет подъема в области верхних частот.
Общий вид частотной характеристику фотоприемного устройства, входная цепь которого включает в себя трансформатор, представлен на рис. 249.
Подробности расчета можно найти в книге С. Н. Кризе «Усилительные устройства».
§ 4. РАСЧЕТ АМПЛИТУДЫ СИГНАЛА ДЛЯ СЛУЧАЯ,
КОГДА ПРИЕМНИК ИЗЛУЧЕНИЯ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ ГЕНЕРАТОР ТОКА
Если источником сигнала служит приемник—генератор тока, например фотоэмиссионный приемник излучения (рис. 250), то эквивалентной схемой фотоприемного устройства является схема,
представленная на рис. 251. В этой схеме сила тока, протекающего через генератор, не зависит от напряжения на его зажимах, т. е. от величины сопротивления нагрузки. Так как внутреннее сопротивление генератора тока равно бесконечности, то, применяя к схеме на рис. 251 теорему об эквивалентном генераторе, можно представить ее в виде, изображенном на рис. 252. В этом случае приходим к схеме входной цепи фотоприемного устройства с приемником — генератором э. д. с., у которого
= /~гн. Поскольку в § 2 этой главы уже было получено
6У ^ 1 1 1 7 Т ° 1 И - rsM :i-Св й 1 1 1
—«H'l'H
Рис. 250. Схема фотоприемного Устройства с фотоэмиссионным приемником излучения (генератор тока)
315
выражение для комплексного коэффициента передачи подобной схемы, можно сразу же записать
К0
j^ **
вх zL
1 -1- /]<1>твх — 1/(<ОТсв)] *
где
^0 rj{rt -}- /’JX) == г axj(/"„ [ rDX), тв:
«вх = ''/''«x/fo ~Ь ^их) 1 Л/вх/(^н ^вх)»
Тсв :== ^-'св«св> «св Гi ~Ь" ^"их ~ Гн “f- ^"вх*
^вх«вх»
Рис. 251. Эквивалентная схема фотопри- Рис. 252. Схема входной цепи емного устройства с фотоэмиссионным фотиприемного устройства с фотоприемником излучения (для перемен- эмиссионным приемником излуче-ного тока) нии, представленным в виде гене-
ратора э. д. с.
Коэффициент передачи достигает максимального значения, равного /С0» на частоте
l/l/'^'nx^cB*
Относительный коэффициент передачи
L __ К их ______________J_________
ВХ Ко 1 -j- / [СОТвх — 1/(0)Тсв)] *
а его модуль (относительная амплитудно-частотная характеристика)
khX (о>) = —- —.....1 —.
V\ + [OJTBX— 1/(0)TCB)]2
Крутизна фото приемного устройства в целом равна
•^ФПУ ^пр О^О^Пр^ВХ ~ ^О^ВКЛ. X. X О^Со^Пр^ВХ*
Так как в данном случае комплексная амплитуда обобщенного сигнала U равна комплексной амплитуде тока, вырабатываемого приемником, т. е. U = /~, то
*5Вкл. х. х 0 — (?~//~)(0-»О — /*н.
Учитывая также, что
1 - 1* ГВХ
*пр— 1 + /wtnp,
1
/Со =
1 -1-/[0)Твх— 1/(<ВТсв)] ’
гвхги
ВКЛ.Х.ХО ГВХ + Г„
«ВХ.
316
найдем
Sony = - ЗДих у + jb)x^ 1 j [сотвх - 1/(сотСБ)] ’
где 5с — (//Ф)<о-»о-
Модуль крутизны фотоприемного устройства — амплитудно-
частотная характеристика
5<пПУ = *^0^пр^пх^вх = *^u^iix , - 'V ./¦ ¦¦ — ¦ ¦—/ / — чтГ ’
Ф К 1 + (ытпр)2 ]/ 1 + |toTHX — 1/(0)Тсв)]2
Максимального значения крутизны фотоприемного устройства можно достичь, увеличивая RBX, однако при этом трудно сохранить на заданной частоте значение коэффициента передачи входной цепи kax, так как с ростом RDX растет постоянная времени тЕХ ~ CBXRuX.
Компромисс может быть осуществлен посредством коррекции постоянной времени входной цепи тих, возрастающей с увеличением RBX, соответствующими дифференцирующими цепочками с схеме усилителя подобно тому, как это описано в гл. 10, § 3.
Г лава 12 СПЕКТР СИГНАЛА. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ТЕОРЕМЫ. РАСЧЕТ СПЕКТРОВ
§ 1. ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Выше упоминалось, что любое сложное колебание может быть представлено большим числом простых гармонических составляющих, которые образуют его спектр.
Ньютон назвал спектром цветную полоску, появляющуюся па экране, установленном за призмой, в которой преломлялся пучок белого света.
По современным представлениям белый свет, представляющий собой сложное колебание, состоит из отдельных монохроматических (одноцветных) лучей, которые в опыте Ньютона различно преломлялись призмой. Подобно этому любой сложный звук (аккорд) состоит из набора гармонических колебаний звуковой частоты.
