В диапазоне умеренно высоких частот (f < 300 МГц) для описания свойств усилительных каскадов удобно использовать систему Y -параметров, в которой уравнение линейного 4-полюсника записывается в виде (5.1)
(5.1)
где , и , -напряжения и токи на входе и выходе 4-полюсника соответственно,
- параметры в режиме короткого замыкания по входу и выходу 4-полюсника.
Наиболее общая схема резонансного каскада может быть представлена в виде (Рис. 5.1).
Рис.5 1
На рисунке представлена схема резонансного усилителя, в которой к контуру LC частично подключены как выход транзистора VT 1, так вход следующего каскада на транзисторе VT 2. В обоих случаях применяется автотрансформаторная связь. Однако в таком усилителе указанные связи могут быть реализованы и другим известным способом, например, трансформаторным.
Элементы R 1, R 2, , применяются для задания режима работы активного элемента VT 1по постоянному току. Необходимая фильтрация по питанию осуществляется фильтром R ф, C ф. Расчет этих элементов производится аналогично, как это делается для апериодических усилителей. Поэтому вопросы задания рабочей точки резонансных усилителей здесь не рассматриваются.
|
|
Рис.5 2 |
Независимо от типа связи усилительного прибора с резонансным контуром резонансный усилитель можно представить в виде следующей эквивалентной схемы (Рис. 5.2).
Из представленной эквивалентной схемы следует, что
(5.2)
При использовании двойной автотрансформаторной связи проводимость нагрузки может быть представлена как
, (5.3)
где, .
Коэффициент усиления по напряжению можно получить, если использовать выражения (5.1) и (5.2). С учетом этих выражений можно получить
(5.4)
Из последнего выражения можно получить
(5.5)
Откуда получаем
, (5.6)
где - полная эквивалентная проводимость контура.
Резонансные свойства каскада определяются частотной характеристикой проводимости ,а последняя соответствует резонансной характеристике колебательного контура LC. Эквивалентное сопротивление колебательного контура, включенного в коллекторную цепь транзистора можно представить следующим образом
(5.7)
Полное эквивалентное сопротивление контура можно представить
, (5.8)
где - обобщенная расстройка контура.
Коэффициент усиления каскада на резонансной частоте можно представить как
, (5.9)
где .
- коэффициент трансформации от выхода первого активного элемента до входа следующего.
С учетом этого для резонансного каскада получим следующее выражение для коэффициента усиления
(5.10)
По структуре полученная формула соответствует формуле для определения коэффициента усиления апериодического каскада, только в качестве нагрузки в последнем используется резонансный контур.
|
|