Коэффициент усиления преобразователя

Коэффициентом усиления преобразователя при прямом пре­образовании называется отношение напряжения промежуточ­ной частоты к напряжению частоты сигнала:

Ḱ _пр = Ú _пр / Ú _с.

При использовании в качестве нелинейных элементов пен­тодов и триодов коэффициент усиления преобразователя полу­чается больше единицы, при использовании диодов — меньше единицы. В последнем случае коэффициент усиления преобра­зователя часто называется коэффициентом передачи.

Пользуясь уравнением (7.12), коэффициент усиления пре­образователя можно выразить через параметры преобразования и сопротивление нагрузки.

Напряжение промежуточной частоты Ú _пр. действующее на выходе нелинейного элемента преобразователя (анод - катод в случае электронной лампы), имеет фазу, обратную фазе на­пряжения, падающего на его нагрузке: Ú _пр = - Ú _пр = I _пр Z _н.

Следовательно,

I _пр = Ú _пр / Z _н.

Заменяя величину /щ, в (7.12) ее выражением через Ощ,, по­лучим

Из последнего выражения находим коэффициент преобразователя

К _пр = - S _пр / G _iпр (7.14)

где Y _н = 1 / Z _н.

Имея в виду, что G _iн = 1/ R _iн, Y _н = 1 / Z _н и μ _пр = S _пр R _iпр, найдем

К _пр = - μ _пр Z _н / R _{iпр +} Z _н (7.15)

Параметры преобразования S _пр и G _iпр не зависят от частоты, а проводимость нагрузки К„ при резонансе получает минималь­ное значение. Следовательно, как это видно из (7.14), коэффи­циент усиления преобразователя при резонансе достигает мак­симального значения по абсолютной величине:

К _пр = S _пр / G _iпр + G _н, (7.16)

Обозначая эквивалентную проводимость выходной цепи пре­образователя G _э = G _iпp + G _н, которая учитывает проводимость нагрузки и выходную проводимость преобразователя, получим

К _пр = S _пр / G _э

или

К _пр = S _пр R _э,

где R _э = 1 / G _э.

Из последнего выражения следует, что коэффициент усиле­ния преобразователя выражается аналогично коэффициенту усиления усилителя, с той лишь разницей, что в данном случае вместо крутизны лампы выступает крутизна преобразования. Коэффициент усиления преобразователя растет с ростом кру­тизны преобразования.

Заменяя в выражении (7.16) G _iпр ее значением 1/ R _iпр, най­дем другую форму выражения коэффициента усиления преобра­зователя при резонансе:

К _пр = μ _пр / 1+ R _iпр G _н (7.17)

Коэффициентом усиления преобразователя при обратном преобразовании называется отношение напряжения частоты сиг­нала, действующего на входе, к напряжению промежуточной частоты, действующему на выходе:

Ḱ_c = Ú_c / Ú _пр.

Напряжение Ú _c в последнем выражении является напряже­нием частоты сигнала, которое появляется на входе преобразо­вателя только за счет эффекта обратного преобразования. По­этому при определении Ḱ_c считают, что источник сигнала на входе отсутствует, а па выходе действует источник сигнала про­межуточной частоты (рис. 7.5).

Обозначим суммарную проводимость, включенную на входе преобразователя,

Y _и =Y’ _гс +Y _k1,

где Y’ _гс — проводимость источника входного сигнала, пересчи­танная на вход преобразователя;

Y _k1— проводимость входного колебательного контура пре­образователя.

Напряжение сигнала на входе преобразователя, которое по­является за счет обратного преобразования (выходной ток İ _с через цепь обратной связи протекает на входе, İ _вх.с = İ _с):

Ú _с = - İ _с / Y _и ,

где знак минус учитывает фазу падения напряжения Ú _с по отношению к ЭДС, вызвавшей ток İ _с, который равен

İ _с = - Y _и Ú _с

Имея в виду последнее равенство, из (7.13) получим

- Ú _с Y _и = G _ic Ú _с + S_cU _пр,

откуда

Ḱ_c = - S_c / G _ic+ Y _и

или, учитывая, что G _ic = 1/ R _ic Y _и, найдем

Ḱ _c = - μ _с / 1+ R _ic Y _и (7.18)

При резонансе во входной цепи преобразователя абсолют­ная величина Ḱ_c равна

K _c = μ _с /1+ R _ic G _и

При отсутствии эффекта обратного преобразования μ _с = 0, R_ic = beskonechnost’ и K _c = 0.