Tax, что и для второй ступени, l/Cil = 1,1188; 1,0728316 ; 0,98797; /C„i --I,fl88; -1,0640 +jO, 13721; -0,96888 + jO, 19325; i/bx=0,02; 0,017845 4-j0,0304I0; 0,013929 T-j0,0063809 мСм и К = (ЛД-г! = 25,734 ; 23,695; 19,551, Относительно просто анализировать ступени с пренебрежимым влиянием внутренней обратной связи (i/i2 = 0), характерным, например, для многих интегральных усилительных компонентов. Однако для них приходится также часто учитывать влияние частотных зависимостей параметра прямой передачи 1/21 (ы) = = -So(1-fjw/w.s) =.So/( I-f j(i)T), где ci)s = 2n/s - круговая частота, соответствую-[цая уменьшению модуля 1/21 в V2 раз. Если входная проводимость такой ступени образована суммой частотно-независимых резистнвной н емкостной составляющих yBx = yii = gii+jo)Cii, то задача сводится к вычислению Ки-

Программа 235, Расчет /Сг- усилительной ступени с у\20, У22 = g22+]wC22 и (/2i=.Sn/([-4-JMT)

л X 2 X х2 ПД ИПЗ х2 X I -( ИП1 ИП4 -f ПЗ х2 ИП5 ИП2 + П6 х2 ИПД X 4 X ИП7 4- П9 ИП6 ИПЗ > ИПД X ИПЗ - ИП9 ПО ИПЗ ИПЗ

X ИП6 + ИПД V X ИП9 4- ПА ИПО х2 + у С/П БП 00

Инструкция. (So = P7, т=1/ш5 = Р8, 22 = Р4> = Р5, g„ = Pl, С„ = Р2) f = РХ (частота в мегагерцах, емкости в нанофарадах, проводимости в мнллисименсах) (В/О) С/П РХ = \К, РО = ReK,(o)), РА = lm/<:,;((o), РД = = 0)2 ((х20 с).

Пример. Для So = 100 мСм, т = 0,2, §22= Ю мСм, С22 = 20 пФ = 0,02 нФ, g„ = I мСм, С„ = 0,05 нФ получим Кг(0) = 9,0909, Ки{0) -= -9,0909, /(,..(0,.5)= .=-.7,696, /(„(0,5) = -6,433 + j4,224.

5.5. Расчет резонансных усилителей

В низкочастотных узкополосных усилителях требуемую избирательность обычно обеспечивают с помощью активных фильтров, дополняя их оконечными широкополосными ступенями для получения требуемой мощности полезного сигнала в нагрузке. По аналогичной схеме с использованием пассивных LC-фнльтров чаще всего собирают и высокочастотные избирательные усилители. Вместе с этим в радиотехнических устройствах находят применение узкополосные резонансные усилители, активные компоненты которых связаны между собой и с внешними цепями резонансными LC-контурами высокой добротности. Типовая схема резонансного усилителя с одним активным инвертирующим напряжение компоиеитом показана на рнс, 48, а. Характерной особенностью подобной цепи является наличие резонансного фильтра иа колебательном контуре и /?С-фильтров для развязки цепей питания по высокой частоте. Выбор сопротивлений /?о и Rii определяется компромиссом между требуемой стабильностью режима питания и степенью развязки общих цепей питания на частоте сигнала. Характерно и частичное включение внешних нагрузок в контур для повышения его добротности. Обозначив составляющие проводимости нагрузки

>

t 4=

a) *

Рис. 48

f/H = g2+i&2 н ВЫХОДНОЙ проводимости активного компонента (/22=gi+j*i. можно представить рассматриваемую ступень эквивалентной схемой (рнс. 48, б) с емкостью контура Сэ = С + (fe&i +/£2*2)/р и приведенной проводимостью gs = = 1Го +gi + fefz- где Шр - резонансная частота; go - проводимость иена-

гружеиного контура, определяемая потерями в конденсаторе И* катушке индуктивности; С=С С" 1{С-\-С")\ ki п ki - коэффициенты включения соответственно выходной цепи активного компонента и нагрузки. В общем случае при емкостной связи с контуром k = C"/{C+C") =С/С при автотрансформаторной связи k-{L + M)/L и при трансформаторной связи k = M/L, где М - коэффициент взаимоиндукции.

Следует отметить, что приведенные приближенные формулы не всегда обеспечивают определение вносимых в контур емкости и омической проводимостн с достаточно малыми погрешностями. Это прежде всего относится к емкостной связи, при которой точность приведенных формул зависит от отношения С/С. Так, при fei0,2 погрешностью расчета можно пренебречь, если CjC<iL, ио при й0,8 требуется отношение С/Сб.

Коэффициенты передачи напряжения в рассматриваемой цепи связаны с параметрами эквивалентной схемы соотношениями

К =u,:u,k\ I (/21 /(go(1 + j£) + *?gt+k\ §2); К" = «„/«2 = kjk; Ка = «н/«вх = К К" = К,

где = 2A/Q p - обобщенная расстройка, выраженная через относительную расстройку и добротность Q ненагруженного контура.

По отношению к коэффициенту передачи напряжения К на частоте резонанса Ko=:fei2y2i/goP частотная характеристика ступени определяется формулой

КЦ(х,) = К„/( \ 4- il/p), где р = А/э р = 1 + (fgi + feg2)/go-коэффициент, характеризующий расширение полосы пропускания контура (по уровню 3 дБ относительно усиления мощности) с учетом вносимой в контур проводимости.

На практике обычно gH>gi и максимальный коэффициент усиления /Стах =

= 1/21 /(2>(gi-f go)gn) соответствует выбору й, = 1, =У(& + Ы7§Г Р=2(1-f fgi/gz). Если в этом случае полоса пропускания больше требуемой, то коэф-

фицненты включения определяют из соотношений Й1=У(Ртрб-l)go/2gi и /j2=

= *lVl/*f2, при соблюдении которых /(= ll/al (Ртрб-1)/(РтрбУё1Г2)-

Программа 236. Расчет резонансного усилителя

Инструкция. (/р = РО, Z. = P1, Яо=Р2, gi = P3, g2 = P4, &, = Рб, ft2 = P6, lf/2i=P7) Ртрб нли (при вычислении /fmax) 0=РХ В/О С/П РХ=А:, Р8=Р, РА= = к,, РВ=Й2; если при выбранном требуемом значении Ртро получены неудовлетворительные результаты, то подобрать Ртрб, повторяя вычисления до получения оптимальных результатов, после чего выполнить С/П РХ = С, РС = С, РД = С"; если изменяют только один из параметров (например, L), то для пересчета емкостей достаточно снова нажать клавишу С/П.

В связи с относительно большим коэффициентом Ко резонансного усилителя обратная связь через активный компонент может привести к искажению частотной характеристики и самовозбуждению усилителя. С учетом обратной связи

Ки - Кв\К/(1 - Куи/Усэ), где Уср = Уи-\-Ус- Если, как обычно, сигнал

на вход активного компонента поступает от входного контура, то Ус э = =i?c э(!4-/(Е-Io)/y), где gc э - эквивалентная проводимость входного контура, приведенная к входу активного компонента; 5o=2(fp-/pc)Q/fpc - обобщенная расстройка входного контура с добротностью Q; \=Afc э/А/о - коэффициент, равный отношению полос пропускания входного и выходного ненагруженного jKOHTypOB. С учетом этих соотношений

\Ки,/Ко\ \{1 + ili)m + A-lil) + Hli + l2+B))U где >l==Re(-ftfi/i2i/2i/g»P X Xgc э); В = Im(-*Ji/,22i/goPgc э); ll = E/P, = (E - io)/y- Это отношение увеличивается при приближении к самовозбуждению (режим регенерации), стремясь к бесконечности прн потере устойчивости.

Программа 237. Расчет АЧХ резонансного усилителя с обратной связью

ПД ИПЗ 4- ПА ИПД ИПО - ИП2 4- ПВ

ИП1 х2 ИП9 /-/ ИПЗ ИП6 XX 4- ПД

ИП7 ИП4 X ИПЗ ИП5 X - X 1 +

ИПА ИПВ X - х2 ПС ИП8 ИП4 X ИП7

ИП5 X + ИПД X ИПА + ИПВ + х»

ИПС -f ИПА X» 1 -f 4- 1/х / С/П БП 00