Коэффициент включения контура в цепь базы следующего транзистора

Рис. 2.140. Варианты схем транзисторных УВЧ

На рис. 2.140,6 показан вариаит схемы с автотрансформаторным включением контура в цепь коллектора и трансформаторным выходом. Коэффициенты включения в этой схеме таковы:

L, М

в схеме, изображенной на рис. 2.140,6, используется трансформаторное включение контура в цепь коллектора и автотрансфор-

матерное включение в цепь базы следующего транзистора. В этой схеме

Л1 i,

/«="17 Р(>=~Т-

Если в усилителе используются транзисторы, у которых граничная частота значительно выше частоты полезного сигнала, то с достаточной степенью точности коэффициент усиления по напряжению определяется по формуле

Ko=Pk-P,-S-R,, (2.246)

где 5 - крутизна транзистора на частоте усиливаемых колебаний; /?э - резонансное сопротивление контура.

Для определения 5" удобно использовать широко известное соотношение

где т = Сб9/б-постоянная времени входной цепи транзистора; обычно т = 0,1-ь0,002 мксек; Sq-крутизна транзистора на нулевой частоте; обычно So = 50-150 Maje; № - частота полезного сигнала. Величина крутизны So легко определяется по характеристикам транзистора в точке исходного режима. Если характеристик нет, то приближенно

где /ко - постоянная составляющая тока коллектора, ма.

На практике коэффициент усиления каскада УВЧ на транзисторе бывает обычно от 5 до 15.

Вариант каскодного УВЧ приведен на рис. 2.140, г. Это усилитель с непосредственным соединением транзисторов. Напряжение смещения на базах транзисторов Ti и Гг создается делителем напряжения, состоящим из резисторов R\, R2, Rs. Ячейка RaC обеспечивает температурную стабилизацию исходного режима за счет отрицательной обратной связи по постоянному току эмиттера транзистора Tl. Нагрузкой транзисторов служит контур LkCk. Он включен полностью ввиду значительного сопротивления выходной цепи транзисторов. Коллекторный резистор .Rk шунтирует контур. Выход усилителя автотрансформаторный.

10. Высокочастотные усилители иа ЛБВ

В связи с развитием радиолокационной и особенно телеметрической импульсной радиосвязи возникла необходимость применения в радиоприемных устройствах усилителей высокой частоты с очень широкой полосой пропускания, малыми шумами и большим усилением.

Требовалось получить полосу пропускания высокочастотных усилителей порядка десятков процентов от несущей частоты принимаемых колебаний. В процессе решения данной проблемы были созданы новые электронные приборы, получившие название ламп бегущей волны (ЛБВ). Они получили наибольшее применение в диапазоне сантиметровых волн.

В усилителях иа ЛБВ обычно нет колебательной системы. Усиление колебаний происходит за счет длительного взаимодействия узкого электронного луча с электромагнитным полем бегущей волны усиливаемого сигнала.

Конструкция и принцип действия усилителя иа ЛБВ рассмотрены в предыдущей главе. Остается только добавить, что усилители иа ЛБВ обладают коэффициентом шума примерно 4-8 дб при коэффициенте усиления по мощности до 50 дб.

Широкополосиость усилителей бегущей волны позволяет использовать их в радиоприемных устройствах для усиления ианосекуид-ных радиоимпульсов, т. е. импульсов, длительность которых измеряется тысячными долями микросекунды.

11. Параметрические и молекулярные усилители

Лучшие радиолокационные приемники с ламповыми усилителями высокой частоты имеют коэффициент шума порядка 4-5 дб. В таких усилителях внутренние шумы складываются из тепловых флюктуации электронов в различных проводниках (сопротивлениях) и флюктуации электронного потока ламп.

Тепловые шумы усилителя можно значительно уменьшить охлаждением его до очеиь низкой температуры. Однако при этом ламповые шумы ие уменьшаются. Поэтому возникла задача создания высокочастотных усилителей без электронного потока. Она была успешно решена. Новые безламповые усилители получили название параметрических и молекулярных.

В радиолокационных приемниках большее применение получили параметрические усилители (ПУ).

Принцип действия ПУ основан на периодическом изменении внешней силой реактивного параметра колебательной системы, в которую вводится энергия усиливаемого сигиала.

Современные ПУ разделяют па две группы: резонаториые усилители и усилители с бегущей волной.

Резонаториые усилители бывают одноконтурные и многокоитурные (с числом контуров более одного). Контуры могут быть с сосредоточенными или с распределенными параметрами в зависимости от диапазона усиливаемых колебаний. В сантиметровом диапазоне применяют объемные резонаторы и отрезки волноводов. В дециметровом диапазоне широко используются коаксиальные резонаторы. В современных резонаториых ПУ в качестве переменного (управляемого) параметра колебательной системы чаще используется емкость.