Конспект лекций для студентов 4 курса дневного отделения специальности 210401. 65 «Физика и техника оптической связи»

2. Частотная избирательность - главным образом по зеркальному каналу супергетеродинных приемников ( ).
3. Коэффициент шума УРЧ, который в значительной мере определяет способность приемника воспроизводить полезную информацию при малых уровнях принимаемого сигнала. С точки зрения минимального уровня шумов достаточно, чтобы коэффициент усиления по мощности УРЧ был на уровне 10-100, поэтому требуемое число каскадов обычно не превышает двух.
4. Устойчивость, характеризует отсутствие самовозбуждение усилите­ля.
Кроме того УРЧ по своим показателям должны обеспечивать усиление сигналов в определенном динамическом диапазоне с искажениями, не превышающими заданного уровня.
Учитывая, что УРЧ работает в режиме усиления слабых сигналов, бу­дем считать усилительный прибор линейным активным 4-х полюсником.


Резонансный усилительный каскад умеренно высоких частот


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 VT₁, так вход следующего каскада на транзисторе VT₂. В обоих случаях применяется автотрансформаторная связь. Однако в таком усилителе указанные связи могут быть реализованы и другим известным способом, например, трансформаторным.
Элементы R₁, R₂, , применяются для задания режима работы активного элемента VT₁ по 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.