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

Усилители с двухконтурным фильтром


В приемных устройствах применяются различные варианты усилите­лей с двухконтурными фильтрами. Наиболее распространены индуктивная и внешнеемкостная связи между контурами. Связь контуров с усилитель­ными приборами обычно бывает автотрансформаторная или с помощью емкостного делителя.
Рассмотрим вариант с индуктивной связью между контурами (Рис. 6.5). Основные выводы при этом будут справедливы и для других вариан­тов.

Рис.6. 5

Перейдем к эквивалентной схеме, в которой выход усилительного прибора заменим генератором тока с проводимостью и емкостью , а вход следующего каскада заменим проводимостью и емкостью . Эквивалентная схема показана на Рис. 6.6, где , - полные емкости;

, - полные проводимости.
На основании теоремы об эквивалентном генераторе заменим генератор тока генератором ЭДС (Рис. 6.7), которая находится как напряжение холостого хода между точками 1-1: . Зная


Рис.6. 6

Рис.6. 7

коэффициент передачи фильтра , можно найти коэффициент усиления


, (6.17)


где - характеристическое сопротивление первого контура.
Выражение (6.17) справедливо для усилителя с фильтром, содержащим любое число контуров (при соответствующем ).
Фазочастотная характеристика усилителя определяется фазочастотными характеристиками фильтра и усилительного прибора. В отличие от одноконтурного усилителя она в данном случае имеет дополнительный фазовый сдвиг на . Модуль коэффициента усиления имеет вид:


. (6.18)


Вблизи резонанса ( ) частотная характеристика усилителя в основном определяется частотной характеристикой фильтра:


. (6.19)


Из теории линейных цепей известны выражения для . Для днухконтурного фильтра при одинаковых параметрах контуров

, (6.20)
где .
С учетом выражения (6.20) выражение (6.19) имеет вид


. (6.21)
В N-каскадном усилителе коэффициент усиления
. (6.22)
При резонансе ( )
. (6.23)

Из (6.22) и (6.23) выражение частотной характеристики усилителя, если усилительный прибор выбран с достаточным запасом по частоте, имеет вид

. (6.24)
Форма характеристики зависит от . При она одногорбая; при (критическая связь) частотная характеристика имеет наиболее ровную вершину; при она двугорбая.
Частоотная характеристика наиболее близка к прямоугольной, когда впадина между двумя горбами соответствует допустимой неравномерности в пределах полосы пропускания. Для настройки удобнее фильтры с критический связью между контурами ( ). При этом и фазовая характеристика ближе к линейной.