|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы  0,82 0.78 0,666 0,60 Рис. 3.22 0,50 Шф„,„ imn min 1. Определяют коэффициент ai = 27г(/в - /н)Свых-эк- 2. Для рассчитанного ai по табл. 3.7 или 3.8 определяют КБВф (а также д и Аа), коэффициенты «2, аз, «4 и г. При этом КБВф должен быть не ниже [д и Аа не выше) допустимых. Если это не обеспечивается, надо последовательно переходить к более сложной цепи (от т ~ 1 к т = 2-4) и от низкочастотной цепи (Д = 0) к полосовой (/н > 0). э также от фильтрового к оптимальному способу согласования. Если и при этом оказывается КБВфтш ниже допустимого, необходимо пересчитать электрический, режим лампы (или транзистора) на Е -6-со ш < doooi-irhrhrhrho о" о" о о" о" о" r-i" гн гн rsJ 0чdo-cmюovdO ОООгНгНСМГОШЮФ о" о" о" о" о" о" о" о" о о" о" о" о" о" о" о" о" 1-Г .н ooor-looчcчч~ ОООООгнГОООЮЧ-о" о" о о о о" о о о гн о о о ю о о ф ф ф « « «5 h- \d \d го о" о о о" о" о" о о о" о" i \d о го 1 \D о ч-oooЮ00f0f0 OrHfOOrrOCOh-OO) 0000000.-1c4<n 000000000.-i ООООООСЧчГЮиО oooooooootn о" о" о" о о о о о о о S -6- < 1Л гн о cn ю h~ 00 -чг со ю о сч го cn oioi 00 s. ю о о о" о" о" .-ч о 1Л s. о .-1 о со ю о гн ю сч ю о гн сч ю о гн ф 00 го ф ф ф сч ф ф го Г0 о" о" о о" о" го о сч го о •чг о о го сч 00 1Л сч 0-) с»-) чг 1 о го о" о" 1-г гн r-i" ю 00 ф ф го 00 гн ф ф го 00 ф ф ф ф со о" о" о" о" о" ю 00 сч го ю ю ю го о о сч уэ го о о о сч уэ о го го о 1Л 1л го о о сч ю го m 1-* сч го in о" о" о о" о" ф 00 ю ю о о о" о о о о го lo сч о гн 1Л го со 0 о »-1 сч 10 о о о" о" о" со го 10 1-1 сч сч сч о 1-1 го ю о о о о «-1 о" о" о" о" о о> со м сч ю vd <г> гн ю ф ю сч гн ю 1Л о 00 сч со а> а> о о го гч о о ю го lo 1Л 00 h- ю ю о" о" о" о" о гн о m 1 о гн о со ю о гн ю сч ю о гн ю о 1-4 гн гн сч s. <г> о о со гн сч -ч- го о сч с1 со LO -чг -чг го о" о о о о о) -чг со ф о ю lf) сч о ю ю lf) гн о сч ю со сч h~ ю m со о -чг ю гн -чг ю 1Л гн гн гн о со гн гн гн о о со ю о ю ю со о сч сч о го ю 1Л ю со -чг со го о" " " " (-1 «-1 сч m ю n- 00 Ш ю 1л ю 1-Ч чг ю h~ h~ <г> со ю 1Л о о о" о" о" ю су> гн ю ф го о> г- со ш m 00 о 1-1 сч h~ lo lo а> сч сч ю го m уэ -чг LO го ю а> гн о" о" о" сч ю lo ш го 00 ю ю сч го сч ст> <г> <г> 00 h~ о о о о" о" <г> m ю о h~ ш о «-1 ю <г> о w h~ ю о го ю тн о" гн тн ч-* сч -rrw ---rvv\--- С!Сыа Вц "эк.иом LZ cz "JK.HOM Рис. 3.23 LI CZ Lk Ck  Рис. 3.24 меньшее йэк либо разбить выходную цепь на несколько поддиапазонов, т.е. на несколько переключаемых фильтров с одинаковыми полосами пропускания Д/г = /в; - /ю. 3. Рассчитывают реактивные элементы и сопротивление нагрузки в схеме рис. 3.23: 27г(/в-/н) Сз = «3 2</в - fn)R.K L4 = 2х(/в-/н) При расчете низкочастотной цепи (рис. 3.23,а) надо принять /д = О, а в случае полосовой цепи (рис. 3.23,6) определить дополнительные элементы Li, С2, Ьз и С4 из условия настройки в резонанс всех параллельных и последовательных контуров на среднюю частоту /о = л/Д/н- В качестве примера на рис. 3.24 показаны схемы коллекторной цепи, когда первой емкостью является выходная емкость транзистора (Ск = Ci). Важно отметить, что переход от низкочастотной (рис. 3.24,а) к полосовой (рис. 3.24,6) цепи не усложняет, а упрощает построение, так как вместо блокировочных дросселя Ьвл и конденсатора Сел устанавливают значительно меньшие по номиналу реактивные элементы Li и С2. Однако требуемая точность значений Li и Сг оказывается значительно выше, чем Ьвл и Сбл- На частотах выше 10.. .30 МГц омическое сопротивление индуктивности вывода коллектора (стока) транзистора может стать соизмеримым с йэк- Поэтому при Ьвыв > 0,05йэк/(2т/в) при построении выходной цепи необходимо учитывать индуктивность Ьвыв- В низкочастотной цепи на рис. 3.23,а ее легко учесть соответствующим уменьшением L2, те. Ьгфакт = Ьграс - Ьвыв- В полосовой цепи для этого необходимо воспользоваться преобразованием Нортона (см. § 3.2), в частности примером на рис. 3.6. При этом заданной является исходная двух- (рис. 3.6,а), трех- или четырехзвенная полосовая цепь и требуется обеспечить Li3K Ьвыв в результирующей схеме на рис. 3,6,г. Из условия Li3K = (1 - i)bi -выв находим г/ 1 - Ьъгъ!L\ и рассчитываем Ьхэк.факт = 1эк - Ьвыв- Затем определяем Ьзэк, Ьзэк. Сгэк и Дц.эк- В случае полосовой цепи с m = 3 и 4 величины L3C3- и 14С4-элементов пересчитывают так же, как Сзэк и йн.эк- Отметим, что при очень большой величине Ьвыв, когда оказывается в случае низкочастотной цепи Ьзфакт < о или в случае полосовой цепи Ьк.факт < О, проектирование выходной цепи надо проводить, как цепи согласования при заданных двух реактивных элементах [1.44, с. 95-106]. При небольших Kj (менее двух-трех) в качестве согласующей цепи можно использовать ФНЧ-трансформаторы, основное преимущество которых - осуществление одновременно трансформации нагрузочных сопротивлений (г > 1) при сохранении структуры ФНЧ (см. § 3.2). Проектирование ФНЧ-трансформаторов в качестве широкополосных цепей согласования рассматривается в [2.3]. Однако следует отметить их серьезный недостаток - меньшие значения ai, чем в ФНЧ Чебышева, причем с ростом т происходит не увеличение, а снижение «х даже при равноколебательнои АЧХ ФНЧ-трансформатора. 3.5. Проектирование и расчет широкодиапазонных входных депей связи ГВВ Построение широкодиапазонных входных ЦС зависит от эквивалентной схемы транзистора (лампы) со стороны его входа, а также от необходимости коррекции АЧХ коэффициента усиления по мощности в рабочей полосе частот. В этом параграфе рассматривается построение входных ЦС как цепей широкополосного согласования, т.е. на относительно низких частотах, на которых можно пренебречь неравномерностью коэффициента усиления по мощности транзистора (лампы) по диапазону. Начнем с проектирования входных ЦС для генераторов на лампах и МДП-транзисторах. На частотах до 30... 100 МГц при включении лампового триода или тетрода с общим катодом входное сопротивление можно считать емкостным 1/]27г/Свх, где Свх « Сек -Ь Tl (6)5Дэк Сас - для триода, Свх ~ Сек -f Ссс2 - для тетрода; при включении с общей сеткой (ОС) - комплексным, состоящим из параллельно включенных емкости Свх = Сек и эквивалентного резистивного сопротивления по первой гармонике Двх1 = Uc/{Iai + hi + ic2\)- В МДП-транзисторах по схеме с ОИ на частотах f < f* \л /** (2.28) можно также считать входное сопротивление емкостным l/fiirfCx, где Свх определяется согласно (2,26). Отметим, что для современных мощных МДП-транзисторов ограничения (2.28) составляют 10...30 МГц. Исходными данными для проектирования входной цепи являются граничные частоты Д и Д, допустимый КБВфщЬ на входе или неравномерность АЧХ ((5доп или Дадоп) при работе от генератора с резистивным LZ CZ 1 J 1  Рис. 3.25 внутренним сопротивлением. В случае лампового генератора должны быть известны тип лампы и схема включения. Из электрического расчета анодной и сеточной цепей должны быть известны амплитуда напряжения на сетке Uc, входная емкость Свх и резистивная составляющая входного сопротивления /?bxi. В случае генератора на МДП-транзисторе из электрического расчета (см. § 2.4) должны быть известны напряжение на затворе U- (2.29), входная емкость Свхои (2-26) и частоты /* и /** (2.28), которые должны превышать /в. Входную согласующую цепь в виде ФНЧ или ПФ на рис. 3.25 рассчитывают на основе исходной схемы рис. 3.20,а, в которой принимают Cl - Съх, Ri = RhV\ R2 - Двх.ном в следующей последовательности. 1. Для заданного КБВфтт либо неравномерности АЧХ би {}лп\л Аодоп) из табл. 3.7 или 3.8 определяют ai-a и г. 2. Рассчитывают нагрузочное сопротивление R = ai/27r(/jj - ~/н)Свх (для лампового генератора с ОС должно быть R Rbxi)- Переход от m = 1 к ш = 2-4, от низкочастотной к полосовой цепи и от фильтрового к оптимальному способу согласования увеличивает ai и R„. 3. Определяют значения LC-элементов схемы и номинальное входное сопротивление в схеме рис. 3.25: ОгДн Сз = «а 27г(/в-/н) 27г(/в-/„)Ян а4Ян 2</в-/н) Двх = При расчете низкочастотных цепей принимают f„ = О, при расчете полосовых цепей определяют дополнительные элементы L1, С2, L3 и С4 из условия настройки в резонанс всех параллельных и последовательных контуров на частоту /о = \ в/н- 4. Находят мощность Двх = OjU/Rh (или Двх = 0,5С/з/Дн), которая потребляется от предыдущего каскада и рассеивается в Дд. Для лампового генератора по схеме с ОС определяют нагрузочное сопротивление, включаемое между катодом и сеткой: Дн.доп = = Двх1Дн/(Двх1 - Дн) с учетом Двх1 лампы, и мощность, рассеиваемую в нем: Дйн.доп = 0,5[ Дн.доп- Часто ограничиваются только компенсацией шунтирующего действия емкости Свх- В отличие от параллельного резонансного контура, который создает .вх = Двх на одной частоте, добиваются близкого к резистивному сопротивлению .вх Двх с некоторым допуском Д.вх в  Рис. 3.26 iC4 iC2 rl I  и сз CI /Гд.„ L1L„ Рис. 3.27  заданной полосе частот. Для этого параллельно входу лампы или МДП-транзистора включают низкочастотную или полосовую цепь, как показано на рис. 3.26. Как и выходная согласующая цепь на рис. 3.23, она строится на базе исходной схемы рис. 3.20, а, только емкость Ci реализуется входной емкостью лампы или транзистора. Число звеньев m составляет не более двух, реже трех. Для согласования с предыдущим каскадом на входе схемы рис. 3.26 включают, например, трансформатор на феррите. Важно, что он нагружен на сопротивление, близкое к резистивному. Исходным для расчета элементов схемы рис. 3.26 является КБВвх, определяющий отклонение Двх относительно Двх.ном- Для данного КБВвх из табл. 3.7 для т = 2 или 3 определяют коэффициенты Qi, аг и аз. Далее расчет LC-элементов ведут аналогично, как для схемы рис. 3.23, опираясь на исходную схему рис. 3.20,й, в которой в данном случае Д1 = Двх.ном и Д-г - Дн- Рассмотрим построение входных цепей связи для биполярных транзисторов. При включении с ОБ можно не учитывать снижение модуля коэффициента усиления по току Л216 в рабочем диапазоне частот от О до /в /т. По входу транзистор представляется эквивалентной цепочкой, состоящей из последовательно соединенных сопротивления ГвхОБ и индуктивности LbxOB (см. рис. 2.9,6), величины которых определяются по (2.24). Как и в предыдущем случае, не учитывается неравномерность коэффициента усиления по мощности транзистора в рабочем диапазоне частот. При включении по схеме с ОЭ в диапазоне низких частот (/ < 0,3/х г21эо) можно также не учитывать снижение коэффициента усиления по току Ь21э{<)- При этом в эквивалентной схеме рис. 2.9,а можно опустить Свхоэ, и тогда входная цепь транзистора представляется эквивалентной цепочкой из Ьвхоэ и ГвхЕ = гхоэ + ДвхОЭ (см. рис. 2.9,6), элементы которой определяются из (2.17а). В обоих случаях входную согласующую цепь выполняют в виде ФНЧ или ПФ на рис. 3.27 на основе исходной схемы рис. 3.20,6, в которой ПриИИ1\ЛаЮТ Li = Lx, Rl = rx + Ддоп и Да = Двх.ном. ГДе Ддоп - 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 |