Радиоприемные устройства - Баркан В.Ф.
Скачать (прямая ссылка):
Фиг. 2.29. Упрощенная приведенная схема Здесь О — коэффициент трансформаторного усилителя,
рассеяния.
Схему фиг. 2. 28 без особого ущерба для анализа основных явлений можно заменить более простой схемой фиг. 2. 29. Такая замена возможна по следующим соображениям:
1) Индуктивность Ь можно заменить индуктивностью Ьи так как в трансформаторе обычно Ь8\<С Ь\.
2) Сопротивления г1э г'2 обычно намного меньше /?,; влияние их на работу схемы можно учитывать путем некоторого увеличения К. до величины /й. На верхних частотах ввиду малости тока, ответвляющегося в I, можно считать, что
/?/ =/?/ + ^1 + Г2.
Для нижних частот
3) Точно так же влияние емкости С\ можно учесть при помощи некоторого увеличения емкости Съ до значения С
47
4) Можно считать, чго индуктивности 1з1 и ^2 включены последовательно и заменить их одной индуктивностью ^.
?,=?,1+4
*2.
Рассмотрим поведение отдельных элементов схемы фиг. 2. 29 на различных частотах. В области нижних частот реактивное сопротивление индуктивности рассеяния Ь9 ничтожно мало, поэто-
0 Ч:
*3
^вых
и'
Фиг. 2. 30. Эквивалентные схемы трансформаторного усилителя, а—для нижних частот, б—для верхних частот.
му его влиянием можно пренебречь. Эквивалентная схема для этой области приведена на фиг. 2. 30, а.
В области средних частот, строго говоря, нельзя пренебречь ни одним из элементов схемы фиг. 2. 29.
0
и.
вы У
Фиг. 2.31. Эквивалентная схема усилителя на резонансной частоте.
"0
7 о
X
и'
вых
Фиг. 2.32. Приведенная эквивалентная схема.
В области верхних частот можно пренебречь влиянием индуктивности Ь\у так как ее сопротивление QЪL\ очень велико. Основную роль на этих частотах играют индуктивность Ь* и емкость С. Эквивалентная схема для этой области частот приведена на фиг. 2. 30, б.
На схеме фиг. 2. 30, а индуктивность Ь\ и емкость С образуют параллельный контур, сопротивление которого на некоторой нижней резонансной частоте Й0н становится очень большим. Для этой частоты эквивалентная схема каскада принимает простой вид (фиг. 2.31).
48
Резонансную частоту определяют по обычной формуле
1
Напряжение
ив
ив
я.
Отсюда напряжение на выходе Коэффициент усиления К0 каскада на резонансной частоте
(2.37)
20н равен
1 гу- ивых _
^Он = —-~
Если /?^=со, то и /?^=оо( а К0н=щ.
(2.38)
Для определения коэффициента усиления на других нижних частотах, отличных от резонансной частоты ?20н, воспользуемся теоремой об эквивалентном генераторе.
Эквивалентная схема каскада, полученная после преобразования схемы фиг. 2. 30, а, приведена на фиг. 2. 32, где
Применив к схеме фиг. 2. 32 обычную методику анализа работы каскадов, получим следующие выражения для определения коэффициента усиления и коэффициента частотных искажений в области нижних частот:
Ли.
1
(2.39)
Зная допустимое значение коэффициента частотных искаже-ний Мн, можно определить необходимую величину индуктивности первичной обмотки Ь\
Ь1— о' I п'
^ Радиоприемные устройства.
(2.40)
49
Если сопротивление Я& очень велико или совсем не включается, то формула для индуктивности Ь\ приобретает более удобный для расчета вид:
*' (2.41)
1
В области верхних частот эквивалентная схема (см. фиг. 2.30, б) каскада представляет собой последовательный контур, емкость которого зашунтирована сопротивлением Я/.
При некотором значении частоты ?2 = &ов в цепи контура возникает резонанс напряжений, что приводит к резкому увеличению напряжения на элементах контура и, следовательно, выходного напряжения ?/,Вых.
Л.
-н ""он ~ыоъ
Фиг. 2.33. Частотная характеристика трансформаторного усилителя.
Частотная характеристика в этой области частот будет иметь резкий подъем (фиг. 2.33).
Если не учитывать влияния сопротивления Я& то приблизительное значение резонансной частоты можно рассчитать по обычной формуле
1 (2.42)
2,
0в "
На частотах выше резонансной частотная характеристика имеет крутой спад. Резкое западание частотной характеристики на этих частотах вызывается одновременным уменьшением и тока в цепи и величины сопротивления емкости С. Поэтому полоса пропускания трансформаторного усилителя в области верхних частот фактически ограничивается частотой йсв верхнего резонанса.
Общий вид частотной характеристики приведен на фиг. 2. 33.
Сглаживание острого пика частотной характеристики достигается путем уменьшения шунтирующего сопротивления Яё. Однако следует иметь з виду, что уменьшение Яв будет не только выравнивать частотную характеристику, но и снижать коэффициент К усиления каскада. Поэтому величина Яе выбирается в пределах 0,1 — 1 мгом. В тех случаях, когда уменьшение К нежелательно, элементы схемы выбирают таким образом, чтобы резонансная частота ЙСв находилась за пределами рабочего диапазона частот (пунктирная кривая на фиг. 2. 33).
50
КРАТКИЕ ВЫВОДЫ
1. Усилитель низкой частоты предназначен для усиления электрических колебаний, частоты которых лежат в пределах 16— 20 ООО гц.
Различают два основных вида усилителей низкой частоты: усилители напряжения и усилители мощности.
2. В процессе усиления колебаний возникают искажения формы сигнала. Искажения, возникающие в усилителе, связаны с наличием в его схеме нелинейных и реактивных элементов.
