Приемно-передающие устройства радио­технических систем: Учебное пособие, страница 19

Резонансный усилитель (РУ) в общем случае состоит из не­скольких последовательно включенных каскадов. Основными эле­ментами, входящими в состав каскадов, являются усилительные приборы (УП) и полосовые фильтры (ПФ). Полосовые фильтры к УП могут подключаться полностью или частично с помощью элементов связи (межкаскадных цепей), обладающих свойством трансформации  проводимостей.

Структурная схема резонансного усилителя имеет вид рис. 2.32.

Усилительные приборы служат для преобразования энергии источника питания в энергию усиливаемых колебаний.

Полосовые фильтры являются резонансной нагрузкой усили­тельного прибора. Они обеспечивают нужную частотную избира­тельность и полосу пропускания усилительного каскада.

Признаками для классификации резонансных усилителей явля­ются: назначение и место в структурной схеме приемного устрой­ства (УВЧ и УПЧ), тип и способ включения усилительного прибора, тип полосового фильтра и способ связи его с усилительным прибором, вид избирательности, величина относительной полосы пропускания.

В соответствии с типом применяемых усилительных приборов различают транзисторные и ламповые РУ. Основным типом сов­ременных РУ являются усилители на интегральных микросхемах содержащих, как правило, составные транзисторы. По способу включения усилительных  приборов РУ могут быть:

с общим эмиттером   (истоком, катодом);

с общей  базой   (затвором,  сеткой);

с  общим  коллектором   (стоком,  анодом);

с  каскадным  включением  УП.

Каскад с общим эмиттером (истоком, катодом) является на­иболее распространенным, так как обеспечивает наибольшее уси­ление сигналов по мощности и имеет большое входное сопротив­ление.

Каскад с общей базой (затвором, сеткой), благодаря сильной отрицательной обратной связи по току, имеет высокую стабиль­ность и меньшие нелинейные искажения, малое входное и большое выходное сопротивления. Он усиливает по' напряжению и не уси­ливает по току, являясь в лучшем случае повторителем тока. Поэтому усиление мощности получается меньшим, чем у предыдущего каскада.

Каскад с общим коллектором (стоком, анодом) имеет сильную отрицательную обратную связь по напряжению, большое входное и малое выходное сопротивления. Он усиливает только по току, являясь повторителем напряжения. Такие каскады могут исполь­зоваться для согласования цепей с различными входным и выход­ным сопротивлениями.

При каскадном включении УП получаются лучшие внутрен­ние параметры по сравнению с параметрами каждого УП.

По величине относительной полосы пропускания резонансные усилители делят—на узкополосные, у которых отношение полосы пропускания к резонансной частоте, и широкополосные, у  которых

По способу обеспечения частотной избирательности различают РУ с распределенной и сосредоточенной избирательностью.

В усилителях с распределенной по каскадам избирательностью функции избирательности и усиления совмещены и обычно равно­мерно распределены между однотипными каскадами или их груп­пами. При этом наиболее широко используются однотипные УП и одноконтурные одинаковые полосовые фильтры, одноконтурные взаимно расстроенные ПФ (пары или тройки взаимно расстроен­ных каскадов), а также двухконтурные фильтры в каскадах. Че­тырем названным типам полосовых фильтров соответствует и че­тыре тина  УПЧ  с  распределенной  избирательностью.

Главным достоинством равномерного распределения усиления и избирательности является наиболее полная реализация потенциальных возможностей усилительных приборов. Однако взаимо­связь усилительных и избирательных функций затрудняет полу­чение высокой Избирательности. Кроме того, такие усилители чувствительны к разбросу параметров усилительных приборов и имеют  невысокую  стабильность  параметров.

В настоящее время находят все большее распространение РУ с сосредоточенной избирательностью. В них функции усиления и избирательности разделены. Группа каскадов с простейшими по­лосовыми фильтрами и избыточной полосой пропускания образует главный усилитель, а один каскад содержит сложный полосовой фильтр, который и формирует, в основном, требуемую частотную характеристику всего резонансного усилителя. Такой полосовой фильтр называют фильтром сосредоточенной избирательностью (ФСИ). Применение ФСИ характерно для высокоизбирательных широкополосных и узкополосных усилителей промежуточной часто­ты.

В качестве примера рассмотрим принципиальную схему одно­контурного каскада на интегральной микросхеме (ИМС) 265 УРЗ (рис.  2.33).

В состав ИМС входит составной УП на биполярных транзи­сторах, включенных по каскадной схеме (общий эммитер — об­щая  база).

Полосовой фильтр каскада образован индуктивностью L1, эквивалентными  емкостью  Сэ и  проводимостью g:

где— входные емкость и проводимость   последующего каскада.

 — выходные емкость и проводимость    усилительного прибора;

G0 — резонансная проводимость полосового фильтра.

Резисторы образуют делитель, напряжение смещения с которого обеспечивает режим работы первого транзистора.

Резисторысовместно с конденсатором С2 образуют фильтр для подачи напряжения на коллектор второго транзисто­ра. Кроме того, эта цепь обеспечивает термостабилизацию режима работы по коллекторному току этого транзистора.

Наряду с применением составных УП другим, характерным для ИМС, способом корректировки значений ее внутренних парамет­ров является использование обратных связей. Так, в ИМС 265УРЗ резистор термостабилизации в цепи эмиттера первого кас­када разбит на три последовательно включенных резистора с промежуточными выводами 5 и 6. Это позволяет с помощью конденсатора С2 блокировать по высокой частоте все резисторы или только их часть. При соединении выводов 9—4 все резисторы блокированы, поэтому существует отрицательная обратная связь только по постоянному току. Если же вывод 9 соединить с выводом 5, то резистор /? не блокируется и обусловливает отрицательную обратную связь также по переменному току. Это приводит к уменьшению  входной  проводимости g11.