Расчёт диапазонных резонансных усилителей радиочастоты: Методические указания по курсовому и дипломному проектированию радиоприёмных устройств, страница 3

          Отсюда, в частности, следует значение коэффициента трансформации m₂, необходимое для обеспечения устойчивого усиления

, где R_Э = .                                                     (2.13)

3. РАСЧЁТ РЕЗОНАНСНОГО УСИЛИТЕЛЯ РАДИОЧАСТОТЫ ПРИ ЧАСТОТНО-НЕЗАВИСИМОЙ СВЯЗИ КОНТУРА С НАГРУЗКОЙ

          Принципиальные схемы рассчитываемых УРЧ представлены на рис. 2, 3, 5.

Порядок расчёта

          3.1 На верхней частоте рассчитываемого диапазона определяется коэффициент подключения контура УРЧ к выходу транзистора. В общем случае этот расчёт ведётся из трёз условий: из условия устойчивости, из условия допустимого расширения полосы пропускания и из условия расстройки контура при изменениях выходной ёмкости транзистора. Методика такого расчёта приведена в [6]. Для современных транзисторов условие устойчивости является самым жёстким, поэтому можно ограничиться расчётом m₂ только из условия устойчивого усиления

.                                                              (3.1)

          Здесь А = 1 - для УРЧ на полевом или биполярном транзисторе без ООС;

                     А = 30 - для УРЧ на биполярном транзисторе с ООС;

n₁ - известно из расчёта входной цепи (ВЦ);

R_ЭВ = p_BQ_Э = ω_BL_KQ_Э; если параметры контуров ВЦ и УРЧ различны, то

R_ЭВ = ,

где R_Э1В и R_Э2В соответственно эквивалентное резонансное сопротивление контура ВЦ и УРЧ на верхней частоте диапазона.

          Если по расчёту m₂ >1, то берётся m₂ = 1.

          3.2. На верхней частоте диапазона f_В рассчитывается коэффициент подключения контура УРЧ ко входу следующего каскада

.                                                                (3.2)

          Здесь R_ВХ2 - входное сопротивление следующего за УРЧ каскада;

                     D = Q_K/Q_Э; при выборе Q_K возможны 2 варианта:

                               1 вариант  - Q_K берётся максимальное конструктивно-реализуемое;

                               2 вариант - Q_K берётся на 20…30% больше Q_Э, т. е. Q_K = (1,2…1,3) Q_Э.

Первый вариант позволяет получить больший коэффициент усиления, но при этом будут большие изменения эквивалентной добротности Q_Э по диапазону, что может привести к большой неравномерности в полосе пропускания УРЧ. Во втором варианте изменения Q_Э существенно меньше, но и усиление меньше.

          3.3. Определяются параметры элементов связи контура с транзистором и следующим каскадом. При автотрансформаторной связи с транзистором

L₁ + M₁ = m₂L_K,                                                                  (3.3)

где L₁ - индуктивность части контурной катушки между точками подключения транзистора;

          М₁ - коэффициент взаимоиндукции между L₁и L_К.

Аналогично при автотрансформаторной связи с нагрузкой

L₂ + M₂ = n₂L_K.                                                                   (3.4)

При трансформаторной связи в режиме укорочения

,                                                                    (3.5)

где к_СВ - коэффициент связи между L_СВ и L_К;

к_СВ = 0,2…0,3 - для однослойных катушек;

к_СВ = 0,4…0,6 - для многослойных катушек;

к_СВ ˜ 0,9  - для катушек, расположенных на сердечнике с замкнутой цепью (типа СБ или чашечных).

При L? 100 мкГн катушки многослойные.

Проверяется условие

,                                                                            (3.6)

где С = С_ВХ2 + С_м + С_L.

Здесь С_ВХ2 - входная ёмкость последующего каскада (нагрузки);

С_м - ёмкость монтажа (5…10)пФ;

С_L - ёмкость катушки связи (2…3)пФ.

          Если это условие режима укорочения не выполняется и уменьшить L_СВ невозможно, то следует отказаться от трансформаторной связи и применить автотрансформаторную.

          3.4. Рассчитывается эквивалентное затухание контура на нижней частоте диапазона

.                               (3.7)

          Здесь d_K = 1/Q_K ; p_H = ω_HL_K.

          3.5. Определяется неравномерность в полосе пропускания УРЧ на нижней частоте диапазона

,                                        (3.8)

где у_σ = П_ПРЕС/f_Н; Q_ЭН = 1/d_ЭН.