Усилители высокой частоты. Схемы усилителей высокой частоты. Обобщенная эквивалентная схема каскада резонансного усилителя. Фазовая характеристика. Обратные связи в УВЧ и методы борьбы с ними. Нелинейные искажения в УВЧ. УВЧ с общей сеткой (базой). Обратные связи в каскаде с общей сеткой (базой), страница 4

 - амплитуда сигнала на контуре.

Обратные связи в УВЧ и методы борьбы с ними.

В УВЧ по мере роста частоты полезного сигнала возрастает вероятность образования положительной обратной связи. В случае сильной ПОС может наступить режим генерирования. При режиме близком к самовозбуждению работа будет нестабильна. В этом случае при незначительном изменении параметров активного элемента коэффициент усиления и полоса пропускания будет резко изменяться.

Причинами образования ПОС в резонансных усилителях являются:

1.  Межэлектродные проводимости активных элементов, связывающие вход и выход каскада;

2.  Общие источники питания в многокаскадных усилителях;

3.  Магнитные и емкостные связи между выходом и входом как анодного каскада, так и всего усилителя.

Положительные обратные связи за счет общих источников питания существенно ослабляются введением в схему развязывающих фильтров и снижения внутреннего сопротивления источника за счет шунтирования его конденсатором достаточно большой ёмкости.

Магнитные и емкостные обратные связи устраняются выбором рациональной конструкции усилителя и экранированием элементов входных и выходных цепей.

Рекомендуется:

·  - Распологать каскады по прямой, что обеспечивает максимальное расстояние между входом и выходом как всего усилителя, так и отдельного каскада;

·  - Применять закрытые металлические шасси;

·  - Ориентировать контурные катушки так, чтобы между ними существовала минимальная магнитная связь;

·  - Экранировать катушки контуров и блокировочных дросселей;

·  - Применять магнитные и электростатические экраны между входными и выходными цепями каскадов;

·  - Рационально выполнять монтаж схемы;

В ряде случаев для повышения коэффициента усиления и сужения полосы пропускания каскада вводят искусственные цепи положительной обратной связи (регенеративные каскады усиления).

При наличии обратной связи и в зависимости от ее вида сдвиг по фазе между сигналами равен 0° или 180°. Это эквивалентно уменьшению или увеличению только активной составляющей входного сопротивления каскада и не влияет на его реактивную составляющую. В этой связи обратные связи иногда называют активными. В случае же, когда сдвиг по фазе между током или напряжением при наличии обратной связи отличен от 0 и 180° связи называют комплексными. В случае, когда сдвиг по фазе между сигналами равен ± 0,5 (90°), обратная связь будет реактивной.

В связи с тем, что цепи обратной связи включают в себя, как правило, реактивные элементы, фаза сигнала на входе усилителя зависит от частоты усиливаемого сигнала.

Следовательно, и характер обратной связи зависит от частоты сигнала.

Это необходимо учитывать особенно при работе усилителя в диапазоне частот, так как на фиксированной частоте за счет подбора элементов, возможно, получить обратную связь чисто активной или чисто реактивной.

Действие цепи обратной связи на параметры каскада усиления можно учитывать следующим образом:

·  Обратная связь изменяет входное напряжение каскада, что означает изменение общей проводимости на его входе.

·  Обратная связь  изменяет коэффициент усиления каскада и выходную проводимость при постоянстве входных параметров.

Выбор метода учёта действия цепи обратной связи определяется типом схемы каскада и цепи обратной связи.

     Устойчивость работы УВЧ с обратной связью

С учетом изменения амплитуды сигнала на входе каскада усиления при наличии обратной связи,  следовательно, и изменения коэффициента усиления общее выражение для коэффициента усиления общее выражение для коэффициента усиления каскада с обратной связи представляется в следующем виде:

где, - модуль коэффициента усиления каскада при разомкнутой цепи обратной связи.

-   модуль коэффициент обратной связи;

-   сдвиг по фазе для прямого прохождения сигнала (от входа к выходу каскад).

-   сдвиг по фазе для прохождения сигнала по цепи обратной связи  (от выхода к входу).

При положительной обратной связи коэффициент усиления каскада возрастает тем больше, чем ближе произведение    к единице (тем полнее выполняется условие баланса амплитуд). В случае      усилитель превращается в генератор.

Если боратная связь не обеспечивает самовозбуждения, но разность    близка к нулю, работа каскада становится неустойчивой.