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 6

Коэффициент усиления резонансного усилителя прямо пропорционален крутизне характеристики в рабочей точке. Поэтому, если крутизна изменяется под воздействием внешних факторов по какому-либо закону, по этому же закону изменяется коэффициент усиления.

Наиболее характерным искажением такого вида является вторичная модуляция, возникающая из-за недостаточно качественных фильтров общих источников цепей питания. В этом случае кроме постоянного напряжения питания появляются дополнительные переменные составляющие. Наиболее сильно явление вторичной модуляции, сказывается в первом каскаде приемника, ибо дальше оно усиливается последующими каскадами.

Вторичным видом помехи является перекрестная модуляция. Когда крутизна характеристики изменяется под действием сильной помехи, поступающей на вход каскада из-за недостаточной избирательности входной цепи.

Коэффициент перекрестных искажений определяется выражением

где - коэффициенты модуляции помехи и полезного сигнала;

- амплитуда несущей помехи.

Для уменьшения перекрестных искажений необходимо сохранять постоянство крутизны и повышать избирательность приемника.

УВЧ с общей сеткой (базой)

По мере роста частоты сигнала падает влияние активных внешних помех и возрастает удельный вес собственных шумов. Практически уже в ДМ диапазоне чувствительность приемника в основном определяется уровнем его собственных шумов. С учетом того, что шумы трехэлектродного, активного элемента (триода, транзистора) значительно ниже многоэлектродных приборов, то их и нецелесообразно применять.

Использование триода, включенного по схеме вместе с общим катодом (эмиттером) не эффективно из-за влияния достаточно большой проходной емкости, понижающей значение устойчивого коэффициента усиления. Включение триода по схеме с общей сеткой (базой) позволяет повысить коэффициент усиления при сравнительно низком уровне собственных шумов.

Входное сопротивление каскада с общей сеткой        ,  

поэтому в ламповых схемах при мА/В,   без значительного увеличения входной проводимости каскада сопротивление , включенное непосредственно между катодом и корпусом не шунтируется емкостью . При этом имеет место отрицательная обратная связь, уменьшающая коэффициент усиления. Однако невелико ( сотня Ом) и снижение усиления незначительно.

входной,     выходной контур каскада с общей базой.

 – развязывающий фильтр по цепи питания.

определяют исходный режим и температурную стабилизацию коллекторного тока.

  шунтирует  , а    заземляет базу по ВЧ и соединяет контур по переменному току с базой. Выбор величин элементов аналогичен со схемой с общим эммиттером.

Обратные связи в каскаде с общей сеткой (базой)

В ламповом каскаде усилителя с заземленной сеткой выход связан с входом через емкость анод катод . В зависимости от характера нагрузки связь может быть как положительной, так и отрицательной. В металлокерамических триодах, наиболее часто применяемых в этой схеме величина емкости  значительно меньше . Кроме того, в схеме с заземленной сеткой  служит экраном между анодом и катодом, что способствует также уменьшению емкости связи. В схеме с заземленной сеткой переменная составляющая тока протекает по цепям источника сигнала, включенным между катодом и сеткой, что приводит к образованию сильной отрицательной связи по току, что приведет к увеличению активной составляющей входной проводимости и устойчивости в работе. Правда при этом уменьшается коэффициент передачи и ухудшается избирательность входной цепи каскада. То же можно сказать и о каскаде с заземленной базой.

При сравнительной оценке рассмотренных схем усиления можно отметь что:

·   В ламповых схемах при равенстве   и  каскад с общей сеткой обеспечивает большее устойчивое усиление.

·   В ДМ диапазоне используются лампы с дисковыми выводами с малой емкостью  (0,01 пф), что позволяет получить более устойчивый коэффициент усиления каскада с общей сеткой по сравнению с общим катодом на пентоде.

Однако при лампах с одинаковой крутизной и межэлектродными проводимостями каскад с общей сеткой обеспечивает меньший коэффициент усиления, чем с общим катодом.

По величине предельной частоты схема с общей сеткой предпочтительнее, так как обеспечивает устойчивое усиление на большей частоте.