Расчет первого усилителя промежуточной частоты. Обеспечение усиления сигнала по мощности. Минимальный коэффициент шума, страница 2

Uси, В

Uз1и

-1,5

-1,25

-1

-0,75

-0,5

-0,25

0

0,25

0,5

0,75

3

Ic, мА

0

0,15

1,0

1,8

3,2

4,7

6,3

7,9

9,5

10.8

4

Ic, мА

0

0,15

1,1

1,9

3,4

5

6,8

8,6

10,3

11,8

                                                                                                            Таблица 5.7.2

Uси, В

Uз1и

-1,5

-1,25

-1

-0,75

-0,5

-0,25

0

0,25

0,5

0,75

3

S, мСм

0

2,1

3,4

4,3

5,7

6,3

6,5

6,3

5,8

4,8

4

S, мСм

0

2,2

3,6

4,6

6,2

6,9

7,1

7

6,4

5,4

Рис. 5.7.3.  Зависимость крутизны проходной характеристики от тока  стока

Рис. 5.7.4.  Зависимость крутизны от напряжения на первом затворе.

Рис. 5.7.5. Зависимость  глубины регулировки  усиления от тока стока

                                                                        Сф     Rф

Uру                                                       +Епит ( 3,5 В)

Rру      С4      С5       L2            Lсв         Свх

gвх

Сбл1

Х1

VT1 

С1

L2           C2             Rз

Сбл2

С3                                  

-0,5 В

Рис. 5.7.6.  Схема  электрическая  принципиальная  УПЧ1

М

g22       C22                                                                             

Y21Uвх                                            С4   С5                     gвх         Свх

L2        LСВ

                                                            

Рис. 5.7.7.  Эквивалентная  электрическая схема  УПЧ1

По полученным характеристикам методом конечных приращений были получены  и построены зависимости  крутизны транзистора от тока и от напряжения на первом затворе.

Результаты расчетов приведены на рис.5.7.3. и рис.5.7.4. и в таблице 5.7.2.  

К сожалению, информации о зависимости крутизны от напряжения на втором затворе найти не удалось.

Из анализа характеристик видно, что наиболее оптимальным, с точки зрения усиления, является положение рабочей точки при напряжении на первом затворе, равным нулю, поскольку в этих условиях крутизна транзистора максимальна и достаточно постоянна, то есть усилитель достаточно линеен. Но при этом ток, потребляемый транзистором получается около 7 мА, что очень нежелательно для наших условий, поскольку в качестве источника питания используется аккумуляторы, которые на при низких температурах быстро разряжается (по меньшей мере на 25%). Поэтому необходимо  иметь экономичную аппаратуру. С этих позиций подходящим представляется  положение рабочей точки при напряжении на затворе, равном Uз1и = - 0,5 В. В этом случае ток стока составляет при напряжении Uси = 3 В составляет 3,2 мА, а крутизна S = 5,7 мСм.

Численные расчеты показывают, при выбранном режиме по постоянному току  глубина регулировки достигает  22 дБ  при изменении тока стока от 3,2 мА до 0,05 мА , что  показано на рис. 5.7.5.

Для получения отрицательного напряжения смещения на затворе обычно используют  автоматическое смещение за счет резистора в истоковой цепи. Но в нашем случае такой вариант неприемлем, поскольку резистор в цепи истока создает обратную связь по постоянному току, которая будет препятствовать осуществлению регулировки усиления. Уменьшение положительного напряжения на втором затворе  будет приводить к уменьшению  тока стока транзистора, что соответственно приводит к  уменьшению напряжения на истоке  и к возрастанию тока стока, и, соответственно, к возрастанию усиления . Вследствие влияния обратной связи глубина регулировки усиления будет значительно уменьшена. Поэтому необходимо получить фиксированное отрицательное смещение на первом затворе, получить которое можно, например, с помощью инвертора на операционном  усилителе.