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

Uси, В	Uз1и,В	-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,В	-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

g_вх

Сбл1

Х1

VT1 

С1

L2           C2             Rз

Сбл2

С3                                  

-0,5 В

Рис. 5.7.6.  Схема  электрическая  принципиальная  УПЧ1

М

g₂₂       C₂₂                                                                             

Y₂₁U_вх                                            С4   С5                     g_вх         С_вх

L2        L_СВ

                                                            

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 U_з1и = - 0,5 В. В этом случае ток стока составляет при напряжении U_си = 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.