II
РАДИОСВЯЗЬ
К
Используя значения точек перехвата третьего порядка по
входу (РЗ^ (как, впрочем, и по выходу (РЗ^), мы обычно при-
нимаем, что усилитель работает без компрессии.
Для таких усилителей
|Ра„ = |Р3си, + 6 >
(2)
где в - коэффициент усиления по мощности, дБ.
На рис. 1 представлен наиболее широкополосный уси-
литель, который обозначим как усилитель типа 1. Дина-
мические характеристики его в то же время в лучшем слу-
чае можно охарактеризовать как весьма средние. Два ре-
зистора (по 220 Ом), включенные по его входу и выходу,
на практике обязательны, поскольку без них часто наблю-
дается самовозбуждение такого усилителя.
Этот усилитель лучше всего подходит в качестве не-
процессорного усилителя, т.е. усилителя, выполняющего
вспомогательные функции (например, усиления гетеродин-
ного напряжения).
Усилитель, приведенный на рис. 2, действительно
сверхдинамичный. Этот усилитель (тип 2) не является та-
ким широкополосным, как усилитель типа 1. Однако, это
уже типичный процессорный усилитель, который может
быть использован в качестве УПЧ (УРЧ), т.е. связан не-
посредственно с обработкой сигнала.
Дополнительные резисторы по 200 Ом, включенные по
его входу и выходу, а также дроссель Ов специальной кон-
струкции практически устраняют возможность самовоз-
буждения такого усилителя (даже при сильном рассогла-
совании по его портам!).
Вместе с тем усилители, приведенные в [1, 2], практи-
чески неработоспособны, так как самовозбуждаюгся по
любому, самому незначительному поводу!
И, наконец, на рис. 3 приведен еще один процессорный
усилитель с весьма высокими динамическими характерис-
тиками (усилитель типа 3). Несмотря на свои очень высо-
кие динамические характеристики, тип 3 используется на
практике достаточно редко. Это связано, возможно, с его
не очень большой широкополосностью, которая меньше ши-
рокополосное™ усилителя ™па 2, и, тем более, топа 1.
Усилитель типа 3 использовал в своих конструкциях
трансиверов А. Тарасов, иТ2ВЛЛ
Однако в ряде случае и этот усилитель может подвоз-
буждатъея. Выявить такое подвоэбуждение весьма слож-
но, поскольку оно повышает уровень шумов устройства
всего в несколько раз и проявляет себя только сильным
ухудшением динамического диапазона всего аппарата в
целом.
Устраняется такое подвоэбуждение введением в схе-
му усилителя двух резисторов и двух дросселей специаль-
ной конструкции, обсуждаемые в ранее опубликованных
работах автора по данному вопросу.
Кроме того, большое входное сопротивление усилите-
ля типа 3 требует присутствия на его входе резистора с
номиналом около 50 Ом.
Отметим, что поскольку все исследования автора вы-
полнялись в рамках 50-омной схемотехники, то предпола-
галось, что условие сквозного согласования выполнено, а
поэтому коэффициент усиления
П О
напряжению
чис-
ленно равен коэффициенту усиления
П О М О Щ Н О С Т И
Кр№).
Используя приведенные аналитические формулы, мож-
но уже провести приблизительное сравнение характеристик
рассматриваемых усилителей.
Выполним в первую очередь сравнение их интермодуля-
ционных характеристик.
При, например,
= 10 дБ,
= const, имеем для
усилителей типа 1 и типа 2:
IP3h (топ 2) - IP3h (топ 1) =
- ( Р ^ - Кц) = IV
Эго свидетельствует
О Т О М , Ч Т О
при принятом Кц
=
10 дБ
усилитель типа 2 имеет на 10 дБ более высокое значение
1РЗ^, чем усилитель типа 1.
Заметим, что при Кц = 0 дБ оба усилителя равноценны.
Таким образом, можно говорить о том, что качество
усилителя типа 1 падает очевидным образом по мере роста
его усиления.
Далее сравним с этих же позиций усилители типа 1 иЗ:
IP3* (™п 3) - IP3h (тип 1) = PDC7B-K u + 20-(PDC7B-K u) =
20 (дБ).
Как видно, величина эффективности в данном случае во-
обще не зависит от значения Кц, и с этих позиций при любом
(!) усилении точек перехвата третьего порядка уситмгеля типа
3 всегда будет на 20 дБ больше, чем для усилителя типа 1.
И, наконец, сравним между собой усилитель топа 2 и уси-
литель типа 3:
1РЗк1(типЗ)-1РЗи(тип2) = РОС7П- К и+20-РОС71,= 20-К и.
В этом случае (Кц=10 дБ) окончательно имеем величину
10 (дБм).
Таким образом, если принять Кц=10 дБ (сред нее усиление
из всех возможных для усилителя типа 1), получаем следую-
щий ряд по значениям IP3h усилителей: тип 1< тип 2< тип 3.
Таким образом, самый динамический с этих позиций -
усилитель типа 3. Усилитель типа 3 при напряжении между
коллектором и эмиттером 10 В и коллекторном токе 100
миллиампер имеет примерно следующие характеристики:
= 10 lg (110 -1001) = 10 lg (1000) = 10 - 3 = 30 (дБм);
IP3
* = '
Рос™-IV+ :20 = 30 + 2 0 - Кц = 5 0 - К„ (дБм).
При Кц = 6 дБ соответственно получаем IP3h=44 дБм,
ит.п.
Поскольку при исследованиях были использованы очень
простые формулы, окончательные значения характеристик
усилителя получили несколько ниже, чем эго было на са-
мом деле. Вместе с тем, с точки зрения тестирования все-
гда лучше иметь несколько заниженные оценки, чем излиш-
не оптимистичные, ведь в итоге на практике обычно полу-
чаем значения минимальные из возмевкно достижимых.
Конечно, проведение и обработка экспериментальных
исследований могут быть выполнены и с более строгих по-
зиций (например, на основе математического планирова-
ния эксперимента).
Однако в данной статье они не использовались, посколь-
ку целью работы была практическая оценка типов широко-
полосных сверхдинамичных усилителей самым* простыми
методами.
So
Литература
1. РедЭ. Схемотехника радиоприемников. - М.:Мир, 1989.
2. Ред Э. Справочное пособие по высокочастотной схе-
мотехнике. - М.: Мир, 1990.
Радиолюбитель - 0 6 /2 0 0 7
41
предыдущая страница 41 Радиолюбитель 2007-06 читать онлайн следующая страница 43 Радиолюбитель 2007-06 читать онлайн Домой Выключить/включить текст