Главная    УПЧ с улучшенной симметрией       Заглавная №2

Этот усилитель имеет смысл применять совместно с каскадами, требующими использования симметричной нагрузки (например: балансные смесители). На его выходах имеется сигнал улучшенной симметрии.

Рис.1...4. Прототипы и сам усилитель с улучшенной симметрией сигнала.

 

Усилитель промежуточной частоты с улучшенной симметрией.

   При использовании кольцевых балансных диодных смесителей в приемниках приходится применять трансформаторы с целью получения оптимального согласования входных/выходных сопротивлений и получения противофазных сигналов. А это – неизбежные потери, немаловажное значение при этом играет и трудоемкость их изготовления. Противофазный сигнал (без использования трансформатора) можно получить, используя парафазный каскад. Однако, коэффициент усиления такого каскада будет меньше единицы. Кроме того, такой каскад, выполненный на биполярном транзисторе, не будет обладать полной симметрией. С целью решения вышеназванной проблемы был разработан усилитель промежуточной частоты с улучшенной симметрией и большим коэффициентом усиления. За основу был взят каскад, показанный на рисунке 1 (Основы полупроводниковой электроники. Сов. Радио – 1958 год.). Этот каскад обладает улучшенной симметрией за счет применения транзисторов с разной структурой (n-p-n и p-n-p).

На этой схеме цифрами 1 и 3 обозначены входы (прямой и инверсный) и цифрами 2 и 4 – выходы (инверсный и прямой). Ток эмиттера, коэффициент усиления по току, напряжению, входное сопротивление этого каскада отличаются от данных каскада на одиночном транзисторе коэффициентом 2.

Ток эмиттера определяется по формуле: ίэ = φ(Uб1-Uб2) = φ(2Uб.э.)

Коэффициент усиления по току: Кт = а/(1 – а) = β

Входное сопротивление: Rвх = 2(β +1)rэ + 2rб = Z

Коэффициент усиления по напряжению: Кн = βRн/Z

Применение этого каскада в качестве УПЧ показало, что его усиление недостаточно большое. С целью увеличения последнего нижний по схеме транзистор был заменен каскадом, показанным на рисунке 2, а верхний – каскадом на рисунке 3. Каждый из этих каскадов обладает усилением 1000…3000 (в зависимости от коэффициентов усиления транзисторов), имеет хорошую устойчивость (из-за наличия отрицательной обратной связи), но выполнены на транзисторах различной структуры (n-p-n и p-n-p).

Резистор R5 (рис.4) использован общим для обоих каскадов с целью получения возможности получения отрицательных обратных связей по постоянному току. По переменному току он зашунтирован конденсатором С3, чтобы не уменьшать общий коэффициент усиления (по переменному току). В результате простого соединения этих двух каскадов получился усилитель, показанный на рисунке 4, который обладает свойствами одновременно всех трех схем (рис.1, рис.2, рис.3).

Этот усилитель обладает улучшенной симметрией выходного сигнала, высокой устойчивостью и большим коэффициентом усиления (2000…6000) (Примечание: по аналогии с морским катамараном, когда простое соединение двух корпусов дает новые полезные качества обоим судам – например: резко повышается остойчивость). Данный усилитель использован мною в однодиапазонном приемнике и показал очень хорошие результаты. Этот приемник сравнивался с другими аналогичными конструкциями (порядка десяти) и выигрывал по многим показателям (большая чувствительность, более низкий уровень шума, хорошая устойчивость – отсутствие возбуждения при большом усилении и при наличии больших входных сигналов, динамика, небольшое количество радиодеталей, малое количество моточных элементов, отсутствие трансформаторов и дефицитных деталей, простота настройки).

Казахстан, Астана, Рубцов В.П. UN7BV.

73!



Используются технологии uCoz