Главная  Сложная РЭА 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [ 31 ] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92

радиоприемных и усилительных устройств, а также в ряде книг по высокочастотным усилителям, указанных в списке литературы. Рассматривая весь этот обширный материал, автор столкнулся с тем, что отдельные формулы для различных вариантов ламповых и транзисторных усилителей не согласуются друг с другом. Больше того, некоторые выводы и формулы противоречат опыту и физическим представлениям, некоторые выкладки сомнительны, крайне усложнены и затуманены введением новых не общепринятых обозначений. Здесь делается попытка упорядочения всего этого материала с доведением его до простых, физически понятных расчетных формул для различных схем включения ламп, дискретных транзисторов любых типов и транзисторов, входящих в состав интегральных микросхем.

С этой целью автор постарался максимально упростить изложение и не загромождать его разбором второстепенных факторов. Делается это в ущерб точности, но высокая точность и не требуется, когда имеешь дело с такими неточными приборами, как лампы и транзисторы.

Коэффициент усиления по напряжению каскада определяется обычно как отношение напряжения на входе последующего прибора к напряжению на входе предыдущего усилительного прибора. Этот коэффициент усиления зависит от нескольких факторов: от усилительных свойств самого прибора, коэффициента передачи (трансформации или деления) цепи, связывающей выход прибора со входом следующего прибора, от входного имми-танса следующего прибора.

Внутренняя обратная связь целиком определяется разностью потенциалов, приложенной к проводимости обратной связи уи. Эта разность потенциалов зависит от коэффициента усиления усилительного прибора, измеряемого от выходного электрода (сток, коллектор, анод) до входного электрода (затвор, исток, база, эмиттер, сетка, катод), а не от коэффициента усиления каскада. Занимаясь здесь расчетом влияния внутренней обратной связи на работу усилителя, будем всегда иметь в виду коэффициент усиления только усилительного прибора, относя все другие элементы к расчету каскада. Это позволяет еще больше упростить выкладки и результаты, с тем чтобы не потерять в процессе выводов физический смысл явлений.



Как показано в следующей главе, внешние Паразит^ ные обратные связи в усилителе могут быть снижены до любой малой величины при рациональной его конструкции.

В настоящей главе рассматриваются только неизбежные внутренние обратные связи в предположении, что внешние связи заметного влияния на работу усилителя не оказывают. Такое разделение, введенное почти 50 лет назад [24], резко упрощает проблему и позволяет легко перейти к инженерному проектированию усилителя. В литературе [14] имеется и совместное рассмотрение обоих видов паразитных обратных связей на работу усилителей, пользоваться которым для проектирования и экспериментальной доводки усилителей затруднительно.

4.2. Свойства, параметры и названия электродов обобщенного усилительного прибора

Усилительные приборы - биполярные транзисторы вакуумные электронные лампы и полевые транзисторы- имеют различные названия электродов, выполняющих одну и ту же функцию. Различные типы усилительных приборов характеризуются изготовителем различными параметрами.

В настоящей и всех последующих главах рассматриваются паразитные процессы в аппаратуре, в основном не зависящие от типов примененых в ней усилительных приборов. Множественность названий и параметров усложняет текст, рисунки и понимание излагаемого материала. Поэтому в дальнейшем из девяти названий различных усилительных приборов: катод, эмиттер, исток; анод, коллектор, сток; сетка, база, затвор; выбираются последние в каждой группе. Итак (рис. 4.1), в обобщенном усилительном приборе УП основные (сигнальные) электроды будут называться исток , сток и затвор . Этот выбор можно обосновать тем, что из всех известных усилительных приборов наиболее перспективными, по мнению автора, являются полевые транзисторы, имеющие малую входную проводимость и слабо влияющие на предыдущие приборы и элементы. Выбранные названия хороши еще тем, что.они отражают не внутреннюю конструкцию прибора, а его использование.

Одним из крупнейших усовершенствований вакуумной электроники было введение в триод экранирующей 8-668 113



сёткй, позволившей резко снизить внутреннюю паразитную обратную связь. Экранированные лампы имеют повышенный уровень шума по сравнению с триодом и для применения в первых каскадах усилителей и радиоприемников было предложено каскодное включение двух триодов, дающее приблизительно те же результаты, что и экранированная лампа, но с меньшим уровнем шума. В полупроводниковой электронике каскодное включение

широко применяется для уменьшения внутренней обратной свя-кшт' усилительных прибора с

каскодным включением эквива-@mSop f \ лентны одному обобщенному уси-

yfj лительному прибору (рис. 4.1) с

\ j той только разницей, что исток и

Х../ затвор принадлежат первому при-

ытОН °РУ - второму. Осталь- ные электроды, так же как экра-

Рис. 4.1. Обобщенный РУоЩя и антидинатронная усилительный прибор етки пентода выполняют подсобные функции и в обобщенном приборе не показываются. Усилительные приборы в линейном режиме усиления слабых сигналов могут быть представлены в виде активных четырехполюсников, характеризующихся различными системами от четырех параметров. Чаще всего пользуются системами у- и /i-параметров. Параметры эти связаны между собой. Рекомендуется применять только одну систему параметров, но иногда, для удобства или по привычке, пользуясь одной системой, прибегают к отдельным параметрам другой системы. В табл. 4.1 даны определения всех восьми параметров и формулы перехода от одних параметров к другим. Все параметры являются в общем случае комплексными величинами. Для упрощения таблицы точки в обозначениях опущены.

В усилителях низкой частоты чаще пользуются h-параметрами, а в усилителях высокой частоты - /-параметрами, аргументируя это удобством измерения параметров. Такая аргументация мало существенна, так как ни в официальных каталогах, ни в технических условиях h и г/-параметры транзисторов не приводятся и для их определения приходится производить пересчеты, измерения или просто обходиться без ряда сведений о работе транзистора.




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [ 31 ] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92