i L [€)

S,S/(

пгЫ-. jH re)

Рнс. 10.27. Принципиальная схема усилителя (к примеру расчета)

Ориентировочная принципиальная схема усилителя показана на рис. 10.27. Плечи фазоинверсного и оконечного каскадов образуются составными транзисторами, работающими как повторители. Несмотря на то, что верхнее плечо отдает в нагрузку эмиттерный ток, а нижнее - коллекторный, благодаря глубокой отрицательной обратной связи обеспечивается достаточная симметрия плеч.

Рассчитываем теперь оконечный каскад.

1. Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора П213Б (10.28),

Рк = (£/2)7я2/? = 62/3,142 . 8 = 0,46 Вт < Р^ доп = 0.7 Вт.

2. По рис. 10.26 определяем исходные значения напряжения и тока базы, при которых искажения центральной отсечки практически не проявляются: 5эо= 0,15 В, /gg = 0,5 А. Эти данные должны учитываться при выборе исходного режима фазоинверсного каскада. Учитывать нужно также то, что часть эмиттерного тока протекает по резистору i?g. Величину /?g (/?Б включены для повышения стабильности работы) определяют из условия б=(15, 10)£;бэ б„

5 0,36 б - 12,5 10-3

= 150 Ом.

3. Фазоинверсный каскад включен по схеме ОК. Его выходное сопротивление (10.12)

вых = (1 + giiK)/ 2i = (1 + 1,2 10-3 . 1 2 . ]0-3)/(40 . 103) = 60 Ом.

С учетом шунтирующего действия получим выходное сопротивление источника сигнала

60 150

вых + с 60+150

= 43 Ом.

4. Ориентируясь на данные рис. 10.26, пользуясь формулой и^ - и^-\-+ if,Rc составляем таблицу для построения сквозной характеристики = = / ( с~) режиме класса В = i}.

По данным таблицы строим сквозную характеристику и определяем опорные ординаты /ктах = 0>5А и /=0,26 А (рис. 10.26, б).

Приняв 8 = 0,1, находим амплитудные значения гармонических составляющих (10.26)

Ыт1 = 2(/ктах + 1)/ = 2 (0,5 + 0,26) 3 0,5 А;

Кт2 = 0.58/= 0,5 . 0.1 . 0,5 = 0,025 А;

m 3 = (к шах Ф/ = (0,5 - 0.52)/3 - 7мА;

Кт4 = И/кшах-4/;)/6 = 0,1 (0,5 - 4 0.26)/6 =-9 мА.

Коэффициент гармоник каскада, выполненного по схеме ОЭ,

К = 2 + 4 m 3 + 4 m 4/-к m 1 = /25 + 7 + 9/500 = 5,5 %.

Рассчитываемый каскад включен по схеме ОК, так что следует вычислять с учетом местной обратной связи. в данном случае

Э = 1 + m/БЭ m = 1 + 4/0,36 12;

Э = г/З э = 5,5/12 0,5 %.

Коэффициент гармоник всего усилительного тракта существенно превышает полученную цифру и, как показывают расчеты, в самом неблагоприятном случае без учета межкаскадной обратной связи составляет 8 % (особенно значителен к^ в резисторном каскаде).

Учитывая межкаскадную обратную связь, получим

гЗ = Vp = 8/5 = l,6o/o.

6. Найдем величину резистора межкаскадной обратной связи , задавшись величиной резистора R=]Q Ом. Из соотношения = э/( э + о. с) = = (F - l)/K, где К^- коэффициент усиления тракта без учета обратной связи, получим

J э (h - 3 ~ 1) 10 (1000 -5-1)

= 2,4 кОм.

7, Определим коэффициент частотных искажений. Распределив заданные суммарные искажения по каскадам, полагаем для оконечного каскада = = Л) < 1,12 (1 дБ). На верхних частотах искажения обусловлены, главным образом, инерционностью транзисторов П213Б (fg - 5 кГц). Для схемы ОЭ

Л^в = + (ГвПв) = )Al+(12/5)2 = 2,6. Для схемы ОК (при f, = 1)

Л^аОК = Л.в;±4 = 2,6=1.14( 1 дБ),

1 + /С„

где

/С„ = f/ Д/б = 11; /С, = KJM = 11/2.6 = 4.25.

За счет действия межкаскадной обратной связи значение коэффициента частотных искажений будет несколько меньшим.

На нижних частотах искажения оконечного каскада обусловлены разделительной цепью Ср/?д. Величину разделительной емкости Ср определим из формулы для Ма (табл. 10.1)

Ср = 1/ш„/? Км2- 1 = 10 /2 3,14 150/1.142 - 1 500 мкФ. 8. Коэффициент полезного действия оконечного каскада

т] = 0,5/2, RjElg = 0.5 . 0,52 . 8/12 . 0,16 = 0,52; 0 m 1 / = 0.5/3 И 0.16 А,

Глава 11

АВТОМАТИЧЕСКИЕ РЕГУЛИРОВКИ

11.1. Общие сведения об автоматической подстройке частоты

Назначение и принцип действия систем АПЧ. Системы АПЧ гетеродина приемника применяют чаще всего для уменьшения отклонений промежуточной частоты от номинального зиачеиия, обусловленных нестабильностью частот передатчика и гетеродина. Примеиеиие таких систем целесообразно лишь при больших нестабильностях частот передатчика и (или) гетеродина, когда полоса пропускания приемника, выбранная с учетом этих нестабиль-иостей, значительно шире оптимальной (выбранной, исходя из требуемой чувствительности приемника и допустимого уровня искажений принимаемого сигнала). АПЧ применяют также в фильтрах, следящих за сигналами с медленно изменяющейся частотой или фазой, в демодуляторах сигналов с ЧМ и ФМ, для синхронизации специальных гетеродинов в приемниках, в которых используются когерентные методы приема.

Принцип действия систем АПЧ состоит в автоматическом измерении отклонения промежуточной частоты приемника от номинального значения или частоты подстраиваемого гетеродина (ПГ) от некоторого образцового значения и подстройке гетеродина таким образом, чтобы указанное отклонение не превышало некоторого заданного значения.

Классификация и структурные схемы систем АПЧ. На рис. 11.1, а приведена структурная схема системы АПЧ, выполненной по принципу стабилизации ПЧ. Цепь обратной связи (ЦОС) состоит из измерительного элемента (ИЭ), ФНЧ, усилителя постоянного тока (УПТ) и управляющего элемента (УЭ), подключенного к ПГ и изменяющего его частоту в процессе подстройки. В ИЭ сравнивается ПЧ с частотой настройки образцового колебательного контура или частотой генератора образцовой частоты (ГОЧ), Результатом сравнения является сигнал ошибки на выходе ИЭ. ФНЧ устраняет из спектра частот сигнала ошибки нежелательные составляющие, которые, попадая иа вход УЭ, вызывают паразитную ЧМ колебания ПГ. Рассматри-