ОСНОВНЫЕ НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ

2.1. Резонансное усиление сигналов и умножение частоты

Литература: [Л.1], стр. 283-286

[Л.2], стр. 188-194

[Л.3], стр. 251-254

В технике радиопередающих устройств широко применяются резонансные усилители мощности. Их отличительная черта – работа при больших амплитудах входных напряжений, что делает обязательным учет нелинейного характера ВАХ активных элементов (транзис-торов или электронных ламп).

Схема резонансного усилителя изображена на Рис. 2.1. На вход усилителя (в цепь база – эмиттер) подается входное напряжение:

u(t)=u_c(t)+U₀=U_mвх cos ω₀t+U₀.  (2.1)

 Нагрузкой усилителя служит колебательный контур, настроенный на частоту сигнала, т.е.  ω_p= ω₀ . ВАХ транзистора представлена отрезками прямых, т.е. имеет кусочно-линейную аппроксимацию вида 1.

На Рис. 2.2 показаны графики токов и напряжений в усилителе.

Ток, протекающий в коллекторной цепи имеет вид последовательности косинусоидальных импульсов (Рис. 2.2, а). Так как нагрузкой усилителя является контур, настроенный на частоту ω₀ , ведущую роль в работе усилителя играет первая гармоника тока (Рис. 2.2, б).

Амплитуда первой гармоники тока:

I₁=SU_mвхγ₁(θ),                                     (2.2)

Амплитуда выходного напряжения:

U_mвых=I₁R_э=SU_mвхR_э γ₁(θ),                           (2.3)

где       Ширина линейного участка определяется критическим значением U_{mвх кр} . При U_mвх < U_{m кр}  режим работы усилителя называют недонапряженным, а при U_mвх > U_{m кр}  – перенапряженным режимом.

Если в схеме резонансного усилителя колебательный  контур  будет  настроен

на частоту ω_k =k ω₀ , то его используют в качестве умножителя частоты. При этом амплитуда выходного напряжения равна:

U_вых=I_kR_э=SU_mвхR_э γ_k(θ).                               (2.4)

Так как значения γ_k(θ) существенно снижаются с ростом номера k, и амплитуда выходного напряжения значительно падает, поэтому практически, как правило, реализуют удвоители и утроители частоты.

Источник: Медиченко М.П., Литвинов В.П. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебное пособие. – М.: Изд-во МГОУ, 2011.

• Предыдущая запись: Простейшие радиотехнические цепи
• Следующая запись: Звуковая карта в домашней лаборатории

Похожие посты:

• ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ АУДИОСИГНАЛОВ C АРУ (2)
• ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО РАДИОПРИЕМНИКА (0)
• ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АККУМУЛЯТОРА (0)
• ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИТИЙ-НОННОГО ЭЛЕМЕНТА КОНТРОЛЛЕР ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА (0)
• ОГРАНИЧИТЕЛЬ ЗАРЯДНОГО TOKA АККУМУЛЯТОРА (0)
• ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ПРОСТАЯ СХЕМА (0)
• ИНДИКАТОР УРОВНЯ НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕМЕНТА ПИТАНИЯ (0)