ОСНОВНЫЕ НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ

March 18, 2012 by admin Комментировать »

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)=uc(t)+U0=Umвх cos ω0t+U0.  (2.1)

 Нагрузкой усилителя служит колебательный контур, настроенный на частоту сигнала, т.е.  ωp= 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=SUmвхγ1(θ),                                     (2.2)

Амплитуда выходного напряжения:

Umвых=I1Rэ=SUmвхRэ γ1(θ),                           (2.3)

где       Ширина линейного участка определяется критическим значением Umвх кр . При Umвх < Um кр  режим работы усилителя называют недонапряженным, а при Umвх > Um кр  – перенапряженным режимом.

Если в схеме резонансного усилителя колебательный  контур  будет  настроен

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

Uвых=IkRэ=SUmвхRэ γk(θ).                               (2.4)

Так как значения γk(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.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты