Космонавтика  Электронные усилители 

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 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139


(7.41)

При наличии максимумов полоса частот, определяемая на уровне k==\, равна /2 К-ю,).

Вычисление характеристик по более точной формуле (7.39) обнаруживает разницу в величине максимумов: низкочастотный максимум получается больше высокочастотного. При малых затуханиях эта разница незначительна.

Фазо-частотные характеристики показывают, что при малых расстройках искажение фазы в полосовом усилителе получается меньше, чем в резонансном.

Для вычисления переходных характеристик найдем укороченный операторный коэффициент усиления для огибающей. Выражение (7.40) для (Дсо), выведенное в предположении, что Дсо мало относительно сОр, может быть преобразовано в операторное, если рассматривать отклонение частоты Дсо как текущее отклонение в переходном процессе, т. е. полагать уДсо = yQ == р . Такой метод отыскания операторного коэффициента усиления для огибающей значительно проще, чем при использовании формулы (7.29). Отбрасывая

Рис.

7.8. Частотные характеристики полосового каскада.

Дсо 2

m - степень связи, а=- --г-

Форма характеристик определяется степенью связи /п. Если степень связи близка к нулю, то влияние одного контура на другой ничтожно и характеристика полосового усилителя эквивалентна характеристике двухкаскадного резонансного усилителя. Степень связи

т=\, когда коэффициент связи численно равен затуханию 6, является критической: при от > 1 появляются максимумы кривой амплитудно-частотной характеристики. Частоты, соответствующие максимумам, приближенно можно вычислить по формуле



Исследование переходных характеристик усилителей с несколькими полосовыми каскадами представляет значительные трудности. Эта задача решена в упоминавшейся книге С. И. Евтянова.

Времена запаздывания и нарастания фронта огибающей. Большинство современных избирательных усилителей предназначено для усиления импульсов напряжения несущей частоты. В связи с этим часто возникает необходимость быстрого определения времени

в формуле (7.40) множитель-/и учитывая, что l/fi)p = T, получаем:

Оригинал этого выражения, приведенный в таблицах, является переходной характеристикой:

Л°() ===l iCL±l!!!e~i?sin (-f arctg от . (7.43)

Для случая, когда входное напряжение имеет форму гладкой ступени, операторный коэффициент усиления k° (р°) получаем из формул (7.42) и (7.24):

Соответствующая переходная характеристика представляет собой затухающие колебания огибающей:

jfej(/) = 6l±:e-Hsiiig?. (7.45)

Наличие в этом выражении множителя б свидетельствует о том, что максимальная амплитуда огибающей на выходе при подаче на вход напряжения в виде гладкой ступени получается значительно меньше установившегося выходного напряжения в случае, когда на вход скачком поступает напряжение резонансной частоты. Это наглядно изображено на рис. 7.9.

Частота колебаний огибающей со равна коэффициенту в аргументе формул (7.43) и (7.45):

Если сопоставить (7.41) и (7.46), то обнаружится, что частота оги-баюи1ей равна полуразности частот, при которых амплитудно-частотная характеристика имеет максимум:

о г-w



нарастания фронта огибающей импульса по известной полосе пропускания усилителя или, наоборот, по заданному времени нарастания находить нужную полосу.

Сложность формул, описывающих амплитудно-частотную и переходную характеристики избирательных усилителей, делает затруднительным установление точной

1.1-


аналитической связи между полосой пропускания н временем нарастания огибающей. Задача усложняется тем, что как переходная, так и амплитудно-частотная характеристики имеют максимумы. Связь, однако, может быть установлена путем сравнения характеристик рис. 7.8 и 7.9 с учетом масштабов частот и времени. Следующее соотношение верно с погрешностью

до 5-

-10%: 1

0,22 (2Да)) ,

1,4(2А/) ,/ (

здесь 2Л/ (или 2Дсо) - полоса пропускания усилителя, измеренная на уровне 0,707 от усиления на частоте /р 1.1 (или СОр); время tl опреде-ляется как время, в течение

которого фронт огибающей нарастает от 0,1 до 0,9 от установившегося значения. Приведенное соотношение справедливо также для резонансных усилителей с любым числом каскадов (это подтверждается сравнением графиков рис. 7.4 и 7.6). Времена запаздывания и нарастания фронта огибающей приблизительно можно определить также по укороченному операторному выражению коэффициента усиления. Для этого коэффициент усиления нужно представить в форме (3.67), где р будет иметь смысл - оператора для огибающей.

Рис. 7.9. Переходные характеристики полосового каскада для огибающей.

Для наглядного сопоставления амплитуд н ft на верхнем графике нанесена характеристика (О для т=1,41 при 6 = 0,1.



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 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139