Каскады со связанными контурами

Частотная избирательность усилительного каскада существенно улучшается, если в нем используются связанные колебательные цепи, в простейшем случае – система двух связанных контуров. На рис. 4.11а представлена принципиальная схема такого транзисторного усилителя с емкостной связью контуров, а на рис. 4.11б – его эквивалентная схема, в которой опущены входные цепи каскада.

Анализ этой схемы существенно упрощается, когда связаны одинаковые резонаторы. Методом узловых напряжений записываем систему уравнений в предположении идентичности элементов, входящих в состав резонаторов эквивалентной схемы

Рис. 4.11. Усилитель со связанными контурами на биполярном транзисторе

а) принципиальная схема каскада; емкостной связью контуров:

б) эквивалентная схема для определения K(ω)

,

(4.11)

где ; ; .

Находим решение этой системы для комплексной амплитуды выходного напряжения :

и получаем формулу, определяющую комплексную передаточную функцию усилителя

,

(4.12)

где

,

Q₁= ₀₁ (C+2C_СВ)R, Q ₂ = ₀₂CR, , .

Форма графика амплитудно-частотной характеристики рассматриваемого усилителя зависит от величины связи κ между контурами. При связи меньше критической (κ < κ_КР) она имеет вид одногорбой кривой, при связи, равной критической (κ = κ_КР), она имеет вид одногорбой кривой с плоской вершиной, при связи больше критической (κ > κ_КР) она имеет вид двугорбой кривой. Соответствующие графики приведены на рис. 4.12б. Сравнивая их с графиком, представленным на рис. 4.12а, отметим, что крутизна скатов частотной характеристики усилителя со связанными контурами выше, чем у усилителей с одиночными контурами. Этим свойством обеспечивается более эффективное подавление сигналов, спектры которых лежат вне заданной полосы пропускания.

Рис. 4.12. Амплитудно-частотные характеристики:

а) одиночного колебательного контура;

б) связанных контуров при критической связи между ними;

в) связанных контуров при максимально допустимой связи

Дата добавления: 2014-11-16