4.1. construcție de amplificatoare de antenă Circuitry
Dispozitiv electronic proiectat pentru parametrii mai mari (curent, tensiune, putere) a semnalului electric este numit rapel.
Element de amplificare principal în circuite amplificatoare de antenă tranzistor -vysokochastotny care este selectat în funcție de caracteristicile specifice ale schemelor de proiectare pentru MB și UHF benzile de difuzare TV.
Modul de funcționare a tranzistorului selectat specific proiectat model diferit de parametrii indicați în caietul de sarcini. Valoarea cea mai mare a parametrilor depinde de modul de funcționare și temperatură, în care temperatura crește dependența lor de modul afectează mai puternic. În referințele bibliografice, de obicei, sunt tipice (medii) în funcție de parametrii de tranzistori de curent, tensiune, frecvența și t. D.
Parametrii foarte important în tranzistori de selecție pentru amplificatoare de antenă sunt de limitare de frecvență - FRP, raportul de zgomot -Ksh, câștigul de tensiune - Ru și altele.
Degradarea tranzistori la frecvențe apropiate de FRP. datorită posibilităților tehnologice și rigidității dielectrice (grosime bază admisibilă, o lungime poarta) lor. Odată cu creșterea efectului creșterea frecvenței parametrilor tranzistori parazitare:
capacitances interelectrodic, terminale inductanțele, rezistența de bază, și altele. Creșterea rezistiv de intrare tranzistor de conducere scade câștigul amplificatorului de antenă, și crește Kw, de aceea este necesar să se reducă inductanță și de ieșire emițător de conectare fire. În acest scop, tranzistori cu microunde fac două scurte plan de ieșire emițător, care de obicei sudat direct la zero, potențialul de autobuz ( „sol“).
Tranzistoarele amplificator și schimbarea modului datorită sursei și a sarcinii poate atinge un câștig maxim sau o cifră minimă de zgomot. zgomot amplificatoare tranzistor antena depinde de metoda de
construcția și modul de funcționare, valorile rezistenței sursei de semnal. Reducerea zgomotului este atins prin reducerea tranzistoarele bipolare colector curent Ik și curentul Ib (bază, fără reducerea substanțială a curentului H21 coeficientului de transmisie, precum și utilizarea de tranzistori
FB o frecvență ridicată limită și rb rezistență scăzută. Tranzistoarele sunt alese astfel încât condiția
în cazul în care: FGP - frecvența de întrerupere câștig curent în circuitul de emitor-comun.
Folosind tranzistori cu cifra de zgomot redus, această condiție aliniindu-le cu sursa și sarcina și alegerea modului de funcționare optimă este principala metodă de creștere a sensibilității amplificatoare de antenă.
Cele trei cele mai frecvente schema care încorporează un element de amplificare (tranzistor).
Într-un colector comun (OC) și un coeficient de transmisie de tensiune de evacuare comună (OS) este aproape de unitate, iar semnalul de ieșire al amplitudinii și fazei de intrare repetă (Uvyx = UVX). Aceste etape sunt numite „de tensiune“ (sau un emițător de stoc adept). Un astfel de circuit de conectare oferă o capacitate redusă de intrare și rezistența maximă de intrare care mărește odată cu creșterea rezistenței la sarcină. Circuit ieșire impedanță mai mică. Acestea sunt folosite ca circuitele de potrivire și împărțindu ce asigură transmiterea semnalului de la o sursă de înaltă impedanță la circuitele de impedanță redusă, și cascade.
În baza comună (OB) și comună poarta (03) curentul de ieșire aproximativ egală cu intrare, astfel încât acestea sunt numite „oglindă curent“. Un astfel de circuit are o intrare de înaltă conductoare (impedanță scăzută), cea mai mare în comparație cu alte circuite impedanță de ieșire și oferă în principal câștig de tensiune. câștigul actual variază puțin, cu modificări în tranzistor modul de funcționare, temperatura și copii de înlocuire. capacitate de intrare puțin adâncă a parametrilor de circuit îmbunătățește în cascadă (OB, 03) la înaltă frecvență, cu toate că impedanța de intrare scăzută este un dezavantaj al acestor sisteme.
Comun-emitor (OE) pentru bipolară și sursa comună (UR) pentru tranzistori cu efect de câmp oferă cel mai mare câștig de putere, dar se schimbă faza tensiunii de ieșire de 180 ° în raport cu intrarea. Prin creșterea impedanța de intrare a scade rezistența de sarcină. Utilizați aceste scheme, în cazurile în care numărul minim de tranzistori necesare pentru a obține cele mai câștig. Cu toate acestea, capacitatea de intrare tranzistori Seb afectează restricție de lățime de bandă la frecvențe înalte.
Una dintre cele mai eficiente metode pentru a crește impedanța de intrare a emitor este de a crește tranzistor h21e câștig curent. În schema „superalfa“ (de asemenea, numit circuitul Darlington) curentul emitor al primului tranzistor controlează baza celui de al doilea tranzistor, și, prin urmare, rezultantă de transfer curent raportul h21e curent egal cu produsul de raporturi de transmisie individuale de tranzistori. aici
Prin diverse combinații de posibile etape de construcție a altor circuite amplificator:
OE = OB - cascadă de circuit cu un zgomot intern suficient de mică și rezistență crescută;
OK = ON - diferențială amplificator fiind comparat cu un circuit de cascadă avantajul că este compensată de tensiune Ube de ambele tranzistori.
În consolidarea semnalelor de televiziune slabe este de o importanță mare nivel al zgomotului intrinsec al etapelor de intrare ale amplificatoarelor. Prin urmare, amplificatoarele de antenă de televiziune folosind tranzistori cu microunde cu valorile parametrilor de zgomot redus. În zgomotul parametrilor de amplificatoare de antenă sunt, de asemenea, afectate de parametrii parazite utilizate elemente pasive - rezistența și capacitate.
amplificatoare de antenă de bandă largă sunt concepute pentru a amplifica semnalele într-o bandă de frecvență a mai multor benzi de metru și (sau) undelor decimetrice. De obicei, amplificatorul de bandă largă se bazează pe rezistența etapei amplificator având cea mai bună reacție uniformă de frecvență într-un interval relativ larg de frecvențe. Pentru a extinde lățimea de bandă în partea de jos, și spre circuit special de corecție de înaltă frecvență sunt de intrare la circuit. Cu toate acestea, caracteristicile tranzistoarelor se deteriorează la frecvențe mai mari, ceea ce duce la o îngustare a lățimii de bandă amplificatoare la aceste frecvențe. Amplificatoare de bandă îngustă (în passband) caracteristicile de variație ale tranzistoarelor pot fi neglijate.
Aperiodice (rezistiv) amplificator cu cuplaj capacitiv este, de asemenea, cunoscut sub numele de RC-amplificator. Circuite Titlu asociat cu RH caracter rezistența de sarcină și cuplată capacitiv la sursa de cascada, sau etapa anterioară (sau supraîncărcării etapa următoare). amplificatoare aperiodice oferi stabilitate mare câștig și sensibilitate ridicată în amplificarea semnalelor slabe. Câștigul în gama de înaltă frecvență poate fi calculat prin formula:
unde f - frecvența pentru care se determină câștigul;
Rvyh - rezistența obținută prin conectarea în paralel RH + Rvx2;
unde Rekv = suma rezistenței, șunt ieșire etapă Over - valoarea capacității electrice de manevră etapa de ieșire.
Câștigul în intervalul de frecvență joasă poate fi calculat prin formula:
Selectiv (selective) numite amplificatoare, lățimea de bandă (detenție) care îngustat pentru a separa semnalele într-o bandă de frecvență dorită de la alte frecvențe de zgomot semnal, zgomot sau. Principiul de funcționare al unei implementări de circuit și amplificatoare selective pot fi împărțite în bandpass rezonant și t. D. Rezonanta amplificatoare sunt concepute pentru a amplifica semnalele într-o bandă de frecvență îngustă predeterminată. Caracteristica lor principală este că sarcina cascada - o dependentă de frecvență, care acționează ca o paralelă LC circuit reglate pe frecvența semnalului amplificat. Circuitul de oscilație poate fi inclus în amplificator transformator, autotransformatorului, circuitul capacitiv.
Fig. 7. 4. Metodele amplificatoarelor selective în armonizarea
Cu cât mai mare Q a circuitului, mai îngust lățimea de bandă a amplificatorului, cu atât mai mare câștig. Prin conectarea impedanta circuitului de rezonanță paralel, este posibil să se reducă Q și influențând astfel lățimea și lățimea de bandă câștig al amplificatorului. Un avantaj suplimentar al amplificatoarelor selective comparativ cu ajustare aperiodice este de a compensa influența recipientelor reducătoare câștig la frecvențe mai mari de montare parazitare circuite rezonante. Creșterea impedanța de sarcină, a compensa efectul de capacitate parazitare, crescând astfel câștig. Acestea din urmă Selecția este realizată, un amplificator distribuit conform cascadelor sau concentrate într-o singură etapă - folosind filtrul de selecție concentrat (FSS).
4.1.2. Cerințe pentru dispozitivele de amplificare
Parametrii care caracterizează circuitele amplificator includ câștig, câștig planeității banda de frecvențe amplificat și altele.
Factorul de amplificare (K) a amplificatorului este raportul dintre valoarea de ieșire la intrare. În funcție de cantitățile electrice considerate a distinge câștig de tensiune. curent și putere.
câștig de tensiune (Ku) - este raportul dintre tensiunea la amplificator ieșire la intrare:
câștig de tensiune în amplificatoare mai multe trepte este egală cu produsul dintre factorul de câștig al fiecărei etape:
Kobsch. = K1 K2 K3. (În unități relative) sau
Kobsch = K1 + K2 + K3 +. (DB).
Actualul câștig (Ki) - este raportul dintre curentul de ieșire la intrare:
Câștigul de putere (Kp) - este raportul dintre ieșire la intrare:
GAIN neuniforma - reprezintă schimbarea în câștig în gama de frecvențe de operare. Acesta este definit ca raportul dintre maxim la câștigul minim în banda de frecvențe amplificate.
caracteristic Amplitude-frecvență (AFC) - dependența de câștig sau amplitudine (tensiune) ieșire de frecvența semnalului de intrare amplificator constant în magnitudine. Deoarece amplificatorul parametrii elementelor depind de frecvența, valoarea de ieșire va fi constantă numai într-un anumit interval de frecvențe, numită lățime de bandă.
BANDWIDTH (B) amplificarea frecvenței sau intervalul regiunii de frecvență în care modificările câștig nu mai mult decât este permisă de specificațiile. schimbare câștig acceptabil în banda de trecere depinde de scopul și condițiile de amplificator. nivel acceptabil considerat în general de atenuare este de 3 dB (0,5 ^ 2 = 0,707), comparativ cu o valoare maximă la frecvența de rezonanță (frecvențe). Lățimea de bandă este definită ca diferența dintre frecvențele FB fn limita superioară și inferioară. B = FB-fn. (4.10)
Fig. 4.8. lățime de bandă amplificator
În funcție de scopul amplificatoarelor de antenă poate fi de lățime de bandă relativ îngustă [lățime de bandă este mai mică decât o octavă, FB / fn <2] и широкополосными [полоса - несколько октав].
DINAMIC (L) - nivelurile gama semnalului de intrare amplificat delimitat de partea inferioară și superioară a zgomotului intern semnalului distorsiune armonică permisă:
D = 20lg (Uvh.max / Uvh.min) (dB). (4.11)
Zgomot [F] - setarea canalului de recepție (transmisie), exprimată prin raportul dintre puterea semnalului la putere de zgomot, și care să permită evaluarea numerică dispozitive de performanță de zgomot (în majoritatea cazurilor, valoarea indicată în dB).