Схеми вибірних підсилювачів

Підсилювачі проміжної частоти

Підсилювачі проміжної частоти (ППЧ) підсилюють сигнал проміжної частоти до величини необхідної для нормальної роботи детектора. ППЧ забезпечують основне посилення приймача й вибірковість по сусідньому сигналу.

При обмеженій ширині спектра сигналу ідеальним був би підсилювач із прямокутною амплітудно-частотною характеристикою. Однак практична реалізація такого приймача неможлива.

Для оцінки ППЧ використовуються ті ж характеристики, що й для ПРС: коефіцієнт підсилення; вибірковість; коефіцієнт шуму; перекручування й стійкість роботи.

Принципові електричні схеми ПРС і ППЧ, що не перестроюються, аналогічні. Вони можуть бути побудовані на транзисторах різних видів, а також на мікросхемах. Відмінність ПРС від ППЧ складається в частоті настроювання резонансного навантаження. В ПРС вибірне навантаження настроєне на частоту прийнятого сигналу, а в ППЧ - на проміжну частоту. Для прийому розглянемо деякі схеми ПРС (ППЧ).

Резонансний підсилювач із загальним емітером

Рисунок 3.16 - Резонансний підсилювач із загальним емітером

На рисунку 3.16 задіяна схема виборчого підсилювача на біполярному транзисторі з автотрансформаторним підключенням контуру до колектора транзистора й до входу наступного каскаду.

Відмінною рисою такого підсилювача є можливість одержання великого коефіцієнта підсилення по потужності.

На мал. 3.17 представлена схема підсилювача на польовому транзисторі із трансформаторним зв'язком стоку з контуром.

Рисунок 3.17 - Підсилювач на польовому транзисторі із трансформаторним зв'язком стоку з контуром

Резонансний підсилювач за схемою із загальною базою представлений на рис. 3.18.

Рисунок 3.18 - Резонансний підсилювач за схемою із загальною базою

У даній схемі база транзистора заземлена за допомогою конденсатора .

Особливістю схеми є:

- полярність вхідного й вихідного сигналів однакові, тобто схема із загальною базою не інвертує полярність вхідного сигналу, як це відбувається в схемі із загальним емітером;

- струм, що протікає по ланцюзі колектор-емітер, є загальним як для вихідного (навантажувального) контуру, так і для вхідного. Цей струм створює на вхідному контурі спадання напруги, по фазі протилежне вхідній напрузі. Таким чином, у схемі із загальною базою має місце сильний негативний зворотний зв'язок по струму. Це приводить до збільшення вхідної провідності схеми, тобто вхідний опір схеми зменшується. Згідно [7] можна вважати, що

.

- при однакових умовах підсилювач із загальною базою має однаковий коефіцієнт підсилення по напрузі зі схемою із загальним емітером;

- коефіцієнт підсилення номінальної потужності підсилення із загальною базою менше ніж у підсилювача із загальним емітером;

- підсилювач за схемою із загальною базою забезпечує більший коефіцієнт стійкого підсилення в порівнянні зі схемою із загальним емітером. Інакше кажучи, каскад із загальною базою може працювати на більш високій частоті в порівнянні з каскадом із загальним емітером, забезпечуючи при цьому однаковий з ним коефіцієнт підсилення по напрузі.

Каскодна схема підсилювача представлена на рисунку 3.19.

З метою підвищення коефіцієнта стійкого підсилення розроблені різні варіанти каскодних схем підсилювачів радіосигналів (у тому числі й ППЧ).

Найпоширенішою й кращою за своїми показниками є схема «загальний емітер – загальна база» ( ЗЕ-ЗБ), представлена на рисунку 3.19.

Рисунок 3.19 - Каскодна схема підсилювача

У цій схемі транзистор VT1 включений за схемою із загальним емітером, а VT2 за схемою із загальною базою.

Перший каскад навантажений низьким вхідним опором схеми із загальною базою [3,5,7]. Коефіцієнт підсилення по напрузі каскаду з ЗЕ дорівнює

.

Як правило, у таких схемах використовуються однотипні транзистори. Тоді , а .

Отже, паразитний позитивний зворотний зв'язок у цьому каскаді значно ослаблений.

Коефіцієнт підсилення по потужності каскаду з ЗЕ становить

.

Оскільки , а , те варто очікувати що .

Тоді коефіцієнт шуму схеми ЗЕ-ЗБ

за рахунок великого значення буде незначним і прагне к.

У такий спосіб схема ЗЕ-ЗБ є малошумливою і має високий частотний поріг.