Проектирование цепей коррекции, согласования и фильтрации усилителей мощности радиопередающих устрой...

3.2.3. Параметрический синтез широкополосных усилительных каскадов с ЗАДАННЫМ НАКЛОНОМ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ


Проблема разработки СУМ с заданным подъемом (спадом) АЧХ связана с необходимостью компенсации неравномерности АЧХ источников усиливаемых сигналов, либо с устранением частотно-зависимых потерь в кабельных системах связи, либо с выравниванием АЧХ малошумящих усилителей, входные каскады которых реализуются без применения цепей высокочастотной коррекции.

Схема корректирующей цепи, обеспечивающей реализацию заданного подъема (спада) АЧХ усилительного каскада, приведена на рис. 3.3 [7, 53, 54].

Аппроксимируя входной и выходной импедансы транзисторов  и  - и - цепями от схемы, приведенной на рис. 3.3, перейдем к схеме приведенной на рис. 3.10.

  

Рис. 3.10                                                   Рис. 3.11


Вводя идеальный трансформатор после конденсатора  и применяя преобразование Нортона, перейдем к схеме, представленной на рис. 3.11.

Коэффициент передачи последовательного соединения КЦ и транзистора  для полученной схемы может быть описан в символьном виде дробно-рациональной функцией комплексного переменного:

,                          (3.17)

где    ;

 – нормированная частота;

 – текущая круговая частота;

 – верхняя круговая частота полосы пропускания усилителя;

;

         ;

         ;

        

                   ;

         ;

          – нормированные относительно  и  значения элементов ;

В качестве прототипа передаточной характеристики (3.17) выберем функцию:

.                         (3.18)

Квадрат модуля функции-прототипа (3.18) имеет вид:

.                           (3.19)

Для выражения (3.19) составим систему линейных неравенств (3.5):

                   (3.20)

Решая (3.20) для различных  и , при условии максимизации функции цели: , найдем коэффициенты квадрата модуля функции-прототипа (3.24), соответствующие различным наклонам АЧХ и различным значениям допустимого уклонения АЧХ от требуемой формы. Вычисляя полиномы Гурвица числителя и знаменателя функции (3.19), определим требуемые коэффициенты функции-прототипа (3.18). Значения коэффициентов  функции-прототипа, соответствующие различным наклонам АЧХ и допустимым уклонениям АЧХ от требуемой формы, равным 0,25 дБ и 0,5 дБ, приведены в таблицах 3.3 и 3.4.

Решая систему нелинейных уравнений

относительно  при различных значениях , найдем нормированные значения элементов КЦ, приведенной на рис. 3.11. Предлагаемая методика была реализована в виде программы в среде математического пакета для инженерных и научных расчетов Maple V [55]. Результаты вычислений сведены в таблицы 3.3 и 3.4.

Анализ полученных результатов позволяет установить следующее. Чем меньше требуемое значение , тем меньше допустимый подъем АЧХ при котором возможна его аппроксимация квадратом модуля функции вида (3.19). Для заданного наклона АЧХ и заданном значении  существует определенное значение , при превышении которого реализация каскада с требуемой формой АЧХ становится невозможной.




Таблица 3.3 – Нормированные значения элементов КЦ для =0,25 дБ

Наклон

+4 дБ

3.3

2

3.121

5.736

3.981

3.564

0.027

0.0267

0.0257

0.024

0.02

0.013

0.008

0,0

1.058

1.09

1.135

1.178

1.246

1.33

1.379

1.448

2.117

2.179

2.269

2.356

2.491

2.66

2.758

2.895

3.525

3.485

3.435

3.395

3.347

3.306

3.29

3.277

6.836

6.283

5.597

5.069

4.419

3.814

3.533

3.205

0.144

0.156

0.174

0.191

0.217

0.248

0.264

0.287

+2 дБ

3.2

2

3.576

6.385

4.643

3.898

0.0361

0.0357

0.0345

0.0325

0.029

0.024

0.015

0.0

1.59

1.638

1.696

1.753

1.824

1.902

2.014

2.166

3.18

3.276

3.391

3.506

3.648

3.804

4.029

4.332

3.301

3.278

3.254

3.237

3.222

3.213

3.212

3.227

5.598

5.107

4.607

4.204

3.797

3.437

3.031

2.622

0.172

0.187

0.207

0.225

0.247

0.269

0.3

0.337

+0 дБ

3.15

2

4.02

7.07

5.34

4.182

0.0493

0.049

0.047

0.045

0.04

0.03

0.017

0.0

2.425

2.482

2.595

2.661

2.781

2.958

3.141

3.346

4.851

4.964

5.19

5.322

5.563

5.916

6.282

6.692

3.137

3.13

3.122

3.121

3.125

3.143

3.175

3.221

4.597

4.287

3.753

3.504

3.134

2.726

2.412

2.144

0.205

0.219

0.247

0.263

0.29

0.327

0.36

0.393

-3 дБ

3.2

2

4.685

8.341

6.653

4.749

0.0777

0.077

0.075

0.07

0.06

0.043

0.02

0.0

4.668

4.816

4.976

5.208

5.526

5.937

6.402

6.769

9.336

9.633

9.951

10.417

11.052

11.874

12.804

13.538

3.062

3.068

3.079

3.102

3.143

3.21

3.299

3.377

3.581

3.276

2.998

2.68

2.355

2.051

1.803

1.653

0.263

0.285

0.309

0.34

0.379

0.421

0.462

0.488

-6 дБ

3.3

2

5.296

9.712

8.365

5.282

0.132

0.131

0.127

0.12

0.1

0.08

0.04

0.0

16.479

17.123

17.887

18.704

20.334

21.642

23.943

26.093

32.959

34.247

35.774

37.408

40.668

43.284

47.885

52.187

2.832

2.857

2.896

2.944

3.049

3.143

3.321

3.499

2.771

2.541

2.294

2.088

1.789

1.617

1.398

1.253

0.357

0.385

0.42

0.453

0.508

0.544

0.592

0.625


Таблица 3.4 – Нормированные значения элементов КЦ для =0,5 дБ

Наклон

+6 дБ

5.4

2

2.725

5.941

3.731

4.3

0.012

0.0119

0.0115

0.011

0.0095

0.0077

0.005

0.0

0.42

0.436

0.461

0.48

0.516

0.546

0.581

0.632

0.839

0.871

0.923

0.959

1.031

1.092

1.163

1.265

6.449

6.278

6.033

5.879

5.618

5.432

5.249

5.033

12.509

11.607

10.365

9.624

8.422

7.602

6.814

5.911

0.09

0.097

0.109

0.117

0.134

0.147

0.164

0.187

+3 дБ

4.9

2

3.404

7.013

4.805

5.077

0.0192

0.019

0.0185

0.017

0.015

0.012

0.007

0.0

0.701

0.729

0.759

0.807

0.849

0.896

0.959

1.029

1.403

1.458

1.518

1.613

1.697

1.793

1.917

2.058

5.576

5.455

5.336

5.173

5.052

4.937

4.816

4.711

8.98

8.25

7.551

6.652

6.021

5.433

4.817

4.268

0.123

0.134

0.146

0.165

0.182

0.2

0.224

0.249

0 дБ

4.9

2

4.082

8.311

6.071

6.0

0.0291

0.0288

0.028

0.0265

0.024

0.019

0.01

0.0

1.012

1.053

1.096

1.145

1.203

1.288

1.404

1.509

2.024

2.106

2.192

2.29

2.406

2.576

2.808

3.018

5.405

5.306

5.217

5.129

5.042

4.94

4.843

4.787

6.881

6.296

5.79

5.303

4.828

4.271

3.697

3.301

0.16

0.175

0.19

0.207

0.226

0.253

0.287

0.316

-3 дБ

5.2

2

4.745

9.856

7.632

7.13

0.0433

0.043

0.0415

0.039

0.035

0.027

0.015

0.0

1.266

1.318

1.4

1.477

1.565

1.698

1.854

2.019

2.532

2.636

2.799

2.953

3.13

3.395

3.708

4.038

5.618

5.531

5.417

5.331

5.253

5.172

5.117

5.095

5.662

5.234

4.681

4.263

3.874

3.414

3.003

2.673

0.201

0.217

0.241

0.263

0.287

0.321

0.357

0.391

-6 дБ

5.7

2

5.345

11.71

9.702

8.809

0.0603

0.06

0.058

0.054

0.048

0.04

0.02

0.0

1.285

1.342

1.449

1.564

1.686

1.814

2.068

2.283

2.569

2.684

2.899

3.129

3.371

3.627

4.136

4.567

6.291

6.188

6.031

5.906

5.812

5.744

5.683

5.686

5.036

4.701

4.188

3.759

3.399

3.093

2.634

2.35

0.247

0.264

0.295

0.325

0.355

0.385

0.436

0.474

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10



Реклама
В соцсетях
рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать