2.1. Резонансне посилення сигналів і множення частоти

Література: [Л.1], стр. 283-286

[Л.2], стр. 188-194

[Л.3], стр. 251-254

У техніці радіопередавальних пристроїв широко застосовуються резонансні підсилювачі потужності. Їх відмінна риса – робота при великих амплітудах вхідної напруги, що робить обов’язковим облік нелінійного характеру ВАХ активних елементів (транзис-торів або електронних ламп).

Схема резонансного підсилювача зображена на Рис. 2.1. На вхід підсилювача (в ланцюг база – емітер) подається вхідна напруга:

u(t)=uc(t)+U0=Um вх cos ω0t+U0.  (2.1)

Навантаженням підсилювача служить коливальний контур, настроєний на частоту сигналу, тобто ωp= ω0 . ВАХ транзистора представлена ​​відрізками прямих, тобто має кусочно-лінійну апроксимацію виду 1.

На Рис. 2.2 показані графіки струмів і напруг в підсилювачі.

Струм, що протікає в колекторної ланцюга має вигляд послідовності косінусоідальное імпульсів (Мал. 2.2, а). Так як навантаженням підсилювача є контур, настроєний на частоту ω0, провідну роль в роботі підсилювача грає перша гармоніка струму (Мал. 2.2, б).

Амплітуда першої гармоніки струму:

I1=SUm вхγ1(θ),                                     (2.2)

Амплітуда вихідного напруги:

Um вих=I1Rе.=SUm вхRе. γ1(θ),                           (2.3)

де Ширина лінійного ділянки визначається критичним значенням Um вх кр. При Um вх < Um кр режим роботи підсилювача називають Недонапряженіе, а при Um вх > Um кр – перенапруження режимом.

Якщо в схемі резонансного підсилювача коливальний контур буде налаштований

на частоту ωk =k ω0 , То його використовують як помножувача частоти. При цьому амплітуда вихідної напруги дорівнює:

Uвих=IkRе.=SUm вхRе. γk(θ).                               (2.4)

Так як значення γk(θ) істотно знижуються з ростом номера k, і амплітуда вихідної напруги значно падає, тому практично, як правило, реалізують подвоювач і утроітелі частоти.

Джерело: Медіченко М.П., ​​Литвинов В.П. Радіотехнічні ланцюги і сигнали: Навчальний посібник. – М.: Изд-во МГОУ, 2011.