6.7. НЕКОТОРЫЕ СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ ДВУХКОНТУРНОГО ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО УСИЛИТЕЛЯ РЕГЕНЕРАТИВНОГО ТИПА

Исследование двухконтурных параметричёских усилителей с помощью уравнения Мэнли и Роу позволило выяснить принципиальные особенности этих устройств. Более детальное изучение влияния параметров реальной схемы на ее характеристики требует проведения анализа схемы методами теории цепей. Рассмотрим двухконтурный регенеративный параметрический усилитель (рис. 6.20а) в предположении настройки контуров: входного — на частоту входного сигнала, вспомогательного - на частоту

Рис. 6.20

где — частота изменения емкости (накачки) . Полагаем, что в силу достаточно высокой избирательности контуров напряжение на первом контуре получается только от компоненты частоты на втором «2 — только от компоненты частоты а емкость изменяется по закону

Напряжение на первом контуре

Считаем, что на частоте эквивалентное сопротивление (второго контура благодаря его сильной расстройке, потому к емкости приложено все напряжение Ввиду того, что и напряжение и емкость С зависят от времени, ток через емкость

Подставляем (6.77) и (6.78) в (6.79) и производим очевидные иреобразования:

Используя обычные тригонометрические формулы, получим

где представляет остаточные члены с частотой

Первое слагаемое в (6.80) определяет ток через среднюю емкость , получающийся в случае ее подсоединения параллельно зажимам 1—1. Считаем, что эта компонента тока напряжения на втором контуре не создает. Вторая компонента тока имеет частоту а потому она создает на втором контуре напряжение которое можно записать как

где

В свою очередь сопротивление сильно расстроенного первого контура на частоте можно считать Следовательно, напряжение оказывается полностью приложенным к емкости поэтому оно создает ток направленный в сторону, противоположную току Величина определяется аналогично (6.79) как

Поскольку является линейным параметрическим элементом, протекающие через эту емкость токи, создаваемые напряжениями можно определять по отдельности, а затем результаты суммировать. Подставляем (6.77) и (6.81) в (6.83):

Здесь остаточные компоненты с частотой Иерва» компонента (6.84) представляет ток частоты протекающий через емкость Со, подключенную параллельно второму контуру. Вторая компонента создает падение напряжения на первом контуре. Так как направления токов и противоположны, полный ток частоты можно записать как разность двух компонент токов частоты взятых из (6.80) и (6.84):

Ток (6.85) частоты протекающий между клеммами [через ] и второй контур, состоит из двух компонент: емкостной и активной. Поэтому эквивалентная схема первого контура (рис. 6.206) учитывающая влияние на него емкоети и второго контура, помимо элементов самого контура, содержит еще две ветви: реактивную с емкостью Со и активную с сопротивлением Последнее оказывается отрицательным; поскольку активная компонента тока (6.85) находится в противофазе с напряжением С учетом (6.82)

Из эквивалентной схемы следует, что резонансная частота первого контура Аналогично резонансная частота второго контура

Наличие обеспечивает возможность усиления колебаний на входной частоте. Отметим важную особенность: усилительные свойства двухконтурных параметрических усилителей в отличие от одноконтурных, не зависят от сдвигов фаз между сигналом и накачкой. Это следует из независимости от фазовых соотношении между сигналом и накачкой.

Как и в других типах усилителей, где усиление связано с введением отрицательного сопротивления, увеличение усиления в рассматриваемом параметрическом усилителе сопровождается уменьшением полосы пропускания. В итоге произведение коэффициента усиления по напряжению на полосу пропускания остается величиной постоянной, характерной для данного усилителя.

если

в усилителе возникают автоколебания.

Вводя в (6.87) величины: глубину модуляции параметра, коэффициенты, определяющие степень влияния варикапа на настройку контуров, определяем знанение

при превышении которого возникают автоколебания.

Коэффициент усиления К напряжения на настроенном первом контуре равен добротности изображенного на рис. 6.20б контура;

Для достижения большего усиления в регенеративных параметрических усилителях нужно работать в режимах, приближающихся к критическому. Величины обычно большими сделать не удается, так как к ним подсоединяется нагрузка. Поэтому получение большого усиления требует использования вспомогательного контура с большими