Космонавтика  Электронные усилители 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 [ 67 ] 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139

Напрашивается вывод, что шум усилителя не зависит от полосы частот, по крайней мере при Ди Aw,. Этот вывод неправилен: от полосы частот не зависит коэффициент шума, абсолютная ясе величина шумового напряжения пропорциональна корню из полосы. Последнее следует из формулы (6.30) или, как нетрудно показать, из формулы

(6.33)

Продолжая анализ формулы (6.32), заметим, что если /?,/?д, то членом

изображающим влияние дробового шума анодной цепи, можно пренебречь. Обращаясь к последнему члену в скобке, найдем его величину, предполагая, что сеточный ток и сопротивление относительно велики, например 4,= 0,3 мка, i?, = 2 Мом. В этом случае 19,4 IcRc- 11,6, т. е. дробовой эффект сеточного тока почти в 12 раз сильнее теплового эффекта в а б

сопротивлении влияние ко- . ? II °

торого изображается единицей Д. в скобках (6.32). Пренебрегая тепловым эффектом, еще более упрощаем формулу коэффициента шума;

F=l+/.

Источник сигнала является источником эдс и связан со входом усилителя непосредственно или через конденсатор. Для начала предположим, что связь источника с сеткой усилителя-непосредственная или, иначе, емкость С, на схеме рис. 6.5 бесконечно велика. Воспользуемся формулой (6.26), куда подставим


Рис. 6.5. Эквивалентная схема входных цепей со связью через конденсатор.

вх =

<Жс

(Rn+Rc)

здесь

RuRr

R>,+Rc



В источнике эдс шум обусловлен главным образом тепловым эффек- i том во внутреннем сопротивлении. Поэтому будем полагать, чго

После преобразований имеем:

Сложная зависимость коэффициенга шума от соотношения между сопротивлениями и объясняется как сложением шумов источника и усилителя, так и взаимным делением шумов и сигнала на сопротивлениях. Снижение коэффициента шумов происходит при увеличении сопротивления R благодаря тому, что увеличивается коэффициент передачи сигнала. Если RcR , то коэффициент шума при заданной лампе и источнике сигнала получается минимальным

F = l++\9,ifcR - (6.35)

Упрощая формулу (6.34), мы сочли, что полоса пропускания анодной цепи выбрана не шире, чем полоса сеточной цепи.

Попытка учесть влияние конденсатора на величину коэффициента шума приводит к значительному усложнению формул и в то же время не приносит заметной пользы. В наиболее часто встречающемся случае, когда /?н<€с частотах выше частоты и = IjCR т. е. в рабочем диапазоне, сопротивление конденсатора настолько невелико, что можно полагать, что он закорочен. В этом случае действителен проведенный анализ. На частотах, меньших, чем и , или близких к Ид, сопротивление между точками б-б на рис. 6.5 резко увеличивается из-за того, что сеточная цепь не шунтируется источником. Вследствие этого велики низкочастотные тепловой и дробовой шумы в сеточной цени. Однако влияние этих шумов легко устранить, если выбрать нижнюю границу полосы пропускания последующих каскадов равной Ид илп больше сОд (последнее лучше).

Источник сигнала является источником эдс и связан со входом усилителя через трансформатор. Для упрощения анализа предположим, что в схеме рис. 6.6, а индуктивности намагничивания L И Z,j бесконечно велики, индуктивности рассеяния равны нулю, потери отсутствуют, емкости обмоток трансформатора пересчитаны в цепь сетки и объединены с емкостью С. Сопротивление источ-



ника, его эдс и эдс шумов также пересчитаем в сеточную цепь, f. е. во вторичную обмотку трансформатора, после чего получится



Рис. 6.6. Эквивалентная схема входных цепей со связью через

трансформатор:

а) полная схема, 6) источник сигнала приведен ко вторичной обмотке.

схема рис. 6.6, б, где в рабочей области частот

== Лиц i? = n/? =/?c, л==

Коэффициент шума определим по формуле

куда подставим

и в результате подстановок получим:

(6.36)

где вместо Дсо, взята дАо),- эквивалентная полоса шумов, приведенная к анодной цепи.

Ввиду того, что в схеме нет сопротивления /? усилитель не создает собственных тепловых шумов и выражение (6.36) не содержит соответствующего члена. Единица отображает лишь приведенное напряжение тепловых шумов, созданных источником сигнала. Второй . и третий члены формулы характеризуют увеличение



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 [ 67 ] 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139