ГЛАВА 7 ИЗБИРАТЕЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Избирательными называются усилители, полоса пропускания которых сужена с целью отделить сигналы в нужной полосе частот от сигналов, помех или шумов других частот. Понятие избирательные усилители распространяется на резонансные, полосовые и узкополосные усилители. Резонансные усилители содержат резонансный контур, полосовые имеют полосовой фильтр, избирательность узкополосных усилителей, пропускающих низкие или дозвуковые частоты, обусловлена действием обратной связи через избирательные /?С-цепи.

§ 7.1. Резонансные усилители

Параллельный колебательный контур. Важнейшей характеристикой контура является частотная зависимость его сопротивления

к(ш) = -

Смысл комплексных величин U ч I понятен из рис. 7.1, где сопротивление всех активных потерь отнесено к индуктивной ветви. Такое упрощение, не создавая заметной ошибки при малых потерях, облегчает расчет.

Выражение для сопротивления контура

представим в более удобном виде:

резонансная частота контура при последователь-

, 1

ном включении; со 1 = -=

= Q - сопротивление реактивного элемента на резонансной частоте, которое называется волновым сопротивлением; S = - - затухание

контура, при малых потерях

Рис. 7.1. Параллельный колебательный S-

контур. Рассмотрение частотных

характеристик ограничим областью частот, близких к резонансной, и будем полагать, что

(О = С0р +Дсо

где Д(о/(Ор-величина, малая в сравнении с единицей. В этом случае вместо формулы (7.1) имеем

6(6 + / + /)

р VWp У J

-b/6H-/6-fl

Пренебрегая в этой формуле малыми величинами, получаем

) /. 1

Рассмотрим обратную величину - проводимость контура

2к ( ) п

(7.2)

(7.3)

Из полученного выражения следует, что сопротивление (со) может быть представлено в виде параллельно соединенных активного сопротивления

(7.4)

ojpL

и реактивного сопротивления

(7.5)

2(Д(о), =Р На

(7.6а)

контур характеризуется величинами

ZJ = 0,707/?p, Ф. = + 45 , (p, = -45

Рис. 7.2. Частотные характеристики контура:

а) амплитудно-частотная Z (и), б) фазо-частот-ная ф (ra) = arg Предполагается. что

Ди Юо, б 1.

В электронных схемах, работающих в измерительных или автоматических устройствах, нередко встречаются контуры с очень большим затуханием и малой добротностью Q, порядка единицы. Два частных случая применения таких контуров наиболее важны:

1) контур, в котором большое активное сопротивление целиком сосредоточено в индуктивной ветви (встречается в усилителях с анодной коррекцией фронта импульса);

2) контур, активные сопротивления в ветвях которого одинаковы и равны r=r = YЦС Такой контур имеет активное полное сопротивление, равное Q и не зависящее от частоты.

Активное сопротивление не зависит от частоты, реактивное на частоте резонанса, когда Дсо = 0, бесконечно велико. По формулам (7.3), (7.4) и (7.5) на рис. 7.2 построены частотные характеристики контура Z.(co) и (Рк((о).

Полосой, пропускания контура обычно называют полосу частот, ограниченную такими частотами со, = сОр±(Асо) на которых сопротивление реактивной ветви равно сопротивлению /?р, а модуль полного сопротивления контура равен 0,707/?р. На частотах (о , имеем =-- R, или

2(Д< ) 6

отсюда получаем полосу пропускания

2(Д >).., = 6Юр. (7.6)

Часто вместо затухания употребляют обратную величину - добротность контура Q=\jb. Полоса пропускания выражается через добротность следующим образом: