Анализ усилительного каскада УВЧ на основе У-параметров транзистора.

Проанализируем резонансный каскад при частичном включении в контур и транзистора, и нагрузки.

В режиме малых сигналов усилительный прибор можно представить активным линейным ЧП и выразить его свойства системой У-параметров.

Изобразим усилительный прибор в виде модели:

над всеми символами точки – они комплексные

Для дальнейшего анализа следует учесть зависимость параметров от частоты. В ограниченной полосе частот У-параметры можно представить в виде

Здесь

w_S - угловая частота, на которой крутизна У₂₁ уменьшается в раза;

где t₂₁ = 1/w_S.

Полная эквивалентная схема усилителя содержит источник сигнала и нагрузку

причём

где

– суммарная проводимость контура и нагрузки, пересчитанная к выходу ЧП.

Коэффициенты включения

U_K – напряжение на контуре.

Отсюда коэффициент усиления каскада:

Отношение U₂/U₁ найдём из второго отношения ЧП, подставив в него I₂,

отсюда

после подстановки

или

где

– полная эквивалентная проводимость контура.

– эквивалентная резонансная проводимость контура.

- обобщённая расстройка.

Модуль коэффициента усиления:

положив обобщённую расстройку равной нулю, получим резонансный коэффициент усиления

Найдём оптимальные значения m и n, при которых К₀ будет максимальным при заданном полном затухании d_Э. Если D=d_Э/d_К=G_Э/G₀ то

отсюда

, из предыдущего выражения вычислим m и, подставим в это, получим

коэффициент усиления максимален при

Аналогично определим

отсюда

Коэффициент усиления максимален при одинаковом шунтировании контура со стороны выхода усилительного элемента и со стороны нагрузки, то есть при

Если собственное затухание контура близко к полному затуханию, выбранному из условия получения требуемой селективности, т.е. сравнительно велико, то коэффициент усиления получается малым, так как при D®0 К₀®0. Отсюда очевидно, что контур надо стремится выполнить с возможно меньшим собственным затуханием, то есть с высокой добротностью.

Полосу пропускания при заданной неравномерности g можно расчитать по формуле