Мендл М. 200 избранных схем электроники. Матью Мэндл 200 избранных схем электроники редакция литературы по информатике и электронике 1978 PrenticeHall, Inc

• Название: Матью Мэндл 200 избранных схем электроники редакция литературы по информатике и электронике 1978 PrenticeHall, Inc
• Анкор: Мендл М. 200 избранных схем электроники.pdf
• Дата: 15.01.2018
• Размер: 2.25 Mb.
• Имя файла: Мендл М. 200 избранных схем электроники.pdf
• Тип: Документы; #14120
• Категория: Электротехника. Связь. Автоматика
• страница: 5 из 18

Глава 3
УСИЛИТЕЛИ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ И ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ
3.1. Принципиальная схема УПЧ
Усилители промежуточной частоты (УПЧ) применяют для? усиления амплитуды сигналов промежуточной частоты, поступающих от предшествующих усилительных или преобразовательных каскадов радиоприемников. Как .и усилители радиочастоты, УПЧ усиливают сигнал, улучшают селективность,, а также позволяют осуществлять автоматическую регулировку громкости (АРГ) в радиоприемниках и автоматическую регулировку усиления (АРУ) в телевизионных приемниках (гл. 7). Усилители промежуточной частоты работают в режиме класса А (см. разд. 1.4).
Рис. 3.1. Усилитель промежуточной частоты.
Типичная схема УПЧ показана на рис. 3.1. Входной сигнал, поступающий на первичную обмотку трансформатора, выделяется во йторичной обмотке, которая совместно с конденсатором C
1
образует резонансный контур L
2
C
1
высокой добротности, настроенный на частоту сигнала. Для согласования выходного

сопротивления контура с входным сопротивлением транзистора напряжение снимается с части вторичной обмотки трансформатора. Напряжение АРГ поступает к нижнему выводу контура через R
1
C
2
-цепь, которая отфильтровывает ВЧ-составляющие, содержащиеся в выходном напряжении детектора АРГ. Напряжение АРГ создает необходимое прямое смещение базы (положительное для транзистора n — р — n-типа).
Цепь R
2
C
5
, подключенная к эмиттеру, предназначена для температурной стабилизации работы (см. разд.
1.1). Резистор Rз служит для установки напряжения обратного смещения коллекторного перехода до требуемой величины. Конденсатор С
б шунтирует по высокой частоте резистор R
3
. Цепь RsC
5
является развязывающей (см. разд. 1.6).
Если внутренние емкости транзистора имеют малое реактивное сопротивление для усиливаемых сигналов, то в усилителе-может возникнуть паразитная автогенерация. Для ее устранения в усилителях промежуточной и высокой частоты используют нейтрализующий конденсатор, через который поступает дополнительный сигнал с величиной амплитуды, равной амплитуде сигнала, вызвавшего автогенерацию. При этом схема нейтрализации рассчитывается так, чтобы этот добавочный сигнал был сдвинут по фазе на 180° ро отношению к сигналу, явившемуся причиной автогенерации. В схеме, показанной на рис. ЗЛ, ,нейт-ралияующий конденсатор С
3
включен между нижним вывод-ом резонансного контура в цепи коллектора и базой транзистора. Емкость конденсатора С
3
выбирается такой величины, чтобы обеспечить необходимую для эффективной нейтрализации амплитуду сигнала. Заметим, что источник питания подключен к отводу от середины катушки индуктивности из колебательного контура. Так как конденсатор С
6
заземляет ВЧ-составляющие сигнала, то при указанном подключении источника контур разделяется на две части, причем напряжение на (нижней части контура сдвинуто по фазе на 180° по отношению к напряжению на верхней его части.
Термин «нейтрализация», заимствованный из ламповой электроники, применим также и .к транзисторным схемам. Однако в последнее время вместо нейтрализации говорят обычно о компенсации внутренней обратной
связи. Устройство с компенсированной обратной связью осуществляет однонаправленную передачу сигналов
— от входа устройства к его выходу. Поэтому ни собственно усиленный сигнал, ни сигнал, подаваемый на следующий каскад, не попадают обратно на вход усилителя. Строго говоря, компенсация обратной связи — процесс, при помощи которого, используя внешнюю обратную связь, компенсируют внутренние емкостные и гальванические обратные связи между выходом и входом транзистора, так же, впрочем, как и индуктивные связи, которые могут иметь место. В отличие от этого термин «нейтрализация» подразумевает компенсацию только емкостной обратной связи, имеющейся между выходом и входом устройства.
3.2. Заграждающие фильтры входного каскада УПЧ
В телевизионных приемниках резонансные избирательные фильтры используются для подавления сигналов станций, работающих на частотах, близких к частоте настройки канала. Поэтому, если зритель настроил телевизор, например, на 8-й канал, то такой фильтр ослабляет сигналы как 7-го, так и 9-го каналов. Фильтры используются для ослабления проникновения сигналов ПЧ звукового сопровождения в канал изображения.
Типичная схема применения фильтров такого типа показана на рис. 3.2, а, где фильтры установлены между выходом устройства переключения телевизионных программ (УПТП) и входом первого каскада УПЧ. Функции подавления нежелательных сигналов могут быть распределены между различными каскадами УПЧ, но наиболее часто для этой цели используют каскады с сосредоточенной избирательностью (рис. 3.2).
Фильтры, показанные на рис. 3.2, а, составлены из конденсаторов C
1
— С
3
и катушек индуктивности L
1
—
L
3
. Последовательные резонансные контуры, образованные из этих элементов, ослабляют величины тех сигналов, поступающих на вход первого каскада УПЧ, частоты которых совпадают с резонансными частотами контуров, поскольку сопротивление последних для таких сигналов мало.
Первый фильтр настроен на частоту 39,75 МГц и ослабляет помехи, вызванные несущей изображения соседнего канала. Второй фильтр с частотой настройки 47,25 МГц ослабляет помехи от сигналов ПЧ звукового сопровождения соседнего канала. Третий фильтр настроен на 41,25 МГц — частоту сигналов ПЧ звукового сопровождения работающего канала — и существенно ослабляет проникновение звуковых сигналов в канал изображения. Частоты настройки фильтров не меняются при переходе с одного канала на другой, поскольку при этом значения промежуточной частоты и подавляемых частот остаются теми же. В действительности при работе схемы автоматической подстройки частоты (АПЧ) всегда возникает небольшая расстройка относительно промежуточной частоты.
Индуктивные катушки фильтров имеют полстроечныр сердечники, поэтому каждый последовательный контур можно точно настроить по минимуму помех. Конденсатор С
4
не пропускает на УПТП напряжение смещения, прикладываемое к базе транзистора Т
1
. Катушка индуктивности L
4
составляет с конденсатором С
4
последовательный контур, настроенный на промежуточную частоту. При смешивании в УПТП сигналов несу- щей частоты с сигналами гетеродинов метровых и дециметровых волн получаются не только полезные сигналы разностных частот, но и сигналы комбинационных частот, создающие помехи. Последовательные резонансные контуры между УПТП и первым каскадом УПЧ подавляют нежелательные сигналы и пропускают на вход Т
1
только сигналы промежуточной частоты.

Рис. 3.2. а — УПЧ с заграждающими фильтрами на входе; б — УПЧ с керамическим
фильтром.
В схеме, показанной на рис. 3.2,6, для получения высококачественных амплитудно-частотных характеристик каскадов УПЧ использованы керамические фильтры. Такие фильтры часто применяют в высококачественных схемах УПЧ для того, чтобы обеспечить эффективное подавление нежелательных сигна- лов и, следовательно, улучшить характеристики УПЧ. (Иногда вместо керамических применяют кварцевые фильтры.) Частоты настройки керамических и кварцевых фильтров, получаемые в процессе изготовления, не всегда совпадают со стандартной промежуточной частотой. Так, например, для некоторой системы с ЧМ резонансные частоты изготовляемых фильтров могут находиться в диапазоне 10,65 — 10,8 МГц (вместо обычно используемой частоты 10,7 МГц). Поэтому при применении таких фильтров изменяют ПЧ в соответствии с частотами фильтров.
3.3. Каскады УПЧ на полевых транзисторах
Усилители промежуточной частоты, используемые в телевизионных приемниках (рис. 3.3), собраны на полевых транзисторах с изолированным затвором, работающих в режиме с обогащением. На рисунке показаны два каскада УПЧ, хотя обычно перед видеодетектором ставят тр.и каскада (см. гл. 7). При использовании АРУ удобно применять полевые транзисторы с двумя затворами. В этом случае сигнал АРУ поступает на затвор 3 2
, а видеосигнал промежуточной частоты на затвяр Зь
Несущие звука и изображения смешиваются в преобразователе частоты с сигналом гетеродина и получаются сигналы промежуточной частоты, которые поступают на затвор 3i через конденсатор C
1
(рис. 3.3).
Перед этим каскадом, как и в УПЧ, показанном на рис. 3.2, а, устанавливают .заграждающие фильтры для подавления нежелательных сигналов.
Резисторы R
1
и R
2
, а также R
7
и Rn образуют делители напряжения, которые подключают к источнику питания; на них создаются требуемые смещения для транзисторов Т
1
и Т
2
. Напряжение АРУ поступает на соответствующие затворы через резисторы R
3
и R
8
. Для того чтобы сигнал АРУ являлся сигналом постоянного тока и не содержал нежелательных ВЧ-со-ставляющих, используют фильтрующие цепи. При приеме сигналов разных станций, уровни несущих которых значительно отличаются, система АРУ стабилизирует уровень выходного сигнала, меняя смещение каскадов УПЧ (см. гл. 7).

Усиленный выходной ток УПЧ со стока транзистора Т
1
поступает на резонансный контур, образованный конденсатором Cs и катушкой индуктивности L
1
. Последняя имеет подстроеч-ный сердечник, поэтому эти каскады можно точно настраивать по максимуму коэффициента передачи. Резистор Re и конденсатор С
6
образуют развязывающий фильтр, который осуществляет развязку цепей усилителя по питанию,(см. разд. 1.6).
Усиленный в рассматриваемом каскаде сипнал поступает на следующий каскад УПЧ, характеристики которого аналогичны первому каскаду.
3.4. ВЧ-усилитель
Усилители высокой частоты класса А иногда применяют в качестве входных каскадов приемников, используемых в связи, для усиления сигнала, повышения избирательности, чувстви-телыности устройства и отношения сигнал/шум. Так как этот каскад имеет дополнительную цепь для подключения сигнала автоматической регулировки громкости, то стабильность уровня выходного сигнала в приемниках с таким каскадом выше, Иногда данный усилитель .называют резонансным усилителем, поскольку для каждой принимаемой станции колебательный контур усилителя настраивают в резонанс с принимаемым сигналом. В рассмотренных ранее УПЧ резонансные цепи при приеме сигналов различных станций остаются настроенными на одну и ту же частоту.
Рис. 3.3. Телевизионные УПЧ видеосигналов, в которых используются ПТ с изолированным
затвором в режиме обогащения.
Типичная схема УВЧ показана на рис. 3.4, а. Конденсаторы переменной емкости Ci и С
5
имеют общий регулятор, и каждый из них с соответствующей индуктивной катушкой образует параллельный резонансный контур с высоким импедансом. Входная резонансная цепь представляет собой антенную систему; ее можно выполнить
IB виде высоко добротного ферритового стержня, на который намотана катушка индуктивности
(loopstick). Этот стержень служит антенной. В качестве последней в переносных приемниках может применяться вертикальный штырь. Для согласования с низким входным сопротивлением участка база — эмиттер высокий импеданс входного контура понижают, применяя трансформаторную связь. Аналогично для согласования относительно низкого импеданса цепи коллектора с высоким импедансом параллельного резонансного контура коллектор подключают лишь к части витков катушки индуктивности L
3
Прямое смещение эмиттерного перехода транзистора создает напряжение АРГ, прикладываемое через резистор R
1
к базе. Конденсатор С
3
отфильтровывает переменные составляющие напряжения АРГ, в то время как конденсатор С
2
предотвращает закорачивание базы по постоянному току через малое сопротивление катушки индуктивности L
2
. При изменении напряжения АРГ меняется усиление каскада, причем для различных по величине сигналов двух станций соответствующие уровни усиления устанавливаются таким образом, чтобы громкость сигналов этих станций была одинаковая (см. гл. 7).
Обратное смещение коллекторного перехода (положительное для транзистора n — р — n-типа) подается так, как показано на рис. 3.4, а. Цепь R
2
C
4
ослабляет влияние изменений температуры на рабочие характеристики транзистора. Ток эмиттера, протекая через резистор Rz, создает падение напряжения, поляр- ность которого совпадает с полярностью источника питания. Поэтому напряжение коллектор — эмиттер меньше напряжения источника на величину этого падения напряжения. Если изменение температуры вызывает увеличение тока транзистора, то падение напряжения на R
2
увеличится, что приведет к уменьшению напряжения коллектор — эмиттер на такую же величину, а следовательно, и к уменьшению тока транзистора.

Высокочастотный ток сигнала протекает в основном через конденсатор С
4
, поэтому напряжение сигнала на R2
мало.
Рис. 3.4. УВЧ.
На рис. 3.4, б показана схема УВЧ, собранная на МОП-транзисторе в режиме обогащения с n-каналом. В отличие от схемы, показанной на рис. 3.4, а, здесь источники смещения и питания подключены параллельно резонансным цепям и -поэтому оказывают более сильное шунтирующее действие на резонансные цепи, чем при последовательном включении. Высокочастотный дроссель L
4
в цепи источника питания ограничивает ток ча- стоты сигнала, а также уменьшает связь между каскадами через общий источник питания.
Катушка индуктивности L
3
и конденсатор переменной емкости С
3
образуют последовательный резонансный контур. Низкий импеданс этого контура на частоте резонанса обеспечивает требуемую для нейтрализации обратную связь. Для устранения паразитной генерации подбирают надлежащую связь между выходом ,и входом, регулируя величину емкости С
3
Конденсаторы С
2
и С
4
, шунтирующие цепи питания, предотвращают закорачивание по постоянному току источников питания через катушки индуктивности L
2
и L
5
. Напряжение смешения подается через резистор Яи в некоторых схемах УВЧ для этой цели может быть использован дроссель. Полярность и величина .смещения зависят от типа усилителя и требуемых рабочих характеристик устройства.
3.5. Линейный усилитель класса В
Усилители класса В применяются в лриемно-передающих системах для усиления амплитудно- модулированных (AM) сигналов радиочастоты. Термин «линейный усилитель класса Ь» подчеркивает, что в этом режиме используется линейная часть характеристики транзистора.
Если сигнал модулирован в усилительном каскаде класса U то следующие каскады усилителей класса С не способны усиливать такой сигнал, поскольку у них ток .коллектора отсекается при входном сигнале, равном примерно .половине амплитуды. Поэтому усилители класса С не способны воспроизвести все компоненты модуляции несущей и для усиления таких сигналов их не применяют. В транзисторном же усилителе класса В

надлежащим смещением рабочая точка устанавливается вблизи точки отсечки, и в этом режиме работы ток коллектора определяется только полупериодами входного сигнала одной какой-нибудь полярности. Поскольку в усилителе имеются резонансные контуры, недостающий полупериод входного сигнала воспроизводится благодаря колебательным (фильтрующим) свойствам этих контуров. Для увеличения выходной мощности мож- но использовать двухтактные схемы усилителей.
Типичная схема линейного усилителя класса В показана на рис. 3.5. Здесь выходной резонансный контур усилителя класса С, который предшествует усилителю класса В, представлен конденсатором C
1
и катушкой индуктивности L
1
. Входные модулированные колебания несущей поступают на входной резонансный контур усилителя класса В через трансформатор, образованный индуктивностями
LI и L
2
. Как показано на рисунке, напряжение фиксированного смещения, соответствующего режиму усиления класса В, поступает на нижний вывод входного резонансного контура.
Рис. 3.5. УВЧ класса В (линейный).
Для входных колебаний, изображенных на рис. 3.5, отрицательные полуволны сигнала несущей при отсутствии модуляции имеют амплитуду, равную половине разности входных напряжений транзистора, приводящих к насыщению и к отсечке тока коллектора. Это позволяет увеличивать или уменьшать амплитуду модулированных колебаний относительно уровня несущей до тех пор, пока ток транзистора не выходит за границы области между точкой отсечки и точкой насыщения. На практике уровень несущей устанавливают примерно -в середине линейной части выходной характеристики транзистора.
Так как положительные полуволны сигнала возбуждения .попадают в зону отсечки тока, то коллекторный ток течет только во время действия отрицательных полуволн напряжения входного сигнала (которое суммируется с небольшим отрицательным напряжением прямого смещения). Соответственно, как показано на рисунке, коллекторный ток представляет собой последовательность импульсов различной высоты. Благодаря фильтрующим свойствам резонансного контура, образованного элементами С
4
и L
z
, недостающие «полуволны восстанавливаются. В результате на выходе усилителя получаются амплигудно-модулированные колебания
(рис. 3.5).
Поскольку в рассматриваемом усилителе -амплитуда немодулированных колебаний несущей ограничивается половиной линейной области рабочих характеристик транзистора, такого усиления несущей, как в случае усилителей класса С (разд. 3.6 — 3.8), получить не удается. Поэтому к. п. д. линейного усилителя модулированных колебаний класса В близок к 30% в отличие от к. п. д., равного 65% и достигаемого в обычном усилителе класса В.
Конденсатор переменной емкости С
3
устраняет возбуждение каскада (см. разд. 3.1). Как показано на рис.

3.5, напряжение обратного смещения коллекторного перехода транзистора подается на среднюю точку катушки индуктивности L
3
через дроссель высокой частоты (ДВЧ), обладающий высоким реак-тивиым сопротивлением для колебаний несущей, благодаря чему ослабляется шунтирующее действие источника питания. Выходные сигналы передаются в колебательный контур, образованный элементами L
4
и
СБ
,
для дальнейшего усиления усилителями класса В или поступают «а антенную систему для излучения.
3.6. Однотактный усилитель класса С
Усилители класса С используются преимущественно в передающих устройствах для увеличения амплитуды сигнала несущей частоты до расчетного уровня. Усилители класса С строятся по одно- или двухтактной схеме
(рис. 3.6 и 3.7). Для создания условий работы в режиме класса С необходимо подать на эмиттерный переход биполярного транзистора обратное смещающее напряжение такой величины, при которой рабочая точка транзистора находится в области отсечки. При этом транзистор отпирается лишь в течение небольшой части каждого периода колебаний (меньшей полупериода), ,в которой мгновенное значение сигнала близко к амплитудному значению (см. разд. 11.4). В этом случае к. п. д. усилителя может достигать 90%.
Рис. 3.6. Однотактный усилитель класса С.
Как показано на рис. 3.6, входной ВЧ-сигнал поступает на первичную обмотку L
1
входного трансформатора.
Такой сигнал называют управляющим сигналом или сигналом возбуждения, Вторичная обмотка L
2
вместе с шунтирующим конденсатором С
1
образует резонансный контур, настроенный на частоту входного сигнала.
Конденсатор С
2
пропускает входной сигнал на базу транзистора и одновременно предотвращает закорачивание цепи базы по постоянному току.
Резонансный контур в цепи коллектора, называемый также колебательным контуром, составлен из катушки индуктивности L
4
и шунтирующих ее конденсаторов переменной емкости Сз и С
4
. К катушке L
4
можно присоединить обычный конденсатор переменной емкости, но сдвоенные конденсаторы переменной емкости с заземленным ротором обеспечивают большую безопасность при пробоях, вызванных высоким напряжением.
Так как роторы конденсаторов находятся на одной оси, а статоры разделены, или «разрезаны», на две секции, то такие конденсаторы часто называют конденсаторами с разрезными статорами.
Для того чтобы оба вывода L
4
находились под высокочастотным потенциалом относительно земли, что необходимо для нейтрализации паразитной обратной связи, источник питания подключают к средней точке катушки L
4
. Так как межэлектродные емкости транзистора создают положительную обратную связь между выходом и входом, усилитель может возбудиться и начать генерировать собственные колебания вместо того, чтобы усиливать сигналы предыдущего каскада. Для увеличения устойчивости усилителя используют нейтрализующий конденсатор С
5
. Этот элемент включен между нижним выводом резонансного контура и выводом базы транзистора. Величина емкости нейтрализации подбирается так, чтобы амплитуда про- тивофазного напряжения была равна напряжению положительной связи, которое вызывает генерацию.
Высокочастотный дроссель LS не пропускает составляющих радиосигнала, выделяющихся в колебательном контуре, к источнику питания. Через трансформатор, составленный элементами L
4
и L
6
, и выходной резонансный контур L
6
C
6
усиленный выходной сигнал передается на вход усилителя класса С большей мощности или
(
к антенной системе.
Последующий каскад усиления, на который поступает выходной радиосигнал, является нагрузочным

элементом усилителя, называемым нагрузкой. Если усилитель класса С не нагружен и его контур настроен в резонанс, то при этом коллекторный ток транзистора минимален. Но так как при резонансе ненагруженный параллельный .колебательный «онтур обладает очень большим входным сопротивлением, то на нем выделяется максимальное напряжение сигнала. Поэтому высокое напряжение, получаемое на контуре, (при отключенной нагрузке может вызвать пробой между пластинами ротора и статора конденсатора настройки. Для предотвращения пробоя, могущего возникнуть в процессе настройки и нейтрализации паразитной обратной связи ненагруженного усилителя, иногда уменьшают напряжение питания (во время настройки). При расстройке контура коллекторный ток транзистора резко возрастает, но напряжение на контуре падает, так (как параллельный резонансный контур (на частотах выше и ниже резонансной имеет малый импеданс. Как уже говорилось, в усилителе класса С входное сопротивление контура при отключенной нагрузке велико; велика также добротность Q контура (Q>50). Однако в условиях подключенной нагрузки, .когда усилитель работает с хорошим к.т.д., добротность контура падает до 10 — 15. При более точном подборе величины нагрузочного сопротивления, определяемого характеристиками транзистора, требуемое значение Q нагруженного усилителя выбирают с учетом величины p = |/L/C — характеристического сопротивления колебательного контура в цепи коллектора, где L — результирующая индуктивность и С — результирующая емкость контура. Уменьшение Q,
вызываемое подключением нагрузки, увеличивает устойчивость усилителя. Однако очень малое значение Q приводит к расширению полосы пропускания устройства и, следовательно, к более слабому подавлению нежелательных гармонических составляющих сигнала. При значениях Q ниже нормы ухудшается се- лективность усилителя и уменьшается полезная мощность в нужном диапазоне частот. При слишком высоком
Q и при наличии нагрузки контурные токи становятся настолько большими, что излучаемая самим колебательным контуром мощность намного больше, чем в нормальном режиме. Результатом этого являются излишние потери ВЧ-мощности.
Величины L и С, требуемые для получения резонансной частоты fр контура, можно найти из уравнения
(3.1)
Добротность контура выражается следующими соотношениями:
(3.2)
где X
L
= 2пf p
L и X
c
= 2пf p
C. Сопротивление R в соотношениях (3.2) — пересчитанное эквивалентное сопротивление потерь энергии, шунтирующее колебательный контур. Это сопротивление R=R
H
практически учитывает только мощность, потребляемую нагрузкой (очень малыми потерями мощности в активном сопротивлении катушки индуктивности обычно (пренебрегают). Сопротивление нагрузки в соответствии с законом Ома определяется как отношение постоянного напряжения коллекторного питания к амплитудному значению тока коллектора при подключенной нагрузке:
(3.3)
предполагается, что амплитуда напряжения на контуре U
K

E
K
. Зная требуемую величину Q нагруженного контура, мы можем найти результирующую (полную) емкость колебательного контура на данной частоте. Эта емкость обратно пропорциональна пересчитанному сопротивлению нагрузки, т. е. отношению E
K
/I
K
.
Результирующая величина емкости колебательного контура определяется из формул (3.1) — (3.3):
(3.4)
где С — результирующая емкость контура, ,пФ;
Q — добротность контура при наличии нагрузки (Q=l0 — 115);
I
K
— ток коллектора, мА;
f — частота, МГц (обычно средняя частота рабочего диапазона частот);
E
к
— постоянное напряжение коллектора, В. Величина емкости, найденная из этого уравнения, должна соответствовать емкости колебательного контура в среднем положении ротора переменного конденсатора. Зная величину емкости С для данного Q, можно найти величину общей индуктивности колебательного контура из формулы (3.1):
(3.5)
где L — результирующая индуктивность, мкГ; С — емкость, пФ; f — частота, кГц.
3.7. Двухтактный усилитель класса С
Аналогично двухтактным схемам низкочастотного диапазона, описанным в разд. l.ll, можно построить симметричные Двухтактные схемы высокочастотного диапазона, обеспечивающие высокий к.п.д. Типичная схема двухтактного УВЧ показана на рис. 3.7. Здесь, как и в предыдущей схеме, ВЧ-сигнал возбуждений, поступает на трансформатор, составленный из об-моток L
1
и L
2
. Однако в двухтактной схеме у обмотки L
2

имеется отвод со дредней точки, через который подается напряжение смещения эмиттерных переходов транзисторов T
1
и T
2
. Конденсаторы с разрезными статорами очень удобны для использования в двухтактных схемах, поскольку они позволяют довольно легко симметрировать схему. Роторы конденсаторов С, и С
2
заземлены, что обеспечивает поступление сигналов на базы транзисторов T
1
и Т
2
в противофазе. В коллекторных цепях также используются конденсаторы с разрезными статорами Для повышения устойчивости двухтактных усилителей применяют перекрестную нейтрализацию. Конденсатор С
3
соединяет коллектор транзистора TI (подключенный к выводу коллекторного контура) с базой транзистора Т
2
и передает противо- фазный сигнал нейтрализации требуемой величины. Аналогичным образом нейтрализующий конденсатор С
4
, присоединенный к коллекторной цепи транзистора Т
2
, обеспечивает нейтрализацию во втором плече схемы.
Для развязки по высокой частоте источников питания и смещения, как и ранее, используются последовательно включенные высокочастотные дроссели. Это делает излишним подключение к выводу средней точки L
3
шун- тирующего по высокой частоте конденсатора. Заземленные роторы конденсаторов с разрезными статорами фиксируют точки нулевого потенциала в контурах. Этот потенциал может не точно совпадать с потенциалом среднего вывода катушки индуктивности L
3
. В передатчиках для увеличения мощности ВЧ-сигнала до необходимого уровня каскады усилителей класса С с высоким к п д помещают между генератором и антенной системой.
Рис. 3.7. Двухтактный усилитель класса С.
В связных радиопередатчиках для контроля токов транзисторов последовательно с выводами базы ,и коллектора включают миллиамперметры или амперметры. Контроль тока базы помогает настроить входной контур на нужную частоту сигнала и установить требуемый уровень прикладываемого управляющего сигнала.
Контроль тока коллектора помогает настроить в резонанс выходной колебательный контур по минимуму коллекторного тока, который имеет место при резонансе. В процессе настройки цепей нейтрализации уровень возбуждения ВЧ-сиг-нала на базах меняется, и нейтрализующие конденсаторы настраивают по минимуму показаний базовых амперметров.
3.8. Умножители частоты
Усилители радиочастоты класса С можно также использовать для удвоения или утроения частоты входного сигнала. В этом случае применяют обычную схему усилителя лишь с той разницей, что выходной колебательный контур настраивают на частоту, кратную частоте входного сигнала (рис. 3.8). Так, например, если частота входного сигнала 2 МГц, то входной контур должен быть настроен на эту же частоту. Для получения удвоенной частоты колебаний выходной колебательный контур L
4
C
3
, а также контур LsC
4
должны быть настроены на частоту 4 МГц (рис. 3.8). Входной сигнал периодически с частотой сигнала отпирает транзистор усилителя класса С в течение небольшой части каждого периода колебаний. Возникающие при этом импульсы тока воздействуют на колебательный контур L
4
C
3
. При этом в резонансном контуре устанавливается колебательный процесс на резонансной частоте контура, обусловленный обменом энергии между конденсатором и катушкой индуктивности. Потери энергии в контуре компенсируются энергией, передаваемой контуру импульсами тока транзистора. Но частота следования импульсов тока транзистора в удвоителе частоты вдвое меньше резонансной частоты выходного контура. Поэтому коллектор транзистора передает порции

энергии в резонансный контур вдвое реже, чем при работе усилителя класса С в режиме усиления. Если настраивать выходной контур на частоту превышающую частоту входного контура, вдвое, втрое, вчетверо и т. д., то к. п. д. преобразования будет соответственно снижаться, так как существенные потери энергии в контуре будут восполняться все реже и реже.
Рис. 3.8. Удвоитель частоты.