Главная >  Функции преобразования модуляторов 

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

ГЛАВА VI

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ШИРОКОПОЛОСНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ с ДВУКРАТНЫМ ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ СИГНАЛА

В данной главе исследовано корректирующее влияние схемы уровня на характеристику системы, включающей однополупериодный модулятор и усилитель переменного тока, в области низких частот. Получено выражение функции преобразования схемы уровня в общем виде. Рассмотрена система, состоящая из двух каналов усиления, каждый из которых передает входное напряжение соответственно в промежутки времени

пГо<г<пГо + иГо-Ь 0 1) Гс-

В итоге доказана возможность построения широкополосных УПТ путем синтеза двух усилителей с однополупериодным преобразованием на входе и демодуляцией сигнала с помощью схемы уровня. Этот способ построения усилителе! ! позволяет устранить ограничение, накладываемое на полосу пропускания частотой преобразования. Исследованы переходные процессы. Показано, что такие системы могут использоваться как усилители формы слабых периодических и непериодических электр!!ческ!1х сиг1!алов. Дан способ построения широкополосных практическ!! бездрейфовых усилителей постоянного тока, использующих двухполупер!10дноепреобразование сигнала, полоса пропускания которых не ограничена частотой преобразования. Рассмотрена возможность синтеза усилителей с гальванич-ескими связями npi! однополупер!!Одном преобразовании.

Анализируя усилители с преобразованием, вндхш, что расширение полосы пропускания таких устройств требует повышения частоты преобразования. Удовлетворить этому требованию при условии высокой стаби.пьности работы модулятор в настоящее время не представляется возможным. Естественно возникает задача создания таких усилительных устройств, у которых рабочая полоса частот не зависела бы от частоты преобразования. Эту задачу точнее можно сформулировать так. На базе прерывателей (в том числе контактных), работающих практически идеально на частотах начала звукового диапазона, и резистивных или других усилителей переменного тока построить широкополосный усилитель постоянного тока, частотная характеристика которого не должна зависеть от частоты преобразования. Таким образом, требуется преодолеть огранк-



ченпя, накладываемые на полосу пропускания известным соотношением между верхней граничной частотой преобразуемого сигнала и частотой преобразования, а также исключить влияние спада характеристики усилителей переменного тока в области низких частот и переходных процессов на выходной сигнал в области больших времен.

На основании анализа основных показателей усилителей с двукратным преобразованием сигнала, приведенных в гл. IV (см. таблицу), представляется возможным предложить некоторые способы их построения.

Так, например, путем объединения (синтеза) однотипных усилителей, уравнения прямой цепи которых отличаются только знаками при выражениях, описываюш,их побочные продукты преобразования, можно создавать усилительные устройства (см. 2-ю часть таблицы), обладаюш,ие некоторыми новыми возможностями, основными из которых являются повышение динамических показателей, расширение частотной полосы пропускания и др. Подавление побочных продуктов здесь осуш,ест-вляется не частотозависимой цепью, а взаимной компенсацией.

Эти устройства, однако, непосредственно не решают поставленной задачи.

Результатом дальнейшего их исследования являются предлагаемые в настояш;ей главе новые способы построения усилительных систем, удовлетворяюгцих изложенным требованиям.

0.1. СИНТЕЗ УСИЛИТЕЛЕЙ ПРП ОДНОПОЛУПЕРИОДНОМ ПРЕОБРАЗОВАНИИ СИГНАЛА

Как следует из анализа, особенности усилителей с двукратным однополупериодным преобразованием связаны с двумя явлениями: отличие коэффициентов передачи для сигналов разных частот и фазовые искажения обусловлены спадом частотной характеристики усилителя с ЛС-связями в области низких частот; теоретическое ограничение полосы пропускания и необходимость применения фильтров на входе и выходе усилителя обусловлены потерей информации о входном воздействии за часть периода переключения прерывателей.

Покажем способы устранения двух названных причин.

Детектирование сигнала с помош,ью схемы фиксации уровня. Рассмотрим возможность устранения влияния спада частотной характеристики промежуточного усилителя на работу УПТ.

Необходимая коррекция частотной характеристики усилителя в области низких частот может быть выполнена посредством применения на его выходе такого преобразователя, коэф-



фициент передачи которого для импульсного преобразованного сигнала изменялся бы обратно пропорционально коэффициенту передачи усилителя с /?С-связями для того же сигнала. Покажем, что этому требованию удовлетворяет схема уровня (восстановитель постоянной составляющей), синфазно работающая с входным прерывателем.

П, -1

>

Рис. 6.1.

Рис. 6.2.

Для этого заменим в усилителе выходной преобразователь схемой фиксации уровня (рис. 6.1), параметр которой

i?(0 =

R при пГо< <иГо + 9,

О при е< <(и+1)Го.

Рассмотрим поведение усилителя (рис. 6.2) в трех различных, с точки зрения работы схемы, диапазонах частот входного сигнала.

1. При частоте сигнала, удовлетворяющего неравенству 0<;сй<сйн, на вход восстановителя поступает напряжение

u(t)= KoCoe{t)Z{(a)e()+ K,e4t) S Се . (6.1)

n=-00

Первое слагаемое представляет сигнал ирямого прохождения, подвергшийся ослаблению и фазовому сдвигу (см. рис.4.2, кривая 3).

Схема уровня при соответствующем выборе ее параметров Во, С, Д будет передавать только приращения этого сигнала за рабочие промежутки периода иерек.лючония. Величина этих приращений для каждой из частот диапазона Оч-сОн

однозначно связана с отношением - .

Аналитически это можно показать гледующим образом. Напряжение на емкости восстановителя в иолуиериод, когда ключ замкнут, может быть найдено из уравнения

+ щ = KCoZ (й) е ( ) f/, sin + ф); пГо + 9< <(п-Ь 1)Го. 101

(6.2)



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