ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Параметрический двухконтурный генератор с некратными частотами из "Основы теории колебаний " В бесконечность. Таким образом, в системе с двумя степенями свободы резонансное увеличение амплитуды колебаний происходит на обеих собственных частотах системы. При ра 2 Н ч Ь совершают противофазные колебания, а при р Уа — синфазные. Точка р = Уа интересна тем, что в ней обращается в нуль, т. е. [c.249] Как мы видим, в точности компенсирует внешнюю э. д. с. Поэтому вынужденные колебания в первом контуре на частоте не происходят. [c.250] Таким образом, система из двух индуктивно связанных контуров сведена к одиночному контуру, обладающему активным сопротивлением / ак II реактивным Хдкв- На контур действует э. д. с. Э(,, в контуре течет ток амплитуды /1. [c.251] Условие резонанса в таком контуре сводится к равенству нулю Хэк , т. е. [c.251] В двухконтурном параметрическом усилителе фазовые соотношения между сигналом и накачкой не играют роли, так как частота и фаза колебаний во втором контуре автоматически устанавливаются такими, чтобы обеспечивалось максимальное усиление в системе. Автоматичность установления наиболее выгодных частоты и фазы дополнительного колебания служит важнейшим преимуществом двухконтурного параметрического усилителя. [c.254] Здесь —напряжения на первом и втором контурах, — составляющая заряда на емкости С на частоте ш,-. [c.256] Для упрощения дальнейших выкладок предположим, что первый контур настроен точно на частоту сигнала, а второй —точно на частоту а 2 т. е. [c.257] При таком рассмотрении мы, конечно, теряем информацию о ширине полосы усиления параметрического усилителя, однако все его энергетические характеристики сохраняются. [c.257] Полученные выражения показывают, что параметрические усилители с низкочастотной ( = (1)2 1) и с высокочастотной (Шн = а + +(02) накачкой ведут себя существенно по-разному. Рассмотрим теперь отдельно каждый из этих типов усилителей. [c.258] Поясним физический смысл полученного соотношения. Поскольку мощность входного сигнала на частоте сох равна Явх то полное число квантов энергии (V, попадающих на вход усилителя, равно Л/==Явк/ 1- Появление кванта частоты соз происходит в результате сложения входного кванта и кванта накачки Йсо2 = Й(йх-1-Й(йн. [c.258] Нерегенеративный усилитель — преобразователь частоты — обладает стабильным усилением и низким уровнем шумов. Это связано с тем, что усиление по мощности происходит в данном случае без изменения числа квантов, а лишь в результате изменения их частоты. [c.259] Усилитель с высокочастотной накачкой. Двухконтурный параметрический усилитель, для которого справедливо соотношение (Ов = о + СО,,, является регенеративным усилителем, т. е. системой, в которой под действием напряжения накачки в оба контура вносится отрицательное сопротивление, зависящее от напряжения накачки. Это напряжение определяет глубину модуляции параметра. Как следует из соотношений (7.1.11) и (7.1.12), по мере увеличения амплитуда колебаний в первом и втором контурах увеличивается. При Лй = 1/а 1 2 1 2 амплитуда колебаний в контурах нарастает до бесконечности, что свидетельствует о равенстве вносимых отрицательных сопротивлений активным потерям в контурах. При этом значении амплитуды накачки двухконтурный параметрический усилитель с высокочастотной накачкой самовозбуждается и превращается в параметрический генератор. [c.259] При Л Л р амплитуды колебаний в первом и втором контурах пропорциональны амплитуде входного сигнала /, поэтому система может служить усилителем при отборе энергии как от первого, так и от второго контура. [c.259] Усиление в таком усилителе происходит в результате распада кванта накачки на два кванта Й(о = ЙШ1-(-Й(02. Этот распад индуцируется входным сигналом, кванты с частотой поступают во входной контур и регенерируют его. Кванты с частотой Ша возбуждают колебания во втором контуре. Так как мощность накачки считается неограниченной, то количество квантов, поступающих в контуры, может расти вплоть до достижения состояния самовозбуждения системы. [c.260] Недостатком рассматриваемого усилителя, как и любого регенеративного усилителя, работающего вблизи точки самовозбуждения системы, является его узкополосность. Действительно, внесение в контур отрицательного сопротивления, компенсирующего потери, приводит к увеличению добротности контура, что уменьшает ширину полосы усиливаемых частот. [c.260] Важной характеристикой усилителя являются пределы линейности его усиления, т. е. пределы изменения I, внутри которых выходной сигнал пропорционален входному. В проведенном нами рассмотрении выходной сигнал всегда был пропорционален входному (см. (7.1.12), (7.1.15), (7.1.17)). Это связано с видом характеристики нелинейного элемента (7.1.2). При больших амплитудах входного сигнала необходимо учитывать следующие члены разложения дс по ис, что и приводит к нелинейной зависимости выходного сигнала от входного. Кроме того, мы считали, что генератор накачки представляет собой источник с нулевым внутренним сопротивлением, т. е. генератор неограниченной мощности. Это позволяло перекачивать любую энергию в контуры с частотами 015 и ю . При использовании реального генератора накачки линейность усиления нарушается, когда мощности колебаний на частотах и со становятся сравнимыми с мощностью генератора накачки. [c.260] Основное достоинство параметрического усилителя заключается в низком уровне шумов. Малая величина шумов такого усилителя обусловлена тем, что нелинейный элемент усилителя реактивен. У ламповых, транзисторных и иных усилителей на нелинейном активном элементе основную часть шумов вносит активный нелинейный элемент. У параметрических же усилителей этот источник шума практически отсутствует. При этом наиболее слабы шумы нерегенеративных усилителей, так как их усиление связано только с преобразованием частоты и не сопровождается внесением отрицательного сопротивления в какие-либо контуры. [c.260] Таким образом, фаза ф определяется параметрами системы, фазы же ф и фз в отдельности произвольны, но сумма их фиксирована, т. е. ф1-фф2 = ф. [c.262] Вернуться к основной статье