Обновления
Хрущовки
Архитектура Румынии
Венецианское Биеннале
Столица Грац
Дом над водопадом
Защита зданий от атмосферных осадков
Краковские тенденции
Легендарный город Севастополь
Новый Париж Миттерана
Парадоксы Советской архитектуры
Реконструкция города Фрунзе
Реконструкция столицы Узбекистана
Софиевка - природа и искусство
Строительство по американски
Строительтво в Чикаго
Тектоника здания
Австрийская архитектура
Постмодернизм в Польше
Промышленное строительство
Строительство в Японии
Далее
|
Главная -> Управляемый электронный аттенюатор управления при питании постоянным током работа происходит в НЧ режиме, где оказывается справедливым соотношение (1.6). Для цепи сигнала при работе в режиме ВЧ р-t-п диод проявляет себя как управляемый резистор. Варикапы - полупроводниковые управляемые конденсаторы. В качестве варикапа может быть использован диод при работе на обратной ветви его ВАХ. В этом режиме для управляемого конденсатора используется барьерная емкость р-п перехода Cj. Зависимость Cj{u) может быть аппроксимирована: Cj = где А - постоянная, зависящая от свойств полупроводникового материала и геометрических размеров; Uk - контактная разность потенциалов. Показатель п определяется видом р-п перехода. Различают переходы: линейный (п = 0,33), резкий (п = 0,5) и сверхрезкий (п1). Для всех видов ПТ в ненасыщенной области стоковых характеристик канал не перекрыт, и ПТ проявляет свойства резистора, управляемого напряжением затвор - исток Ыз.и [35]. Для идеального ПТ или внутреннего (ВТ) начальный участок стоковой ВАХ, соответствующий ненасыщенной области, может быть аппроксимирован уравнением ( з.и - о) си - (1.8) где Uo - напряжение отсечки проходной характеристики 1с = /(из.и); си - напряжение между стоком и истоком; Р - постоянный коэффициент, зависящий от конструкции ПТ и свойств материала полупроводника. Для ПТ с р-п переходом и МДП со встроенным каналом 2 где /со - ток стока насыщения при из.и = 0. Выражение (1.8) справедливо и при инверсном включении ПТ, когда сток и исток меняются местами. 2. УЭА КАК УПРАВЛЯЕМЫЙ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК 1.1. ДИАПАЗОН РЕГУЛИРОВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ УЭА И СПОСОБЫ ЕГО РАСШИРЕНИЯ 2.1.1. Определение диапазона регулирования коэффициента передачи УЭА Как было отмечено в гл. 1, важнейшей характеристикой УЭА является модуль относительного изменения коэффициента передачи, эквивалентного аттенюатору четырехполюсника без учета K\2=02/Ui (рис. 2.1) и с уче- том {/г/е сопротивления источника (сквозной коэффициент передачи), т. е. D = -4; р итах При разработке УЭА необходимо: определить К для конкретной схемы УЭА; найти предельное значение D (Dma-s.), обусловленное возможными на практике пределами изменения управляемых величин. Величина К]2 или К в общем случае зависит от структуры УЭА, т. е. способа соединения его линейных и нелинейных компонентов, диапазона изменения параметров регулируемых элементов, величин нерегулируемых элементов, а также сопротивлений источника сигнала 2г и нагрузки Z . Тогда 12 = fl (-г. н. 2;о. -Zi-); = fa (г> и> iO. 2;), где Z,-o, Z;. - сопротивления соответственно постоянных и переменных резисторов в УЭА. Так как Zc являются функциями управляющего воздействия (тока или напряжения), т. е. 2; = фДХ), то /С и /Си -также функции Я. При изменении величины к в допустимых пределах а: {Кц) изменяется в пределах К (Ciamai) - min(iamin)- Выражения для коэффициентов передачи УЭА по его схеме замещения можно получить с помощью известных методов теории линейных электрических цепей: =--- (2.1) yi2>2l2rZ - (1 + KuZr) (1 + KsjjZh) где Yih - комплексные У-параметры четырехполюсника, эквивалентного УЭА. В табл. 2.1 даны выражения для расчета D некоторых встречающихся на практике структур УЭА [6]. Приведенные в ней схемы являются схемами замещения для переменного тока; 2дгтах, 2д,т1п- максимальные и минимальные комплексные сопротивления i-x регулируемых элементов; в том случае, когда они одинаковы и работают при одном управляющем воздействии, индекс t опущен. Рис. 2.2. Для уяснения закономерностей работы УЭА и способов расщирения Dmax рассмотрим некоторые простейшие схемы, полагая для простоты, что в интересующем диапазоне частот все элементы УЭА, а также сопротивления 2г и Zb резистивные, т. е. Zr = i?r, Zu=Rh.- Например, для двухэлементного УЭА (рис. 2.2) Таблица 2.1 Структурная схема УЭА =н<н>н (0)£ A,iLMj> If д, =ЬЧ<3- Величина D Zr-fZH 2 + 4±£ 2дш1п (Zr -f Z )+ Zjmax{Zr-i-2 )-b2ZrZ Zд2min Zh + Zr + Zjimin Окончание табл. 2.1
Zr -f~ дат1п Zr + 2д1т]п (2.2) l+(/?r + ?~l)(0 + G~2) где G2= l ?~2; G = l/i? , откуда [24] Kmin l + (?r + ?~lmIn)(G + G~2min) / Выражения (2.2), (2.3) можно упростить для практически выполняемых условий RrXmlnRr, 02т!п<Си. ТОГДЗ тах ~ (1 Ь гн) > mln ~ ~2mln~lmax; i5i?,n,ax/?l2min(l + ). Для более простой схемы -с одним последовательно включенным регулируемым резистором (рис. 2.3, а) Сах = [1 + (G + Ga) (?г + ?~min)]- D - Р max - max + ~min (Gh -f Gj) R~min ГД6 Pjnaj = R~maxlR~min- Для схемы С одним параллельно включенным резистором с проводимостью (рис. 2.3,6) шах = [1 + (/?г + Rl) (G + Gmin)]-; D - P max max (Rr + Rl) G~min Нетрудно заметить, что предельно достижимому значению D (Omax) соответствуют уСЛОВИЯ R.mln > Rr (сМ. рИС. 2.3, о) И Gmin>G (см. рис. 2.3, б). При выполнении этих условий для обеих схем рис. 2.3 справедливо соотношение вида Z)max Ртах(1-/(max). (2.4) Из соотношения (2.4) следует, что для увеличения диапазона регулирования необходимо увеличивать пределы Рис. 2.3. изменения величин сопротивлений управляемого резистора и уменьшать величину Ктх, стремясь сделать ее меньше единицы. Последнее условие приводит, однако, к потере начальной передачи УЭА. Для резистивных УЭА, использующих полупроводниковые диоды, необходимо выбрать начальные смещающие токи /о или напряжения Uo и максимальные величины управляющих токов А/=1/о-1\ или напряжений AU=\Uo-U\, так чтобы полностью использовать уча- сток характеристики диода как регулируемого в УЭА элемента (см. § 1.5). На рис. 2.4 показан случай, когда начальный ток /о соответствует максимуму (а) и минимуму (б) сопротивления диода R. Напомним, что на рабочем участке (см. § 1.5)
|