Высокочастотный широкополосный усилитель

лаборатория ООО "Технический центр ЖАиС"

Принципиальная схема усилителя приведена на рис.1.

Усилитель состоит из двух каскадов. Первый каскад является малошумящим и выполнен на транзисторах VT1, VT2 типа КТ343 по схеме с нерегулярным соединением транзисторов по высокой частоте. Усилитель работает следующим образом. Входной сигнал с контура входной цепи L1C1 через катушку связи L2 подается между базой и эмиттером транзистора VT1. В цепи эмиттера этого транзистора включен резистор R4, а в цепи коллектора - контур L3C4. Ни один электрод транзистора VT1 по переменному току не заземлен. Общим электродом между входом и выходом является эмиттер, поэтому транзистор VT1 оказывается включенным по схема с ОЭ.

Усиленный сигнал снимается с участка коллектор-эмиттер транзистора VT1 и через разделительный конденсатор C3 прикладывается между базой и эмиттером транзистора VT2. В цепи эмиттера транзистора VT2 по постоянному току включен резистор R5, а по переменному току - выходной контур L3C4. Коллектор транзистора VT2 заземлен. Таким образом, усиленный сигнал с эмиттера транзистора VT2, туда же подается входной сигнал с коллектора предшествующего транзистора, т.е. общим электродом между входом и выходом является эмиттер, поэтому несмотря на то, что коллектор транзистора VT2 заземлен, он оказывается включенным по схеме с ОЭ. В совокупности транзисторы VT1 и VT2 первого каскада усилителя образуют схему ОЭ-ОЭ.

Подтверждение приведенных рассуждений дает математический анализ схемы, в результате которого были получены следующие выражения для эквивалентных Y-параметров:

Сравнение полученных выражений с аналогичными для классической схемы ОЭ-ОЭ показывает, что при

- параметры схем идентичны.

Достоинствами примененной схемы входного каскада являются высокий коэффициент усиления (25-35 дБ) при широкой полосе пропускания, низкое входное сопротивление (20...100 Ом) и простота выполнения на высоких частотах. Последнее объясняется отсутствием блокировочных конденсаторов в цепях эмиттеров , которые в обычных схемах с ОЭ их заземляют по высокой частоте. В примененной схеме эмиттеры транзисторов по переменному току не заземлены, поэтому она более устойчива и конструктивно проще.

Выходной каскад усилителя выполнен по балансной схеме на комплементарных транзисторах VT3 (КТ343 типа p-n-p) и VT4 (КТ355 типа n-p-n). Оба транзистора включены по схеме с ОЭ. Балансный каскад на комплементарных транзисторах позволяет исключить фазоинверсные схемы и в два раза увеличить амплитуду выходного напряжения при высокой линейности амплитудной характеристики. При этом не критичен к разбросу параметров транзисторов и других элементов схемы.

Индуктивность L4 совместно с выходными емкостями транзисторов и емкостью нагрузки образует выходной контур, настроенный на центральную частоту 50 МГц. Резистор R13 служит для обеспечения заданной полосы пропускания, а резисторы R6, R7 - для развязки плеч балансной схемы и предотвращения паразитной генерации.