УСИЛИТЕЛИ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЫ С ОДИНОЧНЫМИ КОНТУРАМИ, НАСТРОЕННЫМИ НА ОДНУ ЧАСТОТУ.

Усилитель имеет n одинаковых каскадов с одиночными контурами, все контуры настроены на одну частоту (промежуточную).

УПЧ на лампах и полевых транзисторах содержат каскады с непосредственным или автотрансформаторным включением контура. Вход следующего каскада имеет непосредственную связь с контуром.

УПЧ на биполярных транзисторах имеет непосредственную или автотрансформаторную связь с контуром и автотрансформаторную или  трансформаторную связь со входом следующего каскада. Усилитель в последнем случае имеет две резонансные частоты:

 f_o = и f₁=                         

(резонанс второго контура слабый, т.к. он шунтирован малым входным сопротивлением следующего каскада схемы).

Схема одного каскада УПЧ приведена на рис.5.1

Рис.5.1

Обобщенной схемой является схема с автотрансформаторным включением, у которой эквивалентная (полная) емкость контура равна:

      С_э=р₁²*С_вых +С_к +р₂²С_вх и         g_э=р₁² g_вых+g_к+р₂² g_вх

Резонансный коэффициент усиления равен:

К_о=  =-/Y₂₁/ р₁р₂R_э,                                                                                                     

 где R_э-эквивалентное сопротивление контура, определяемое как R_э=R_к/d_э                 

Для n-каскадного УПЧ К_оупч=К_оⁿ

Уравнение частотной (резонансной) характеристики п-каскадного УПЧ имеет следующий вид:

 ,

где  - текущая расстройка         

Полоса пропускания многокаскадного УПЧ на уровне 0,707

П_упч=f₀d_э П_каск      

 где П_каск=f₀ d_э

Полоса пропускания УПЧ с одиночными настроенными контурами существенно зависит от числа каскадов всего усилителя n. Чем больше , тем сильнее сужается полоса пропускания усилителя. На рис. приведены резонансные кривые усилителей, состоящих из одного каскада и двух каскадов.

Для получения большого усиления требуется большее число каскадов, но при этом уменьшается полоса пропускания УПЧ. Чтобы сохранить нужную полосу пропускания УПЧ, необходимо увеличить эквивалентное затухание dэ, что вызывает уменьшение усиления, т.к. уменьшается эквивалентное сопротивление контура Rэ.

При заданной полосе пропускания УПЧ полосу пропускания каждого каскада необходимо увеличивать, а изменение полосы пропускания каскада зависит от числа каскадов n П_каск = . Из полученного соотношения следует, что чем больше число каскадов , тем большей полосой пропускания должен обладать каждый каскад.

Форма резонансной кривой оценивается коэффициентом прямоугольности и определяется как отношение полосы пропускания на уровне 0,1 к полосе пропускания на уровне 0,707:

                                          К_п0,1= П_0,1/П_0,707 =

Коэффициент прямоугольности на заданном уровне зависит от числа каскадов. С увеличением числа каскадов коэффициент прямоугольности уменьшается, при этом резонансная кривая становится более прямоугольной и, следовательно, увеличивается избирательность по соседнему каналу.

При расчете УПЧ вводят понятие «единичное усиление» т.е. усиление такого одиночного одноконтурного каскада, у которого полоса пропускания равна полосе пропускания усилителя П_упч.

                         К_ед=

Для n  каскадного УПЧ К_оупч=

где функция зависит только от числа каскадов n.

Для получения большего коэффициента усиления УПЧ нужно иметь большую величину единичного усиления.

В широкополосных УПЧ контур шунтируется сопротивлением шунта Rш (резистор Rш), который вносит в контур дополнительную проводимость g_ш.

Достоинством УПЧ с одиночными настроенными контурами служит простота настройки. Недостатком является малая величина площади усиления, равное К_оупчП и наихудший коэффициент прямоугольности по сравнению с другими схемами.