Керована індуктивність

Керована індуктивність, що містить транзистор, між вхідним і керуючим електродами якого ввімкнено резистор, а спільний електрод приєднано до одного із виводів конденсатора і спільного виходу пристрою, яка відрізняється тим, що введено другий резистор подільника, чотири конденсатори і транзистор протилежного типу провіднос 3 до виводу третього конденсатора, який іншим виводом приєднано до вихідного електроду транзистора, другий вивід другого резистора через четвертий конденсатор приєднано до другого виводу першого конденсатора і входу пристрою, одного із виводів п'ятого конденсатора, другий вивід якого приєднано до керуючого електроду транзистора, також другий вивід другого резистора з'єднано з керуючим електродом транзистора протилежного типу провідності, спільний електрод якого з'єднано зі спільним виходом пристрою. Схема керованої індуктивності наведена на кресленні. Допоміжні кола: джерела зміщення і їх фільтри на схемі не показані. Керована індуктивність містить транзистор 1, наприклад, біполярний n-p-n провідності, перший резистор 2, перший конденсатор 3, спільний вихід пристрою 4, другий резистор 5, другий 6, третій 7, четвертий 8 і п'ятий 9 конденсатори, транзистор 10 протилежного типу провідності, наприклад, біполярний р-n-р типу, другий вихід пристрою 11, вхід модуляції 12, при чому другий резистор 5 одним із виводів приєднано до вихідного електроду транзистора 10 з протилежним типом провідності, через другий конденсатор 6 до другого виходу пристрою 11 і до виводу третього конденсатора 7, який іншим виводом приєднано до вихідного електроду транзистора 1, другий вивід другого резистора через четвертий конденсатор 8 приєднано до другого виводу першого конденсатора 3 і входу пристрою 12, одного із виводів п'ятого конденсатора 9, другий вивід якого приєднано до керуючого електроду транзистора 1, також другий вивід другого резистора з'єднано з керуючим електродом транзистора протилежного типу провідності 10, спільний електрод якого з'єднано зі спільним виходом пристрою 4. Пристрій працює наступним чином. При використанні керованої індуктивності на біполярних транзисторах вихідним електродом є колектор, керуючим - база, спільним - емітер. При виконанні на польових транзисторах вихідним електродом є стік, керуючим - заслін, спільним - витік. До спільного 4 і другого 11 виходів пристрою прикладається високочастотна гармонічна напруга, яка може бути подана, наприклад, від автогенератора: u( t ) Um sin t ; (1) Через другий 6 і третій 7 конденсатори, які виконують функцію розділових конденсаторів і тому мають малий опір для високочастотного сигналу, ця напруга прикладається до вихідних електродів транзистора 1 і транзистора протилежного типу провідності 10. За рахунок малого опору другого 6 та третього 7 конденсаторів по відношенню до джерела напруги, що поступає на виходи пристрою 4 і 11 резистори 2 і 5 включені паралельно, тому їх еквівалентний опір: R2 R5 ; R25 (2) R2 R5 де R2 - опір резистора 2; R5 - опір другого резистора 5. Номіналів резисторів 2 і 5 вибрано так, що їх еквівалентний опір R25 буде більшим за реактивний опір Х3 конденсатора 3 з ємністю С3: 54809 4 1 . (3) C3 В цьому випадку струм через подільник R25С3 співпадатиме з напругою Uk, що прикладена між виводами пристрою 4 і 11, по фазі. За рахунок реактивного опору конденсатора 3, напруга на ньому відставатиме на кут близький до 90°: U3 k Um cos t ; (4) R25 X3 де k 2 X3 X3 R2 - коефіцієнт передачі по25 дільника R25C3 на частоті . Через четвертий 8 і п'ятий 9 конденсатори, які виконують функції розділових конденсаторів, та сама напруга прикладається до спільного (емітера) та вхідного (бази) електродів транзистора 1 і транзистора 10 протилежного типу провідності. Завдяки зсуву напруги U3, яка подається на вхідні електроди обох транзисторів 1 і 10, струми вихідних електродів транзистора 1 і транзистора 10 протилежного типу провідності також будуть зсунутим на 90° по відношенню до напруги, що прикладена до вихідних електродів: iвих S U3 S k Um cos t , (5) де S - крутість передаточної характеристики, яку можна вважати реальним числом при роботі транзисторів на частотах нижче граничної. Таким чином, струм івих між спільним 4 і другим виходом 11 пристрою буде запізнюватись на 90° по відношенню до напруги, що прикладена до тих же виходів. Тобто при такому схемному рішенні і прийнятих співвідношеннях пристрій по реакції еквівалентний індуктивності Le. В активному режимі: Um Um 1 Le (6) iвих S k Um S k Зміна значення індуктивності Le здійснюється подачею напруги модуляції на вхід модуляції 12, яка змінює зміщення на вхідних електродах транзистора 1 і транзистора протилежного типу провідності 10. За рахунок того, що транзистори 1 і 10 мають протилежну провідність, активні режими кожного з них відповідатимуть протилежним напівперіодам напруги модуляції. Так при «додатньому» напівперіоді в активному режимі буде транзистор 1, а при «від'ємному» напівперіоді в активному режимі буде транзистор 10 протилежного типу провідності. Такий режим дає можливість змінювати крутість прохідної характеристики S від нуля до максимального значення Smax: S1 Smax Smin Smax При використанні прототипу зміна крутості S2 , а, відповідно, і індуктивності в два рази менше: S2 Smax Scp Smin 2 Таким чином, діапазон зміни індуктивності в пристрої приблизно в два рази більше, ніж в прототипі, приблизно в два рази більше і девіація частоти. Де Sср Smax Smax / 2 5 54809 При симетрії плеч та ідентичності параметрів обох транзисторів 1 і 10, що легко реалізується в IС, в навантаженні, яке підключається до виходів 4 і 11 пристрою компенсується постійна складова струмів вихідних електродів і парні гармоніки частот модуляції, що дозволяє зменшити зміщення центральної частоти автогенератора та збільшити стабільність частоти. Зменшення рівня парних гармонік частот модуляції веде до зменшення нелінійних спотворень в сигналі, що передається і відповідно в сигналі, який отримується після демодуляції. Введення другого резистора 5 дозволяє змінювати початкове зміщення на вхідному електроді Комп’ютерна верстка В. Мацело 6 транзистора 10 протилежного типу провідності і компенсувати рівень постійної складової в девіації частоти і, відповідно, зміщення центральної частоти автогенератора. Використання другого 6, третього 7, четвертого 8 і п'ятого 9 конденсаторів дозволяє встановлювати незалежні режими по постійному струму обох транзисторів 1 і 10, що дає можливість створити додаткову симетрію схеми і зменшити рівень парних гармонік частот модуляції. Сукупність цих факторів дозволяє розширити галузь застосування пристрою. Ці обставини підтверджують виконання поставленої задачі. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601