Параметрические усилители

Диоды с управляемой емкостью

Характерным свойством диодов с p–n переходом и с барьером Шоттки является зависимость емкости перехода от приложенного напря­жения. При изменении напряжения диод работает как переменная реактивность, поскольку при отрицательном смещении активная прово­димость перехода и последовательное сопротивление потерь диода малы.

Диоды с управляемой емкостью, называемые также варакторными диодами, применяются в диапазоне СВЧ в параметрических усилите­лях, умножителях частоты, а также в качестве переменной емкости для электрической перестройки частоты генераторов, усилителей и других резонансных устройств. Соответственно такие диоды называют параметрическими, умножительными и варикапами.

Параметрические усилители

В параметрических усилителях (ПУ) усиление колебаний происходит за счет преобразования энергии гене­ратора накачки в полезный сигнал на нелинейном реактивном элемен­те, в качестве которого используют полупроводниковый диод. Рассмотрим коле­бательный LC-контур (рисунок 2.16, а), емкость которого меняется с часто­той, вдвое превышающей резонансную частоту контура (рисунок 2.16,б).

Рис. 2.16. Принцип работы параметрического усилителя

Пусть емкость увеличивается в моменты времени, когда напряжение на конденсаторе U_cравно нулю, и уменьшается при максимальном значении напряжения. Поскольку заряд конденсатора не может изменяться мгновенно, уменьшение емкости сопровождается ростом напряжения (рисунок 2.16, б). Таким образом, периодическое изменение одного из параметров контура, в данном случае емкости, приводит к уси­лению колебаний. Энергия, затраченная на изменение емкости конден­сатора, преобразуется в энергию электромагнитных колебаний. При использовании в качестве переменной емкости полупроводникового диода значение емкости меняется за счет подачи от генератора накач­ки на обратносмещенный диод достаточно мощных колебаний с частотой f_н.

Основным преимуществом ПУ по сравнению с другими усилите­лями СВЧ является низкий уровень шумов, что связано с исполь­зованием в ПУ полупроводниковых диодов, работающих при обратном смещении в режиме очень малых токов.

Дата добавления: 2015-06-30; просмотров: 462; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!