Так как фазы напряжения между коллектором и базой усилительного и нагрузочного транзисторов противоположны, возникает компенсация НЭ, вызванная нелинейностью емкости коллектор - база. Структурная схема усилителя на БТ, собранного по схеме с динамической нагрузкой, показана на рис. 2.8, в.

При определенных условиях в усилителе на БТ с ОЭ (особенно при малом токе коллектора) НЭ в основном определяются нелинейностью проходной вольт-амперной характеристики транзистора. Так как напряжения Бк " кэ имеют сдвиг по фазе 180° (когда инерционные эффекты незначительны), можно скомпенсировать НЭ в усилителях на БТ при включении одного или нескольких диодов в цепь коллектора. Когда сдвиг фазы не равен 180°, можно использовать дополнительную цепь для корректировки фазы, чтобы достичь компенсации НЭ. Схема усилителя с такой корректирующей цепью показана на рис. 2.8,г.

Достоинствами рассмотренного метода уменьщения НЭ являются: простота дополнительной цепи, корректирующей НЭ; возможность комбинирования с другими методами; возможность компенсации НЭ, возникающих в других каскадах усиления, а также разных видов НЭ. К недостаткам метода можно отнести чувствительность к дестабилизирующим факторам, необходимость высокой точности выполнения условий компенсации НЭ

Сравнение способов повышения линейности усилителей. Повыщение линейности усилителя прн увеличении тока коллектора или стока имеет определенный предел, зависящий от типа транзистора; вместе с тем повышается уровень потребляемой мощности и в усилителях на БТ растет уровень шума. Различные виды линейной ОС iHHpoKo используются для уменьшения НЭ в усилителях, и особенно перспективна бесшумная ЛОС. Так, при введении ЛОС в усилитель на мощном линейном высокочастотном БТ, работающем в режиме с большими постоянными токами, удается получить однотактный усилитель с точкой пересечения интермодуляции третьего порядка, равной 70 дБмБт, и коэффициентом шума около 2 дБ. При использовании двухтактного УВЧ с этим видом ЛОС удается точку пересечения интермодуляции второго порядка повысить до 120 дБмВт [43]. Под точкой пересечения для интермодуляционных продуктов tt-ro порядка подразумевается точка, в которой пересекаются зависимости от входной мощности мощно-

стей, отдаваемых в нагрузку полезным сигналом и интермодуляционными продуктами tt-ro порядка.

В каскодном усилителе по схеме ОЭ-ОБ на БТ компенсируются НЭ третьего порядка; ЛОС более эффективна для уменьшения НЭ второго порядка, а балансная схема усилителей очень эффективна для уменьшения НЭ второго порядка и практически не влияет на НЭ третьего порядка. С учетом этого целесообразно при создании высоколинейных усилителей совместно применять балансную и каскодную схемы, выбирать оптимальные транзисторы, оптимальные рабочие точки и оптимальную комбинацию различных видов ЛОС.

Каскодный усилитель уменьшает НЭ третьего порядка менее эффективно, чем балансный усилитель уменьшает НЭ второго порядка. К сожалению, в настоящее время в литературе не имеется достаточной информации о НЭ в каскодном усилителе на мощном и маломощном БТ или мощном и маломощном ПТ, в каскодном усилителе на ПТ и БТ (такой усилитель обеспечивает малый коэффициент шума), о влиянии в этих усилителях различных видов ЛОС, о механизме внутренней компенсации и т. д. Однако каскодный усилитель широко используется в преселекторах современных ПРПУ [1, 201. Эта схема дает хорошую развязку между входом и выходом усилителя, а также обеспечивает удобство подачи сигнала от системы регулировки. Преимуществом каскодного усилителя является то, что емкость обратной связи в нем мала, ввиду чего даже при отсутствии цепей нейтрализации он работает устойчиво. В каскодном усилителе уменьшается изменение входной емкости при изменении режима.

Каскодный усилитель на полевых транзисторах применен в качестве УВЧ в преселекторе РПУ Hydrus фирмы «Маркони». Это дало возможность реализовать Я/р = 4 ... 7 дБ. Число контуров между антенной и входом первого усилительного элемента выбрано в этом приемнике исходя из компромисса между требуемыми чувствительностью и селективностью. В качестве входного устройства использован полосовой двухкоитурный фильтр с ослаблением 30 ... 40 дБ при расстройке на 10%.

В настоящее время интенсивно исследуется способ повышения линейности усилителей с подачей сигнала вперед. Перспективен также способ уменьшения НЭ в усилителях с динамическими .нагрузками, позволя-чмций реализовать усилитель в интегральном испол-

нении, использовать в нем глубокую ОС, получить на одном каскаде высокий коэффициент усиления (до 10 000), повысить результирующую крутизну ПТ. Этот способ уменьшения НЭ легко комбинируется с другими способами повышения линейности, его можно использовать в дифференциальных и двухтактных усилителях. Однако в усилителях с динамической нагрузкой требуется один или несколько дополнительных транзисторов п - р - п- и р - п - р-шпов. В подобных усилителях компенсируются не все виды нелинейностей усилительного транзистора.

Рассмотренные способы уменьшения НЭ в основном используются в схемах усилителей современных ПРПУ. Так, на рис. 2,9,а изображена принципиальная схема высоколинейиого УВЧ декаметрового ПРПУ [1], где для уменьшения НЭ использован мощный малошумящий

линейный высокочастотный БТ 2N 5109; выбрана рабочая точка по постоянному току по минимуму НЭ (транзистор 2N 5109 имеет постоянную зависимость НЭ от тока коллектора в области 20... 80 мА); введена ОС по току и по напряжению с помощью активного

быхЗООм SitSDOu

rC=j-c=>

IX 500м