Активный резонатор Советский патент 1982 года по МПК H03H11/46 H03H11/06 

(5) АКТИВНЫЙ РЕЗОНАТОР Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных и радиопередающих устройствах, в измерительной технике и технике связи. Известен активный резонатор, входящий в состав высокочастотного полосового активного фильтра и содержащий транзистор, катушку индуктивности и конденсатор, одни выводы которых и коллектор транзистора соединены с общей шиной, а другие - с базой и эмиттером транзистора соответственно, при этом эмиттер транзистора является выводом резонатора U1 Однако известное устройство имеет значительное изменение величины добротности активного резонатора в полосе рабочих частот, что приводит к низкой величине коэффициента ослабления сигнала, вне полосы прозрачности, при больших расстройках по частоте относительно резонанса; низкую температур ную стабильность основных параметров; сложность создания фильтров на подобных резонаторах на частотах, удаленных от предельной частоту усиления транзисторов. Цель изобретения - увеличение крутизны скатов амплитудно-частотной характеристики активного резонатора и повышение температурной стабильности его основных параметров. Поставленная цель достигается тем, что в активном резонаторе, содержащем транзистор, катушку индуктивности и конденсатор, одни выводы которых соединены с общей шиной, база транзистора соединена с общей шиной, вторые выводы конденсатора и катушки индуктивности соединены соответственно с эмиттером и коллектором транзистора, являющимся выводом резонатора, а между эмиттером и коллектором транзистора включен дополнительный конденсатор. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагае397мого активного резонатора; на фиг. 2 и 3 типичные частотные зависимости выходной проводимости транзистора. Активный резонатор содержит транзистор 1, катушку 2 индуктивности, конденсаторы 3 и i. Активный резонатор работает следу ющим образом. С помощью конденсатора в цепи эмиттера реализуется необходимая величина частотно-зависимой отрицатель ной выходной проводимости. Оптимальная величина реактивной составляющей комплексного иммитанса нагрузки, вкл ченной в цепь эмиттера транзистора, определяется соотношением Re ,%;Ч,,,а,; т эопт- (, xReK,W),, , где h-, g-, z- или у - параметры транзистора;W| - величина иммитанса нагрузки. Типичные частотные зависимости дей ствительной и мнимой составляющих вы ходной проводимости транзистора приведены на фиг. 2 и фиг. 3 соответственно. Из фиг. 2 следует, что в широкой полосе частот схема обладает отрицательной частотно-зависимой выходной проводимостью, максимальная величина которой определяет предельно реализу емое значение эквивалентной добротно сти резонатора и записывается в виде ое„(/то,х .... (,,-(,) 2Re{W + Путем вариации емкости С в цепи эмиттера транзистора 1 (фиг. 1) можно изменять как экстремальную частоту отрицательного резистивного минимума, выходной проводимости транзистора, так и ее абсолютную величину. Вариация контурной емкости С, при водит к изменению емкостной составля ющей выходной проводимости транзисто ра (фиг. 3)( а следовательно, и волнового сопротивления параллельного резонансного контура, образованного индуктивностью LK, выходной емкостью транзистора и внешне подключаемой до полнительной емкостью CK. В силу физических процессов, происходящих в транзисторе, схеме всегда присуще наличие экстремального резистивного минимума отрицательной выходной провэдимости транзистора вплоть до самых низких частот, в отличие от схемы прототипа, что и гарантирует обеспечение устойчивости работы резонатора. Данное обстоятельство обеспечивается специфическим частотным ходом инвариантного коэффициента устойчивости (который по величине меньше единицы) в приведенной схеме. Помимо этого, эквивалентная добротность транзистора имеет слабо выраженную частотную зависимость, что и обуславливает повышенное значение стабильности добротности в полосе частот и коэффициента подавления сигнала на частотах, удаленных от резонансной частоты. Резонатор имеет более .высокую температурную стабильность своих основных параметров, так как транзистор в резонаторе включен по схеме с общей базой, в отличие от прототипа, у которого транзистор в резонаторе включен по схеме с общим коллектором. Перечисленные выше достоинства активного резонатора позволили создать высокочастотные на его основе полосовые и режекторные фильтры, работающие в широком диапазоне частот (в сторону уменьшения от предельной частоты усиления транзисторов) и со стабильными параметрами в широком температурном диапазоне. формула изобретения Активный резонатор, содержащий транзистор, катушку индуктивности и конденсатор, одни выводы которых соединены с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью увеличения крутизны скатов амплитудно-частотной характеристики активного резонатора и увеличения температурной стабильности его основных параметров , база транзистора соединена с общей шиной, вторые выводы конденсаторов и катушки индуктивности соединены соответственно с эмиттером и коллектором транзистора, являющимся выводом резонатора, а между эмиттером и коллектором транзистора подключен дополнительный конденсатор. Источники информации, принятые, во внимание при экспертизе 1. D.K. Adams and R.Y.Qj Но. Aktive Filters, for ШР and Microwave Frequencies. IEEE Transactions on Microwave Theory and Technignes vol MTT-17, tf 9, p.p. 662-670.

Ке Ют Са

0,б

Н

0,2 О

0,2-0,i. -0,6. -0,6.

-1,0.

Сээ

СЭ1

.8 // 1.2 1., 1,ff л

Фиг. 2

1тЛ

r-f- г/1

лГгЛг

ОУЛ

т

.Cfd

о,,б 0,8 i,ff f,2 f,i/

Cfif Си2 Cff3 f C/fit C/fs C/fff

CHI

л

Фиг.5