ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2024. №2

УДК: 621.375.134

СТАБИЛИЗАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК РЕГЕНЕРАТОРА

А.С. Мацаев

Статья поступила в редакцию 30 октября 2023 г.

Аннотация. Статья относится к области исследования физики перехода усилителя от агрегатного состояния усиления в агрегатное состояние генерации. Целью исследования является поиск возможности управления процессом перехода из одного состояния в другое, для реализации стабильного удержания устройства в заданной точке. Это даст возможность реализовать построение стабильных регенераторов. Получен теоритический вывод о возможности стабильной регенерации сигнала, для чего коэффициент стабилизации отрицательной обратной связи по постоянной, нулевой составляющей должен быть больше коэффициента регенерации или выигрыша в коэффициенте усиления за счет положительной обратной связи на частоте максимального усиления, а для резонансного усилителя – на резонансной частоте. Приводятся сведения, подтверждающие теоретические выводы и условия на примере некоторых технических решений и реализаций практических устройств. Демонстрируются многократные технические преимущества устойчивых регенераторов над традиционными усилительными устройствами, в том числе, по устойчивости к возбуждению паразитной генерации в широком динамическом диапазоне и диапазоне температур. Объясняется это тем, что устойчивый регенератор не может возбудиться дважды, устойчивое возбуждение – это нормальное агрегатное состояние регенерации входного сигнала. Также представляется значительное увеличение чувствительности и соответственно снижение собственных шумов на 9–10 порядков, улучшение ширины линейного динамического диапазона на 8-9 порядков. Демонстрируется улучшение полосы усиливаемых частот, не только в область минимизации, но также и в область значительного расширения, более чем на порядок, относительно предельно достижимого для конкретных образцов усилительного элемента, транзистора. Показывается и объясняется факт того, что зависимость коэффициента регенерации и добротности LC контура является частным случаем, только для LC регенераторов. Представленные широкополосные регенераторы используют полосковые вентили или широкополосные трансформаторы без LC-контура и обладают коэффициентом регенерации, что не противоречит теории и полезно на практике. Прогнозируются многократные улучшения в области построения систем и устройств маломощных сигналов, а также улучшение на несколько порядков основных технических характеристик систем связи, локации, физических, биологических, космических и иных измерений и исследований.

Ключевые слова: регенерация, генерация, устойчивость, обратная связь, нулевая составляющая, дрейф рабочей точки, тепловой шум, дробовый шум, флуктуационный шум.

Автор для переписки: Александр Степанович Мацаев, deoiks@yandax.ru

Литература

1. Мацаев А.С. Стабилизация характеристик усилителя с положительной обратной связью. М.: № 6 Радиотехника, 1994г

2. Мацаев А.С. Стабильные усилители с комплексной обратной связью. Техника средств связи. Серия: Техника радиосвязи. Выпуск 1.: Экос, 1991.

3. Мацаев А.С. Трехкаскадный полосовой усилитель с положительными обратными связями. Техника средств связи. Серия: Техника радиосвязи. Выпуск 1.: 1994.

4. Армстронг Эдвин Х. H04L27/06 США Патент US1113145 (A) – Беспроводная приемная система, опубликовано 29 октября 1913 г., выпущено 6 октября 1914 г.

5. Мейсснер Александр Германия Патент 291604 – Патентная спецификация осциллятора Мейсснера, опубликовано 10 апреля 1913 г.

6. Армстронг Эдвин Х. H04B1/26 США Патент US1342885 (A) – Метод приема высокочастотных колебаний, опубликовано 8 февраля 1919 г., выпущено 8 июня 1920 г.

7. Армстронг Эдвин Х. H03D11/02 (EP, США) Патент US1424065 (A) – Сигнальная система, опубликовано 27 июня 1921 г., выпущено 25 июля 1922 г.

8. Мацаев А.С., Мацаев А.А. Фликкер-шум или флуктуационный дрейф рабочей точки // Успехи современной радиоэлектроники. 2022.Т.76. №7. С.51-73. https://doi.org/10.18127/j20700784-202107-05

9. Васильев Д.В., Виталь М.Р., Горшенков Ю.Н. и др. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебное пособие для вузов / Под ред. Самойло К.А. – М.: Радио и связь, 1982 г.

10. Солодовников В.В. Частотный метод в теории автоматического регулирования: Сборник статей Автоматическое управление и вычислительная техника: Вып.8.- М.: Машиностроение. 1968 г.

11. Грибов Э.Б. Нелинейные явления в приемнопередающем тракте аппаратуры связи на транзисторах. – М.: Связь, 1971 г.

12. Зи С. Физика полупроводниковых приборов: В 2-х книгах. Кн.1 Пер. с англ. – М.: Мир, 1984 г.

13. Хоровиц П., Хилл Н. Искусство схемотехники. 7_е изд. Пер. с англ. – М.: Мир. БИНОМ, 2011.-704 с.: ил.;

14. Тице У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. 12-е изд. Том 1: Пер. с нем. – М,: ДМК Пресс, 2015. – 828 с.: ил.;

15. Тице У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. 12-е изд. Том 2: Пер. с нем. – М,: ДМК Пресс, 2015. – 943 с.: ил.;

16. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. Пер. с англ. – М.: Наука, 1964 г.

17. Брычков Ю.А., Маричев О.И., Прудников А.П. Таблици неопределенных интегралов: Справочник. –М.: Наука, 1986 г.

18. Воронов А.А., Титов В.К., Новогранов Б.Н. Основы теории автоматического регулирования и управления. – М.: Высшая школа, 1977 г.

19. Мацаев А.С. Комплексная инновация усилителей мощности. Развитие первой серии микросхем // Успехи современной радиоэлектроники. 2019. №7. С.69-77.

20. Мацаев А.С. Комплексная инновация усилителей мощности. Вторая серия микросхем // Успехи современной радиоэлектроники. 2020. №7. С.69-77.

21. Мацаев А.С. Комплексная инновация усилителей мощности. Третья серия микросхем // Успехи современной радиоэлектроники. 2020. №9. С.53-63.

Для цитирования:

Мацаев А.С. Стабилизация характеристик регенератора. // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – №. 2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.2.3