Нелинейного усилителя

Достаточным условием сходимости метода итерации является условие /'(Сп)<1. На 5.1 представлена схема алгоритма решения нелинейного уравнения (5.1) методом итераций. Здесь с — начальное приближение корня, а в дальнейшем — результат предыдущей итерации, х — значение корня после каждой итерации.

Оно может быть численно обработано по методике, изложенной в § 5.4. Алгоритм решения нелинейного уравнения (5.7) может быть описан следующим образом.

3. Вычисления на ЭВМ проводят по готовой программе решении нелинейного уравнения вида а = Ьх + у (х) итерационным методом половинного сечения. Найденные параметры эквивалентного активного двухполюсника ?'эк и R3K позволяют использовать для расчета тока и напряжения нелинейного элемента схему замещения 1.56, е, Исходные данные для вычислений на ЭВМ готовят по приводимому образцу:

Найти решения нелинейного уравнения 5,7377 = 537,3687*+ е2** с относительной ошибкой 10~3.

Ф"л) нелинейного уравнения

нелинейного уравнения

выражается через постоянную Ь, определяемую из нелинейного уравнения

а путем исключения тн определение тв сводится к решению одного нелинейного уравнения

Вычисление корня х = тв этого нелинейного уравнения может быть осуществлено методом половинного деления по программе 33/34, приведенной в [15, с. 159]. В этой программе необходимо заранее задаться интервалом Д0 значений х = тв, в котором лежит искомый корень уравнения, т. е. нижней границей этого интервала х = хн = 0,1; длиной интервала Д0 = 0,9; чис-

Магнитный поток Ф представляет собой корень нелинейного уравнения (см. пример 2.1)

шводит к замене этого нелинейного уравнения системой линейных !авнений, число которых равно числу использованных прямых участ-в. Затем их общие решения припасовываются: величина потокосцеп-яия ? для конца предыдущего участка приравнивается потокосцепле-

Умножение частоты в целое раз легко осуществляется при помощи нелинейного усилителя и узкополосного фильтра.

87. Функциональная схема умножителя частоты на основе нелинейного усилителя (а). Диаграмма работы (б) и функциональная схема умножителя частоты напряжения треугольной формы (в)

90. Амплитудный модулятор на основе нелинейного усилителя и полосового фильтра (а). Спектр амплитудно-модулированного колебания (б). Амплитудный модулятор: с подавлением несущего колебания (в); параметрический, на основе оптрона (г)

На вход верхнего нелинейного усилителя подается сумма сигналов UQ (t) + U0 (t), на входе нижнего действует их разность

Частным случаем нелинейного усилителя являются усилители с релейной характеристикой. Выходной сигнал таких усилителей изменяется скачком при достижении входным сигналом определенного значения, называемого уровнем срабатывания.

Соответственно изменению Sop изменяется и коэффициент усиления нелинейного усилителя. Подставив в (9.57) /01 = t/BbIX/z( нетрудно получить следующее выражение:

С помощью 9.24 можно построить также амплитудную характеристику нелинейного усилителя, представляющую собой зависимость коэффициента усиления К от амплитуды на входе Е.

Основным достоинством нелинейного режима усиления является относительно высокий коэффициент полезного действия. Ранее уже отмечалось, что с уменьшением в растет отношение амплитуды первой гармоники тока к постоянной составляющей [см. выражение (9.41)]. Так как первая гармоника определяет величину полезной мощности сигнала, выделяемой на нагрузке, а постоянная составляющая — мощность, подводимую к усилителю от источника питания, то ясно.что при уменьшении в повышается отдача анодной цепи нелинейного усилителя. Следует, однако, учитывать, что при этом абсолютная величина отдаваемой мощности уменьшается. Поэтому нелинейные усилители обычно работают с углом отсечки анодного тока, близким к 90°, при котором получается оптимальное соотношение между использованием и отдачей усилителя. То обстоятельство, что основной пара-

Схема замещения анодной цепи умножителя частоты внешне не отличается от нелинейного усилителя (см. 9.23). Нужно лишь под средней крутизной по аналогии с выражением (9.55) подразумевать

сунке Ego обозначает напряжение смещения в установившемся режиме, характерном для нелинейного усилителя, работающего с отсечкой анодного тока.

умножитель частоты и преобразователь (смеситель). Допустим, что выполняются все необходимые для генерации условия и на выходе нелинейного усилителя развивается напряжение с частотой со„. В цепи обратной связи частота этого напряжения умножается в (п — 1) раз, после чего совместно с входной частотой со подается на преобразователь, на выходе которого выделяется разностная частота со — — (п — 1)со„. Но эта частота не может отличаться от частоты, действующей на выходе усилителя, т. е. от со0. Следовательно, должно выполняться условие