Расчет нелинейных искажений в каскаде усилителей

Вторым важнейшим фактором роста нелинейных искажений является увеличение количества активных устройств в каскаде. Рост искажений обусловлен тем же явлением, что и рост шума в каскаде, а именно, накоплением помех. Установлено, что два вида искажений – СТВ и СХМ – быстрее всего накапливаются в каскаде усилителей, так как их накопление происходит по закону второй степени (суммирование уровней по напряжению). Интермодуляционные искажения второго порядка CSO накапливаются по закону первой степени (суммирование уровней по мощности), т.е. не так быстро, как СТВ и СХМ. Как и в случае расчета шума каскада существует два метода расчета нелинейных искажений в каскаде. Метод комбинирования подходит для быстрых оценочных расчетов больших каскадов, а аналитический метод применяется для точных расчетов общих показателей каскада, составленного из любых усилителей.
Комбинирование – это метод расчета общих показателей каскада с помощью логарифмических диаграмм. Существуют диаграммы для комбинирования любого количества равных и двух неравных значений IMD (XMD) усилителей или блоков, представляющих собой также каскады, но меньшего размера. Комбинирование равных значений предполагает, что все усилители (или блоки) в каскаде идентичны, т.е. имеют одинаковые характеристики и работают при одинаковых выходных уровнях.
На рис. 6.4 показано соотношение между значением СХМ каскада усилителей и количеством усилителей в предположении, что все усилители одинаковы. Пользоваться этой диаграммой для определения результирующего показателя кроссмодуляции СХМ также просто, как при определении показателя C/N для каскада усилителей в предыдущей главе. Из диаграммы видно, что при каждом увеличении числа усилителей вдвое получим значение СХМ, которое меньше каждого из комбинируемых значений на 6 дБ. Например, комбинируя каскад, у которого СХМ равен 70 дБ, с таким же каскадом, получаем, что итоговый показатель СХМ равен 64 дБ.
Этой диаграммой удобно пользоваться при составлении каскада из числа одинаковых блоков, кратного двум, при известном показателе СХМ одного блока. Например, каскад, составленный из 8 блоков, каждый из которых имеет СХМ, равный 80 дБ, будет иметь общий СХМ, равный 62 дБ. Для комбинирования любого количества и одинаковых значений СХМ можно пользоваться следующей формулой, дающей точный результат.

Кабельное телевидение

© 2009-2010