1.3. Цепи нейтрализации статической емкости преобразователя

Как указывалось выше, входная проводимость ВШП в существенной степени определяется статической емкостью преобразователя, которая шунтирует его вход и снижает эффективность работы. Поэтому часто требуется скомпенсировать влияние статической емкости. Наиболее просто это достигается подключением внешней индуктивности последовательно или параллельно электрическому входу ВШП (рис. 1.7). Резонансная частота получающегося при этом параллельного или последовательного контура, образованного внешней индуктивностью и статической емкостью преобразователя, выбирается равной частоте акустоэлектрического синхронизма. Нетрудно показать, что выражение для входной проводимости ВШП принимает вид

для параллельного включения внешней индуктивности и

для последовательного включения.

Рис. 1.7. Схема нейтрализации статической емкости преобразователя: а) параллельное включение нейтрализующего элемента

Рис. 1.7. Схема нейтрализации статической емкости преобразователя: б) последовательное включение нейтрализующего элемента

В (1.15), (1.16): L - внешняя индуктивность; g и r - проводимость и сопротивление потерь в L; ω_с = 1/√LС_Т - резонансная частота цепи нейтрализации статической емкости преобразователя.

Последовательное подключение индуктивности применяется при согласовании ВШП с источником, обладающим малым входным сопротивлением, т. е. близким к генератору напряжения, а параллельное - с источником, обладающим большим входным сопротивлением, т. е. близким к генератору тока.

Зависимость активной и реактивной составляющих у_вх от частоты для двух случаев нейтрализации приводятся на рис. 1.8, а, б. Видно, что при параллельной схеме нейтрализации (см. рис. 1.7, а) активная составляющая входной проводимости преобразователя вблизи ωа принимает максимальное значение. При последовательной схеме (см. рис. 1.7, б) эта величина вблизи ω_а минимально. Частотные зависимости Im у_вх при параллельной и последовательной схемах нейтрализации (в отличие от последовательного и параллельного LC-контуров) (переходят через нуль трижды - вблизи и в двух противоположных от частоты акустоэлектрического синхронизма боковых лепестках. Это объясняется наличием частотно-зависимой реактивной составляющей проводимости излучения.

Рис. 1.8. Зависимость активной (а) составляющей входной проводимости ВШП при параллельной (1) схеме компенсации статической емкости преобразователя для НС-среза кварца; N = 100, g = G, r = (1/Q²_rG)

Рис. 1.8. Зависимость реактивной (б) составляющей входной проводимости ВШП при последовательной (2) схеме компенсации статической емкости преобразователя для НС-среза кварца; N = 100, g = G, r = (1/Q²_rG)