,                                                                                          (5.1)

где -ток рабочей точки выходного каскада, а -коэффициент усиления выходного каскада,

           А;

           В;

            мВт.

Произведем расчет схем замещения по формулам (4.8-4.13).

             См;

            Ом;

             См;

            пФ;

             Ом.

Произведем расчет схемы термостабилизации и цепи питания. В этом каскаде также применена эмиттерная термостабилизация. Для расчета используем формулы (4.14-4.18).

             =4 В;

              Ом;

              В;

                А;

               Ом;

               Ом.

              Для расчета межкаскадной корректирующей цепи четвертого порядка выберем транзистор входного каскада. В входном каскаде используется транзистор КТ939А. Данные из таблицы для каскада с подъемом в 0 дБ с искажением = дБ. Для расчета используем формулы (4.30-4.33).

=2,22,=1,11,,=5,23,=3,69,=0,291;

            ;

            ;

            ;

             ;

Денормируя полученные значения, определим:

             ==75нГн;

             ==94,3 Ом;

             ==18 пФ;

             =6,1 пФ;

             =16,1 нГн;

             мкГн.

Рисунок 5.1

              6 Расчет входного каскада.

              Расчет выходного каскада производится по тем же формулам что и оконечный.

             А;

             В;

              мВт.

В данном каскаде используется транзистор КТ939А.

Расчет эквивалентных схем замещения произведем по формулам (4.8-4.13):

              См;

             Ом;

             См;

            пФ;

             Ом.

Произведем расчет схемы термостабилизации и цепи питания. В этом каскаде применена эмиттерная термостабилизация. Для расчета используем формулы (4.14-4.18).

            =4 В;

            Ом;

            В;

            А;

            Ом;

            Ом.

           Расчет входной корректирующей цепи четвертого порядка.

          Данный расчет отличается отсутствием выходной емкости источника сигнала поэтому расчет упрощается. Для расчета используем формулы (4.30-4.33). Данные из таблицы для каскада с подъемом в 0 дБ с искажением =дБ

=2,22,=1,11,,=5,23,=3,69,=0,291.

           ,

            ;

Денормируя полученные значения, определим:

           ==44нГн;

           ==55,5 Ом;

           ==41,6 пФ;

           =29 пФ;

           =5,8 нГн;

           мкГн.

Рисунок 6.1

7 Расчет разделительных и блокировочных ёмкостей

            Рассчитаем максимальные искажения, вносимые разделительными и блокировочными ёмкостями в области низких частот. Так как значение искажений задано 1,5 дБ то на разделительные и блокировочные ёмкости должно приходится искажений по 0,75 дБ. Рассчитаем искажения приходящуюся на каждую ёмкость и переведём эти значения в разы.

            ;

            ;

Рассчитаем разделительные ёмкости по формуле [3]:

            ,                                                                            (7.1)

где  нижняя граничная круговая частота,  выходное сопротивление источника сигнала, входное сопротивление приемника.

             пФ;

            пФ;

            пФ;

Произведем расчет блокировочных емкостей по формуле [3]:

            ,                                                                             (7.2)

где  крутизна транзистора,  сопротивление термостабилизации.

            ,

где

            ;

            мА/в;

             мА/в;

             мА/в;

             мА/в;

             нФ;

             нФ;

             нФ.

             Для уменьшения искажений последовательно с разделительной емкостью включим дополнительное сопротивление параллельно емкости  корректирующей цепи каскада. Дополнительное сопротивление высчитывается по формуле:

            ,                                                                                            (7.3)

где сопротивление нагрузки для оконечного каскада и сопротивление для остальных каскадов.

            Ом;

            Ом;

             Ом.

Так же включим  последовательно с сопротивлением цепи коррекции  со стороны земли. Дополнительную емкость включим только к оконечному и предоконечному каскаду:

            ;                                                                                              (7.4)

             пФ.

             нФ;

           9 Заключение

           Рассчитанный усилитель имеет следующие технические характеристики:

1. Рабочая полоса частот: 20-400 МГц

2. Линейные искажения

     в области НЧ не более 3 дБ

     в области ВЧ не более 3 дБ

3. Коэффициент усиления 32дБ с подъёмом АЧХ 3 дБ

4. Амплитуда выходного напряжения Uвых=3 В

5. Питание однополярное, Eп=9 В

6. Диапазон рабочих температур: от +10 до +60 градусов Цельсия

Усилитель рассчитан на нагрузку Rн=50 Ом

           Усилитель имеет запас по усилению 2дБ, это нужно для того, чтобы в случае ухудшения, параметров отдельных элементов коэффициент передачи усилителя не опускался ниже заданного уровня, определённого техническим заданием.

10 Литература

1.        Титов А.А. Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на полевых транзисторах – #"_Hlt514692022">

2.         Полупроводниковые приборы. Транзисторы средней и большой мощности: Справочник/А.А. Зайцев и др. Под ред. А.В.Голомедова.-М.: Радио и Связь, 1989.-640 с.:Ил.

3.        Мамонкин И.П. Усилительные устройства:Учебное пособие для вузов.-М.:Связь,1977

4.        Титов А.А. Расчет межкаскадной согласующей цепи транзисторного полосового усилителя мощности.//Электронная техника. Сер. СВЧ-техника. Вып. 1(475) 2000 г.

5.        Титов А.А. Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах – http://referat.ru/download/ref-2764.zip

Страницы: 1, 2, 3