Антенный усилитель с подъёмом АЧХ

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)

Кафедра радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ)

Антенный усилитель с подъёмом АЧХ.

Пояснительная записка к курсовому

проекту по дисциплине «Схемотехника аналоговых электронных устройств»

Выполнил

студент гр.148-3

______Размолодин Д.Б.

Проверил

преподаватель каф. РЗИ

______Титов А.А.

2001

Содержание

1.Введение..........................................................................................3

2.Техническое задание......................................................................4

3.Расчётная часть…...........................................................................5

3.1 Структурная схема усилителя...........................................…..5

3.2 Распределение линейных искажений в области ВЧ ........….5

3.3 Расчёт выходного каскада……………………………............5

3.3.1 Выбор рабочей точки..................................................5

3.3.2 Выбор транзистора......................................................6

3.3.3 Расчёт эквивалентной схемы

транзистора…………………………………...............7

3.3.4 Расчёт цепей термостабилизации……………...........9

3.4 Расчёт входного каскада

по постоянному току.……………………………….............14

3.4.1 Выбор рабочей точки……………………….............14

3.4.2 Выбор транзистора………………………….............15

3.4.3 Расчёт эквивалентной схемы

транзистора………………………………….............15

3.4.4 Расчёт цепей термостабилизации.…………............16

3.5 Расчёт корректирующих цепей……………………..............17

3.5.1 Выходная корректирующая цепь………….............17

3.5.2 Расчёт межкаскадной КЦ……………………..........18

3.5.3 Расчёт входной КЦ …………………………............21

3.6 Расчёт разделительных и блокировочных ёмкостей……………………………………………...............23

4 Заключение…………………………………………….…………26

Литература

1.Введение

В данной курсовой работе требуется рассчитать антенный усилитель с подъёмом амплитудно-частотной характеристики. Необходимость усиливать сигнал, принимаемый антенной, возникает из-за того, что достаточно велики потери в кабеле, связывающем антенну и приёмное устройство. К тому же потери значительно возрастают с ростом частоты.

Для того, чтобы компенсировать эти потери сигнал после приёма предварительно усиливают, а затем направляют в приёмный тракт. При этом усилитель должен иметь подъём АЧХ в области высоких частот. В данной работе требовалось обеспечить подъём равный 6дБ на октаву.

При проектировании любого усилителя основной трудностью является обеспечение заданного усиления в рабочей полосе частот. В данном случае полоса частот составляет 400-800 МГц. С учётом того, что усилительные свойства транзисторов значительно ухудшаются с ростом частоты, то разработка устройства с подъёмом АЧХ на таких частотах является непростой задачей.

Наиболее эффективным представляется использование в данном случае межкаскадных корректирующих цепей 4-го порядка. Такая цепь позволяет делать коэффициент усиления с подъёмом до 6 дБ в полосе частот от 0 до fв, что очень важно для данного устройства. Использование этих корректирующих цепей даёт возможность брать транзисторы с граничной частотой , т.е. менее дорогостоящие, без ухудшения параметров всего усилителя.

2. Техническое задание

Усилитель должен отвечать следующим требованиям:

Рабочая полоса частот: 400-800 МГц

Линейные искажения

в области нижних частот не более 3 дБ

в области верхних частот не более 3 дБ

Коэффициент усиления 25 дБ с подъёмом области верхних частот 6 дБ

Амплитуда выходного напряжения Uвых=2.5 В

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

Сопротивление источника сигнала и нагрузки Rг=Rн=50 Ом

3. Расчётная часть

3.1 Структурная схема усилителя.

Учитывая то, что каскад с общим эмиттером позволяет получать усиление до 20 дБ, оптимальное число каскадов данного усилителя равно двум. Предварительно распределим на каждый каскад по 15 дБ. Таким образом, коэффициент передачи устройства составит 30 дБ, из которых 25 дБ требуемые по заданию, а 5 дБ будут являться запасом усиления.

Структурная схема, представленная на рисунке 3.1, содержит кроме усилительных каскадов корректирующие цепи, источник сигнала и нагрузку.

Рисунок 3.1

3.2 Распределение линейных искажений в

области ВЧ

Расчёт усилителя будем проводить исходя из того, что искажения распределены следующим образом: выходная КЦ–1 дБ, выходной каскад с межкаскадной КЦ–1.5 дБ, входной каскад со входной КЦ–0.5 дБ. Таким образом, максимальная неравномерность АЧХ усилителя не превысит 3 дБ.

Расчёт выходного каскада