Расчет предоконечного каскада

5 Расчет предоконечного каскада

Расчет рабочей точки предоконечного каскада производится по тем же формулам что и оконечный, только ток рабочей точки вычисляется по формуле

, (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.

На рисунке 5.1 представлена электрическая схема каскада. 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.

На рисунке 6.1 представлена электрическая схема каскада. 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;

					РТФ КП 468730.001.ПЗ
						Лит			Масса		Масштаб
Изм	Лист	Nдокум.	Подп.	Дата
Выполнил		Кузнецов			УCИЛИТЕЛЬ-КОРРЕКТОР
Проверил		Титов
						Лист				Листов
						ТУСУР РТФ
					Принципиальная	Кафедра РЗИ
					Схема	гр. 148-3

Позиционные Обозначения

Наименование

Кол

Примечание

Конденсаторы ОЖ0.460.203 ТУ

С1

КД-2-750пФ±5%

1

С2

КД-2-39пФ±5%

1

С3

КД-2-30пФ±5

1

С4

КД-2-2нФ±5%

1

C5,С13,С16

КД-2-8,2пФ±5%

3

С6,С11

КД-2-470пФ±5%

2

С7,с12

КД-2-18пФ±5%

2

С8

КД-2-6,2пФ±5%

1

С9

КД-2-15нФ±5%

1

С10

КД-2-1,1нФ±5%

1

С14

КД-2-30нФ±5%

1

С15

КД-2-290пФ±5%

1

Индуктивности

L1

Индуктивность 44нГн±10%

1

L2

Индуктивность 5,8нГн±10%

1

L3

Индуктивность 2,21мкГн±10%

1

L4

Индуктивность 75нГн±10%

1

L5

Индуктивность 16нГн±10%

1

L6

Индуктивность 3,75мкГн±10% ±10±10%

1

L7

Индуктивность 57нГн±10%

L8

Индуктивность 13нГн±10%

L9

Индуктивность 2мкГн±10%

L10

Индуктивность 19нГн±10%

Резисторы ГОСТ 7113-77

R1

МЛТ–0,125-56Ом±10%

1

R2,R8

МЛТ–0,125-2,4кОм±10%

2

R3

МЛТ–0,125-7,5кОм±10%

1

R4

МЛТ–0,125-6,2кОм±10%

1

R5

МЛТ–0,125-470Ом±10%

1

R6

МЛТ–0,125-91Ом±10%

1

R7

МЛТ–0,125-6,8кОм±10%

1

R9

МЛТ–0,125-2кОм±10%

1

R10

МЛТ–0,125-150Ом±10%

1

R11

МЛТ–0,125-68Ом±10%

1

R12

МЛТ–0,125-430Ом±10%

1

R13

МЛТ–0,125-1кОм±10%

1

R14

МЛТ–0,125-820Ом±10%

1

R15

МЛТ–0,125-60Ом±10%

1

Транзисторы

V1,V2,V3

КТ939А

3

РТФ КП 468730.001 ПЗ

Лит

Масса

Масштаб

Изм

Лист

Nдокум.

Подп.

Дата

Выполнил

Кузнецов

УСИЛИТЕЛЬ-корректор

У

Провер.

Титов

Лист

Листов

ТУСУР РТФ

Перечень элементов

Кафедра РЗИ

гр. 148-3

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 – http://referat.ru/download/ref-2770.zip

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