Расчет дросселей, блокировочных и разделительных конденсаторов

7 Расчет дросселей, блокировочных и разделительных конденсаторов

В схеме активной коллекторной термостабилизации дроссель нужен для того, чтобы увеличить сопротивление ветви, к которой он подключен, до выходного сопротивления транзистора; обеспечить протекание всей переменной составляющей тока в нагрузку с нижней частоты заданного частотного диапазона. В результате, дроссель выбирается из условия [1,2]:

(7.1)

или

(7.2)

где - нижняя круговая частота частотного диапазона

 - выходное сопротивление транзистора

Дроссели расчитанные по формуле (7.2) для входного, предварительного каскадов будут равны:

Для оконечного каскада дроссель нужно расчитывать по сопротивлению нагрузки, так как оно вносит большее влияние. Тогда получим:

В схеме усилителя на входе и на выходе каждого каскада ставится разделительный конденсатор, который нужен для того чтобы обеспечить протекание переменного и препятствовать протеканию постоянного токов, а иначе изменялась бы рабочая точка транзистора.

Так как искажения на низких частотах в основном определяются разде-лительной емкостью, то искажения  приходящиеся на одну емкость  равны отношению искажений на нижних частотах на число емкостей N усилителя. В результате искажения приходящиеся на одну емкость равны:

Для расчета емкости нужно ее искажения перевести в разы

Расчет емкости производится по формуле [1,2]:

(7.3)

где - нижняя частота

- сопротивление, стоящее слева от емкости

- сопротивление, стоящее справа от емкости

нормированные искажения в разах

В результате после подстановки получится:

Из-за того, что на высоких частотах транзисторы становятся инерционными, на какой-то частоте происходит набег фазы на 360 градусов. Отсюда усилительные каскады самовозбуждаются. Чтобы этого не допустить ставится блокировочный конденсатор, который разрывает кольцо обратной связи, и в реультате сигнал уходит на “землю”.

Блокировочная емкость находится из условия [1,2]:

 (7.4)

где - нижняя круговая частота

- сопротивление в схеме активной коллекторной термостабилизации (см. рис.4.9)

Поскольку в усилителе три каскада с тремя схемами термостабилизации, то и блокировочных емкостей будет три.

Тогда емкости будут равны:

8 Заключение

Рассчитанный усилитель на нагрузку Rн=50 Ом имеет следующие технические характеристики:

1 Рабочая полоса частот: 50-500 МГц

2 Линейные искажения

в области нижних частот не более 3 дБ

в области верхних частот не более 3 дБ

3 Коэффициент усиления 28дБ

4 Амплитуда выходного напряжения Uвых=7.71 В

5 Питание однополярное, Eп=12.6 В

6 Диапазон рабочих температур: от +10 до +50 градусов Цельсия

7 Выходная мощность Рвых=0.5Вт

Усилитель имеет запас по усилению 8дБ. Это нужно для того, чтобы в случае ухудшения усилительных свойств коэффициент передачи усилителя не опускался ниже заданного уровня, определённого техническим заданием.

					РТФ КП 468740.001 ПЗ
						Лит			Масса		Масштаб
Изм	Лист	Nдокум.	Подп.	Дата
Выполнил		Уткин			ШИРОКОПОЛОСНЫЙ
Проверил		Титов			УСИЛИТЕЛЬ
					НЕЛИНЕЙНОГО	Лист				Листов
					ЛОКАТОРА	ТУСУР РТФ
					Принципиальная	Кафедра РЗИ
					схема	гр. 148-3

Поз. Обозна- чение

Наименование

Кол.

Примечание

Транзисторы

VT1

КТ996А аА о.339150ТУ

1

VT2

КТ361А ФЫ о.336.201ТУ

1

VT3

КТ939А аА о.339150ТУ

1

VT4

КТ361А ФЫ о.336.201ТУ

1

VT5

КТ939А аА о.339150ТУ

1

VT6

КТ361А ФЫ о.336.201ТУ

1

Конденсаторы

С1

КД-2-3.6пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С2

КД-2-16пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С3

КД-2-13пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С4

КД-2-0.22нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С5

КД-2-1.1пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С6

КД-2-6.2пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С7

КД-2-1.3пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С8

КД-2-0.22нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С9

КД-2-1.5пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С10

КД-2-6.8пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С11

КД-2-0.22пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С12

КД-2-0.47нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С13

КД-2-0.62пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С14

КД-2-6.2пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

Катушки индуктивности

L1

Индуктивность 6.8нГн ±5%

1

L2

Индуктивность 16мкГн ±5%

1

L3

Индуктивность 7.2нГн ±5%

1

L4

Индуктивность 12мкГн ±5%

1

L5

Индуктивность 3.6нГн ±5%

1

L6

Индуктивность 8.2мкГн ±5%

1

L7

Индуктивность 16нГн ±5%

1

РТФ КП 468740.001 ПЗ

Лит

Масса

Масштаб

Изм

Лист

Nдокум.

Подп.

Дата

Выполнил

Уткин

ШИРОКОПОЛОСНЫЙ

Провер.

Титов

УСИЛИТЕЛЬ

НЕЛИНЕЙНОГО

Лист

Листов

ЛОКАТОРА

ТУСУР РТФ

Перечень элементов

Кафедра РЗИ

гр. 148-3

Поз. Обозна- чение

Наименование

Кол.

Примечание

Резисторы

R1

МЛТ – 0.125 – 2.2 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R2

МЛТ – 0.125 – 7.5 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R3

МЛТ – 0.125 – 82 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R4

МЛТ – 0.125 – 16 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R5

МЛТ – 0.125 – 43 Ом ±10%ГОСТ7113-77

1

R6

МЛТ – 0.125 – 7.5 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R7

МЛТ – 0.125 – 7.5к Ом ±10%ГОСТ7113-77

1

R8

МЛТ – 0.125 – 82 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R9

МЛТ – 0.125 – 18 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R10

МЛТ – 0.125 – 20 Ом ±10%ГОСТ7113-77

1

R11

МЛТ – 0.125 – 5.6 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R12

МЛТ – 0.125 – 3.6кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R13

МЛТ – 0.125 – 39 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R14

МЛТ – 0.125 – 7.5к Ом ±10%ГОСТ7113-77

1

R15

МЛТ – 0.125 – 9.1 Ом ±10%ГОСТ7113-77

1

РТФ КП 468740.001 ПЗ

Лит

Масса

Масштаб

Изм

Лист

Nдокум.

Подп.

Дата

Выполнил

Уткин

ШИРОКОПОЛОСНЫЙ

Провер.

Титов

УСИЛИТЕЛЬЛЬ

НЕЛИНЕЙНОГО

Лист

Листов

ЛОКАТОРА

ТУСУР РТФ

Перечень элементов

Кафедра РЗИ

гр. 148-3

9 Литература

1) Красько А.С. Проектирование аналоговых электронных устройств - Томск: ТУСУР, 2000.-29с.

2) Мамонкин И.Г. Усилительные устройства. Учебное пособие для вузов - М.: Связь. 1977 г.

3) Полупроводниковые приборы. Транзисторы средней и большой мощности. Справочник / А.А. Зайцев, А.И. Миркин; Под ред. А.В. Голомедова. – М.: Радио и связь,1989 – 640 с.

4) Титов А.А., Бабак Л.И., Черкашин М.В. Расчет межкаскадной согласующей цепи транзисторного полосового усилителя мощности. Электронная техника. Серия СВЧ-техника. Выпуск 1/2000

5) Болтовский Ю.Г. Расчёт цепей термостабилизации электрического режима транзисторов. Методические указания. – Томск: ТИАСУР, 1981 г.

6) Широкополосные радиопередающие устройства /Под ред. О.В. Алексеева. - М.: Связь. 1978.

7) Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах./ Титов А.А –http://www.referat.ru/referats/015-0030.zip