2 Расчет структурной схемы усилителя
2.1 Определение числа каскадов
Чтобы обеспечить амплитуду выходного сигнала, заданную в техническом задании, нужно выбрать многокаскадный усилитель, так как одного усилительного элемента недостаточно. Поэтому определим число каскадов для обеспечения выходного сигнала.
Структурную схему многокаскадного усилителя можно представить как
K - коэффициент усиления, дБ;
Ki - коэффициент усиления i-го каскада, дБ; i = 1,...,n; n - число каскадов.
Для ШУ диапазона ВЧ с временем установления порядка десятков наносекунд ориентировочно число каскадов можно определить, полагая, что все каскады с одинаковым Ki равным 10 децибел, то есть:
(2.1)
2.2 Распределение искажений по каскадам
Для многокаскадного ШУ результирующий коэффициент частотных искажений в области верхних частот (ВЧ) определяется как:
, (2.2)
где Yв - результирующий коэффициент частотных искажений в области ВЧ, дБ.
Yвi - коэффициент частотных искажений I-го каскада, дБ.
Суммирование в формуле (2.2) производится n+1 раз из-за необходимости учета влияния входной цепи, образованной Rг, Rвх, Cвх (рисунок 2.1).
Распределять искажения можно равномерно, при этом:
Yвi = Yв/(n+1) = 2/(2+1) дБ = 0,66 дБ = 0,926119 раз (2.3)
3 Расчет оконечного каскада
Выходной каскад работает в режиме большого сигнала, поэтому расчет его ведем так, чтобы обеспечить заданную амплитуду выходного напряжения при допустимых линейных (в области верхних частот или малых времен) и нелинейных искажениях.
Расчет начнем с выбора транзистора и режима его работы.
3.1 Расчет требуемого режима транзистора
Задание определённого режима транзистора по постоянному току необходимо для обеспечения требуемых характеристик всего каскада.
Для расчета требуемого режима транзистора необходимо определиться с типом каскада, для этого рассчитаем оба: и резистивный и дроссельный каскады и сравним их.
Затем выберем наиболее оптимальный тип каскада.
3.1.1 Расчёт параметров резистивного каскада
Для расчета используем параметры из задания: Rн=50 Ом, , сопротивление коллекторной цепи возьмем равной Rк = Rн = 50 Ом.
Принципиальная схема каскада приведена на рис. 3.1,а, эквивалентная схема по переменному току на рис. 3.1,б.
а) б)
Рисунок 3.1 – Принципиальная и эквивалентная схемы резистивного каскада1) Найдем ток и напряжение в рабочей точке:
, (3.1)
где - напряжение рабочей точки или постоянное напряжение на переходе коллектор эмиттер;
- напряжение на выходе усилителя;
- остаточное напряжение на транзисторе.
2) Найдем сопротивление нагрузки по сигналу:
(3.2)
3) Постоянный ток коллектора:
, (3.3)
где - постоянная составляющая тока коллектора;
- сопротивление нагрузки по сигналу.
4) Выходная мощность усилителя равна:
(3.4)
5) Напряжение источника питания равно:
(3.5)
6) Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора равна:
(3.6)
7) Мощность, потребляемая от источника питания:
(3.7)
8) КПД: (3.8)
... Лист Nдокум. Подп. Дата Выполнил Уткин ШИРОКОПОЛОСНЫЙ Проверил Титов УСИЛИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНОГО Лист Листов ЛОКАТОРА ТУСУР РТФ Принципиальная Кафедра РЗИ ...
... усилителя 43 8 Заключение 45 Список использованных источников 46 Схема электрическая принципиальная 47 Перечень элементов 48 1 ВведениеВ данном курсовом проекте рассчитывается широкополосный усилитель СВЧ. В настоящее время такие усилители могут применяться в осциллографии, в исследованиях прохождения радиоволн в различных средах, в том числе прохождения различных длин волн в городских условиях. ...
... Лит Масса Масштаб Изм Лист Nдокум. Подп. Дата УСИЛИТЕЛЬ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ Выполнил Коновалов КАЛИБРОВКИ Проверил Титов РАДИОВЕЩАТЕЛЬНЫХ СТАНЦИЙ СТАНЦИЙ Лист Листов ТУСУР РТФ ...
... Лит Масса Масштаб Изм Лист Nдокум. Подп. Дата УСИЛИТЕЛЬ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ Выполнил Коновалов КАЛИБРОВКИ Проверил Титов РАДИОВЕЩАТЕЛЬНЫХ СТАНЦИЙ СТАНЦИЙ Лист Листов ТУСУР РТФ ...
0 комментариев