РАСЧЕТ ДИССИПАТИВНОЙ МЕЖКАСКАДНОЙ КОРРЕКТИРУЮЩЕЙ ЦЕПИ ЧЕТВЕРТОГО ПОРЯДКА

10 РАСЧЕТ ДИССИПАТИВНОЙ МЕЖКАСКАДНОЙ КОРРЕКТИРУЮЩЕЙ ЦЕПИ ЧЕТВЕРТОГО ПОРЯДКА

Принципиальная схема усилителя с межкаскадной корректирующей цепью четвертого порядка [15] приведена на рисунке 9.1,а, эквивалентная схема по переменному току - на рисунке 9.1,б.

Рисунок 9.1

Несмотря на то, что КЦ содержит пять корректирующих элементов, конструктивно ее выполнение может оказаться проще выполнения КЦ второго порядка.

Коэффициент усиления каскада на транзисторе T₁ в области верхних частот можно описать выражением [14]:

, (9.1)

где ; (9.2)

;

;

;

;

;

;

R_ВЫХ1 – сопротивление сток-исток транзистора T₁; С_ВХ2 – входная емкость транзистора T₂; , , , ,  – нормированные относительно  и  значения элементов L₁, R₂, C₃, C₄, L₅, соответствующие преобразованной схеме КЦ, в которой значение C_ВЫХ1 равно нулю, а значение С_ВХ2 равно бесконечности; С_ВЫХ1 – выходная емкость транзистора T₁; ;  – нормированная частота;  – текущая круговая частота;  – высшая круговая частота полосы пропускания разрабатываемого усилителя.

В таблице 9.1 приведены нормированные значения элементов L₁, R₂, C₃, C₄, L₅, вычисленные для случая реализации усилительного каскада с различным наклоном АЧХ, лежащим в пределах  дБ, при допустимом значении  равном  дБ и  дБ, и при условии равенства нулю значения С_ВЫХ1 и бесконечности - значения С_ВХ2.

Таблица 9.1 получена с помощью методики проектирования согласующе-выравнивающих цепей транзисторных усилителей, предполагающей составление и решение систем компонентных уравнений [13], и методики синтеза прототипа передаточной характеристики, обеспечивающего максимальный коэффициент усиления каскада при заданной допустимой неравномерности АЧХ в заданной полосе частот [14].

Для расчета нормированных значений элементов L₁, R₂, C₃, C₄, L₅, обеспечивающих заданную форму АЧХ с учетом реальных нормированных значений С_ВЫХ1 и С_ВХ2, следует воспользоваться формулами пересчета [14]:

(9.3)

где С_ВЫХ1Н, С_ВХ2Н – нормированные относительно R_ВЫХ1 и  значния С_ВЫХ1 и С_ВХ2.

При известных значениях , R_ВЫХ1, С_ВЫХ1, С_ВХ2, расчет межкаскадной КЦ состоит из следующих этапов. Вычисление нормированных значений С_ВЫХ1 и С_ВХ2 по формуле: С_Н=. Определение табличных значений элементов , , , ,  по заданному наклону и требуемой неравномерности АЧХ. Расчет L₁, R₂, C₃, C₄, L₅ по формулам пересчета (9.3) и их денормирование.

При использовании рассматриваемой КЦ в качестве входной С_ВЫХ1 принимается равной нулю, R_ВЫХ1 принимается равным R_Г, а коэффициент передачи входной цепи на средних частотах рассчитывается по формуле:

. (9.4)

В случае необходимости построения нормированной частотной характеристики проектируемого усилительного каскада значения , , , ,  следует подставить в (9.1) и найти модуль K_U. Реальная частотная характеристика может быть рассчитана после денормирования коэффициентов , , , ,  по формулам: ; ; ; ; .

Пример 9.1. Рассчитать межкаскадную КЦ усилителя, приведенного на рисунке 9.1, его K₀ и С_ВХ при использовании транзистора КП907Б (данные транзистора - в примере 3.1) и условий: f_B=100 МГц; входная емкость нагружающего каскада - из примера 3.1; допустимая неравномерность АЧХ - дБ; наклон АЧХ - 0 дБ.

Решение. Из таблицы 9.1 для неравномерности АЧХ + 0,5 дБ и наклона АЧХ, равного 0 дБ, имеем: =2,22; =1,11; =5,23; =3,69; =0,291. Нормированные значения С_ВЫХ1 и С_ВХ2 равны: С_ВЫХ1Н= ==1,6; С_ВХ2Н==4,24. Подставляя найденные величины в (9.3), получим: L_1H=2,22; R_2Н=1,11; С_3Н=14,6; С_4Н=0,587; L_5Н=0,786. Денормируя полученные значения, определим: L₁==530 нГн; R₂==167 Ом; С₃==154 пФ; С₄=6,2 пФ; L₅=187 нГн. Теперь по (9.2) рассчитаем: K₀=11,86. Из (3.8) найдем: С_ВХ=84,3 пФ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Перельман Б.Л. Новые транзисторы: Справочник. – М.: Солон, 1996.

2. Петухов В.М. Полевые и высокочастотные биполярные транзисторы средней и большой мощности и их зарубежные аналоги: Справочник. – М.: КУБК-а, 1997.

3. Полевые транзисторы: Справочник. – Faber. STM. Publications, 1997.

4. Шварц Н.З. Усилители СВЧ на полевых транзисторах. – М.: Радио и связь, 1987.

5. Никифоров В.В., Кулиш Т.Т., Шевнин И.В. К проектированию широкополосных усилителей мощности КВ- УКВ- диапазона на мощных МДП-транзисторах // В сб.: Полупроводниковые приборы в технике связи / Под ред. И.Ф. Николаевского. – М.: Радио и связь. -1993.- Вып. 23.

6. Мамонкин И.Г. Усилительные устройства: Учебное пособие для вузов. – М.: Связь, 1977.

7. Никифоров В.В., Максимчук А.А. Определение элементов эквивалентной схемы мощных МДП-транзисторов // В сб.: Полупроводниковая электроника в технике связи / Под ред. И.Ф. Николаевского. – М.: Радио и связь.- 1985.- Вып. 25.

8. Никифоров В.В., Терентьев С.Ю. Синтез цепей коррекции широкополосных усилителей мощности с применением методов нелинейного программирования // В сб.: Полупроводниковая электроника в технике связи / Под ред. И.Ф. Николаевского. – М.: Радио и связь. - 1986. - Вып. 26.

9. Широкополосные радиопередающие устройства / Алексеев О.В., Головков А.А., Полевой В.В., Соловьев А.А. / Под ред. О.В. Алексеева. – М.: Связь, 1978.

10. Титов А.А., Ильюшенко В.Н., Авдоченко Б.И., Обихвостов В.Д. Широкополосный усилитель мощности для работы на несогласованную нагрузку // ПТЭ. - 1996. - №2. - С.68-69.

11. Шварц Н.З. Линейные транзисторные усилители СВЧ. – М.: Сов. радио, 1980.

12. Бабак Л.И., Дьячко А.Н., Дергунов С.А. Расчет цепей коррекции мощных сверхширокополосных транзисторных СВЧ-усилителей // Полупроводниковая электроника в технике связи /Под ред. И.Ф. Николаевского. – М.: Радио и связь. - 1988. - Вып. 27.

13. Бабак Л.И., Шевцов А.Н., Юсупов Р.Р. Пакет программ автоматизированного расчета транзисторных широкополосных и импульсных УВЧ- и СВЧ-усилителей // Электронная техника. Сер. СВЧ-техника. - 1993. - №3. - С.60-63.

14. Титов А.А. Расчет диссипативной межкаскадной корректирующей цепи широкополосного усилителя мощности // Радиотехника. - 1989. - №2. - С.88-90.

15. Жаворонков В.И., Изгагин Л.Н., Шварц Н.З. Транзисторный усилитель СВЧ с полосой пропускания  МГц // Приборы и техника эксперимента. – 1972. - №3. - С.134-135.

Похожие работы

Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах

Скачать

30170

2

24

... приведенного на рисунке 6.4, при использовании транзистора КТ610А (данные транзистора приведены в примере 1) и условий: =50 Ом; =0,9. Решение. По формулам (1.68), (1.69) получим =3 кОм; =10,4 пФ. Теперь по (1.70) найдем =478 МГц. 7 РАСЧЕТ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ С ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНЫМИ КОРРЕКТИРУЮЩИМИ ЦЕПЯМИ 7.1 РАСЧЕТ ВЫХОДНОЙ КОРРЕКТИРУЮЩЕЙ ЦЕПИ В рассматриваемых выше усилительных каскадах ...

Широкополосный усилитель мощности

Скачать

20199

1

32

... Обычно сопротивление в цепи коллектора и сопротивление нагрузки принимают одинаковыми. Рассчитаем энергетические параметры схемы: Напряжение на выходе усилителя:  , (3.1)  где P- мощность на выходе усилителя, Вт;  Rн – сопротивление нагрузки, Ом. Тогда . Выходной ток на сопротивлении нагрузки:  , (3.2) В данной схеме появится эквивалентное нагрузочное сопротивление, представляющее собой ...

Широкополосный усилитель с подъемом АЧХ

Скачать

22876

4

18

... – http://referat.ru/download/ref-2770.zip РТФ КП 468730.009 ПЭ3 Изм. Лист № Докум Подпись Дата Выполнил Ломакин Д.С. Широкополосный усилитель с подъёмом АЧХ Принципиальная схема Лит Лист Листов Проверил Титов А.А. 2 4 Принял ТУСУР, РТФ, гр.148-3 ...

ШИРОКОПОЛОСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С ПОДЪЁМОМ АЧХ

Скачать

22876

4

0

... – http://referat.ru/download/ref-2770.zip РТФ КП 468730.009 ПЭ3 Изм. Лист № Докум Подпись Дата Выполнил Ломакин Д.С. Широкополосный усилитель с подъёмом АЧХ Принципиальная схема Лит Лист Листов Проверил Титов А.А. 2 4 Принял ТУСУР, РТФ, гр.148-3 ...