Однонаправленная модель

3.4.4.2 Однонаправленная модель

Эквивалентная схема имеет тот же вид, что и схема представленная на рисунке 3.7. Расчёт её элементов производится по формулам, приведённым в пункте 3.3.3.2

нГн;

пФ;

Ом

Ом;

А/В;

Ом;

пФ.

3.4.5 Расчет полосы пропускания

Проверим добъёмся ли нужной полосы частот при выбранном сопротивлении Rос, для этого воспользуемся следующими формулами [2]:

(3.4.3)

(3.4.4)

(3.4.5)

(3.4.6)

Используя формулы (3.3.18) и (3.3.19) найдем коэффициент N:

Используя формулы (3.3.12), (3.3.13), (3.3.14), (3.3.15), (3.3.16), (3.3.18), и характеристики транзистора приведенной в пункте 3.4.2, убедимся в том, что выбранное сопротивление обратной связи обеспечит на нужной полосе частот требуемый коэффициент усиления:

пФ.

мА.

Ом

пФ

Гц

раз.

Выбранное сопротивление Rос обеспечивает на заданном диапазоне частот коэффициент усиления равный 12дБ.

3.4.6 Расчёт цепи термостабилизации

Для входного каскада также выбрана эмиттерная термостабилизация, схема которой приведена на рисунке 3.10.

Метод расчёта схемы идентичен приведённому в пункте 3.3.4.3. Эта схема термостабильна при В и  мА. Напряжение питания рассчитывается по формуле В.

Рассчитывая по формулам 3.3.28–3.3.38 получим:

кОм;

кОм;

кОм;

кОм;

К;

К;

А;

кОм;

;

Ом;

мА;

мА.

Условие термостабильности выполняется, но в этом случае при использовании предложенной схемы каскада с комбинированной обратной связи не выполняются требуемые условия.

3.5 Расчёт разделительных и блокировочных ёмкостей

На рисунке 3.12 приведена принципиальная схема усилителя. Рассчитаем номиналы элементов обозначенных на схеме. Расчёт производится в соответствии с методикой описанной в [1]

Рисунок 3.12

Рассчитаем сопротивление и ёмкость фильтра по формулам:

, (3.5.1)

где – напряжение питания усилителя равное напряжению питания выходного каскада;

 – напряжение питания входного каскада;

 – соответственно коллекторный, базовый токи и ток делителя входного каскада;

, (3.5.2)

где – нижняя граничная частота усилителя.

Ом;

пФ.

, (3.5.3)

пФ.

, (3.5.4)

нФ.

Для расчета емкостей обратной связи С_oc1 и C_oc2воспользуемся следующим соотношением:

,  (3.5.5)

пФ.

, (3.5.6)

пФ.

Для расчета емкостей обратной связи С_oc1 и C_oc2воспользуемся следующим соотношением:

, (3.5.7)

пФ.

Дроссель в коллекторной цепи выходного каскада ставится для того, чтобы выход транзистора по переменному току не был заземлен. Его величина выбирается исходя из условия:

. (3.5.8)

мкГн.

мкГн.

Так как ёмкости, стоящие в эмиттерных цепях, а также разделительные ёмкости вносят искажения в области нижних частот, то их расчёт следует производить, руководствуясь допустимым коэффициентом частотных искажений. В данной работе этот коэффициент составляет 3дБ. Всего ёмкостей три, поэтому можно распределить на каждую из них по 1дБ.

Величину разделительного конденсатора найдём по формуле:

, (3.5.9)

где – допустимые частотные искажения.

R₁– сопротивление предыдущего каскада.

R₂– сопротивление нагрузки.

пФ.

пФ.

пФ.

4. Заключение

Рассчитанный усилитель имеет следующие технические характеристики:

1. Рабочая полоса частот: 10-100 МГц

2. Линейные искажения

в области нижних частот не более 3 дБ

в области верхних частот не более 3 дБ

3. Коэффициент усиления 30дБ с подъёмом области верхних частот 6 дБ

4. Амплитуда выходного напряжения Uвых=5 В

5. Питание однополярное, Eп=9 В

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

Усилитель рассчитан на нагрузку Rн=1000 Ом

Литература

1.    Красько А.С., Проектирование усилительных устройств, методические указания – Томск : ТУСУР, 2000 – 29 с.

2.    Титов А.А. Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах – http://referat.ru/download/ref-2764.zip

3.    Болтовский Ю.Г., Расчёт цепей термостабилизации электрического режима транзисторов, методические указания – Томск : ТУСУР, 1981

4.    Титов А.А., Григорьев Д.А., Расчёт элементов высокочастотной коррекции усилительных каскадов на полевых транзисторах, учебно-методическое пособие – Томск : ТУСУР, 2000 – 27 с.

5 Полупроводниковые приборы: транзисторы. Справочник / Под ред.

Горюнов Н.Н. – 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1985-903с.

Приложение А

 

Принципиальная схема представлена на стр. 32.

Перечень элементов приведен на стр. 33,34.

 

					РТФ КП 468740.001 ПЗ
						Лит			Масса		Масштаб
Изм	Лист	Nдокум.	Подп.	Дата	УСИЛИТЕЛЬ
Выполнил		Задорин			Модулятора Лазерного
Проверил		Титов			ИЗЛУЧЕНИЯ
						Лист				Листов
						ТУСУР РТФ
					Принципиальная	Кафедра РЗИ
					Схема	гр. 148-3

Поз. Обозна- Чение

Наименование

Кол.

Примечание

Транзисторы

VT1

КТ371А

1

VT2

КТ610A

1

VT3

КТ361А

1

Конденсаторы

С1

КД-2-0.33нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С2

КД-2-620пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С3

КД-2-1.8нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С4

КД-2-120пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С5

КД-2-150пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С6

КД-2-130пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С7

КД-2-1.2нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С8

КД-2-24нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С9

КД-2-240пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

Катушки индуктивности

L1

Индуктивность 7.9мкГн ±5%

1

L2

Индуктивность 6.8мкГн ±5%

1

РТФ КП 468740.001 ПЗ

Лит

Масса

Масштаб

Изм

Лист

Nдокум.

Подп.

Дата

УСИЛИТЕЛЬ

Выполнил

Задорин

МОДУЛЯТОРА ЛАЗЕРНОГО

МОДУЛЯТОРА ЛАЗЕРНОГО

Провер.

Титов

ИЗЛУЧЕНИЯ

ИЗЛУЧЕНИЯ

Лист

Листов

ТУСУР РТФ

Перечень элементов

Кафедра РЗИ

гр. 148-3

Поз. Обозна- Чение

Наименование

Кол.

Примечание

Резисторы

R1

МЛТ – 0.125 – 2.4 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R2

МЛТ – 0.125 – 1.3 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R3

МЛТ – 0.125 – 1.3 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R4

МЛТ – 0.125 – 10 Ом ±10%ГОСТ7113-77

1

R5

МЛТ – 0.125 – 270 Ом ±10%ГОСТ7113-77

1

R6

МЛТ – 0.125 – 82 Ом ±10%ГОСТ7113-77

1

R7

МЛТ – 0.125 – 12 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R8

МЛТ – 0.125 – 2.2 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R9

МЛТ – 0.125 – 2.4 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R10

МЛТ – 0.125 – 130 Ом ±10%ГОСТ7113-77

1

R11

МЛТ – 0.125 – 6.8 Ом ±10%ГОСТ7113-77

1

РТФ КП 468740.001 ПЗ

Лит

Масса

Масштаб

Изм

Лист

Nдокум.

Подп.

Дата

УСИЛИТЕЛЬ

Выполнил

Задорин

МОДУЛЯТОРА ЛАЗЕРНОГО

Провер.

Титов

ИЗЛУЧЕНИЯ

Лист

Листов

ТУСУР РТФ

Перечень элементов

Кафедра РЗИ

гр. 148-3