Расчёт полосы пропускания

3.5.4 Расчёт полосы пропускания.

Расчёт производится по формулам, приведённым в пункте 3.3.3.1.

 Проверим добьемся ли нужной полосы частот при выбранном сопротивлении Rос, для этого воспользуемся следующими формулами [6] (3.5.3), (3.5.4), (3.5.5), (3.5.7).

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

, , где

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:

,

, ,

, ,

,

,

, , .

Выбранное сопротивление Rос обеспечивает на заданном диапазоне частот коэффициент усиления равный 18дБ.

3.5.5 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 и . Напряжение питания рассчитывается по формуле .

Рассчитывая по формулам 3.3.28–3.3.38 получим:

,

,

,

Рассеиваемую мощность на  вычислим следующим образом: , тогда .

Общий коэффициент усиления составил: .

 

3.6 Расчёт разделительных и блокировочных ёмкостей

Рассчитаем номиналы элементов. Расчёт производится в соответствии с методикой описанной в [7].

Для расчета емкостей обратной связи С_ос1, C_ос2, и С_ос3 воспользуемся следующим соотношением:

,  (3.6.1)

,

,

.

Для расчета емкостей С_э1, C_э2, С_э3 воспользуемся следующим соотношением:

, (3.6.2)

,

,

.

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

. (3.6.3)

, , .

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 четыре, поэтому можно распределить на каждую из них по 0,75дБ.

Величину разделительного конденсатора найдём по формуле:

,  (3.6.4)

где – допустимые частотные искажения.

R₁– сопротивление предыдущего каскада.

R₂– сопротивление нагрузки.

,

,

,

.

Так же в усилителе имеется С_ф, его роль не пропустить переменную составляющую на источник питания. Расчет производится аналогично блокировочным емкостям, разница лишь в том что в формуле (3.6.2) вместо R_э ставится R_ф. Исходя из этого, получим следующие значения:

;

 .

4. Заключение

Рассчитанный усилитель имеет следующие технические характеристики:

1. Рабочая полоса частот: 1-100 МГц

2. Линейные искажения

в области нижних частот не более 3 дБ

в области верхних частот не более 3 дБ

3. Коэффициент усиления 42дБ

4. Амплитуда выходного напряжения Uвых=4 В

5. Питание однополярное, Eп=12 В

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

Усилитель рассчитан на нагрузку Rн=1000 Ом

Литература

1.     Дьяков В. Ф. Тарасов Л. В. Оптическое когерентное излучение, М.: Советское радио, 1974.

2.     Справочник по лазерной технике. М: Энергоатомиздат, 1991.

3.     Оокоси Е. Оптоэлектроника и оптическая связь, М.: Мир, 1988.

4.     Федоров Б. Ф. Лазеры. Основы устройства и применения, М.: ДОСААФ СССР, 1988.

5.     PC Magazine Russian Edition, 1994, N6.

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

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

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

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

10.          Полупроводниковые приборы: транзисторы. Справочник / Под ред. Горюнов Н.Н. – 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1985-903с.

 

 

Приложение А

 

Принципиальная схема представлена на стр. 33.

Перечень элементов приведен на стр. 34,35.

 

					РТФ КП 468740.001 ПЗ
						Лит			Масса		Масштаб
Изм	Лист	Nдокум.	Подп.	Дата	УСИЛИТЕЛЬ МОДУЛЯТОРА
Выпол		Радишевск			СИСТЕМЫ ЗАПИСИ
Проверил		Титов			КОМПАКТ-ДИСКОВ
						Лист				Листов
						ТУСУР РТФ
					Принципиальная	Кафедра РЗИ
					Схема	гр. 149-3

Поз. Обозна- Чение

Наименование

Кол.

Примечание

Транзисторы

VT1

КТ610А

1

VT2

2T996A

1

VT3

2T996А

1

Конденсаторы

С1

КД-2-6,63 нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С2

КД-2-16 нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С3

КД-2-38 нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С4

КД-2-120 3,5 нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С5

КД-2-120 3,5 нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С6

КД-2-4,1 нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С7

КД-2-35 нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С8

КД-2-3,65 нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С9

КД-2-3,5 нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С10

КД-2-4,4 нФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С11

КД-2-331,8 пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

С12

КД-2-40 пФ ±5% ОЖО.460.203 ТУ

1

Катушки индуктивности

L1

Индуктивность 0.3мкГн ±5%

1

L2

Индуктивность 0.3мкГн ±5%

1

L3

Индуктивность 7.9нГн ±5%

1

РТФ КП 468740.001 ПЗ

Лит

Масса

Масштаб

Изм

Лист

Nдокум.

Подп.

Дата

УСИЛИТЕЛЬ МОДУЛЯТОРА

Выполнил

Радишевский

СИСТЕМЫ ЗАПИСИ

Провер.

Титов

КОМПАКТ-ДИСКОВ

Лист

Листов

ТУСУР РТФ

Перечень элементов

Кафедра РЗИ

гр. 149-3

Поз. Обозна- Чение

Наименование

Кол.

Примечание

Резисторы

R1

МЛТ – 0.125 – 2.7 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R2

МЛТ – 0.125 – 4,45 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R3

МЛТ – 0.125 – 0,1 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R4

МЛТ – 0.125 – 41,3 Ом ±10%ГОСТ7113-77

1

R5

МЛТ – 0.125 – 5,6 Ом ±10%ГОСТ7113-77

1

R6

МЛТ – 0.125 – 0,17 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R7

МЛТ – 0.125 – 0,35 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R8

МЛТ – 0.125 – 0,6 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R9

МЛТ – 0.125 – 0,45 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R10

МЛТ – 0.125 – 45 Ом ±10%ГОСТ7113-77

1

R11

МЛТ – 0.125 – 5,6 Ом ±10%ГОСТ7113-77

1

R12

МЛТ – 0.125 – 0,6 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R13

МЛТ – 0.125 – 0,6 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R14

МЛТ – 0.125 – 0,45 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R15

МЛТ – 0.125 – 0,36 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

R16

МЛТ – 0.125 – 1 кОм ±10%ГОСТ7113-77

1

РТФ КП 468740.001 ПЗ

Лит

Масса

Масштаб

Изм

Лист

Nдокум.

Подп.

Дата

УСИЛИТЕЛЬ МОДУЛЯТОРА

Выполнил

Радишевский

СИСТЕМЫ ЗАПИСИ

Провер.

Титов

КОМПАКТ-ДИСКОВ

Лист

Листов

ТУСУР РТФ

Перечень элементов

Кафедра РЗИ

гр. 149-3