додати матеріал


Розрахунок коригувальних ланцюгів широкосмугових підсилюючих каскадів на польових транзисторах

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

1. ВСТУП
2. ВИХІДНІ ДАНІ ДЛЯ РОЗРАХУНКІВ
3. РОЗРАХУНОК НЕКОРРЕКТІРОВАННОГО КАСКАДУ із загальним джерелом
4. РОЗРАХУНОК КАСКАДУ з високочастотним Індуктивні КОРЕКЦІЯ
5. РОЗРАХУНОК КАСКАДУ З істоковий КОРЕКЦІЯ
6. РОЗРАХУНОК ВХІДНИЙ коригувальні ланцюга
7. РОЗРАХУНОК ВИХІДНИЙ коригувальні ланцюга
8. РОЗРАХУНОК ДИСИПАТИВНИХ межкаскадной коректує ланцюга ДРУГОГО ПОРЯДКУ
9. РОЗРАХУНОК ДИСИПАТИВНИХ межкаскадной коректує ланцюга ЧЕТВЕРТОГО ПОРЯДКУ
ЛІТЕРАТУРА

РОЗРАХУНОК коригувальних ланцюгів широкосмугових підсилюючих каскадів на польових транзисторах
Мета роботи - отримання закінчених аналітичних виразів для розрахунку коефіцієнта підсилення, смуги пропускання і значень елементів коригувальних ланцюгів найбільш відомих і ефективних схемних рішень побудови підсилювальних каскадів на польових транзисторах (ПТ). Основні результати роботи - висновок і подання в зручному для проектування вигляді розрахункових співвідношень для підсилювальних каскадів з простою індуктивного і джерельній корекціями, з чотириполюсним дисипативними міжкаскадні коригуючими ланцюгами другого і четвертого порядків, для вхідний і вихідний коригувальних ланцюгів. Для підсилювального каскаду з межкаскадной корегуючої ланцюгом четвертого порядку наведена методика розрахунку, що дозволяє реалізувати заданий нахил його амплітудно-частотної характеристики з заданою точністю. Для всіх схемних рішень побудови підсилювальних каскадів на ПТ наведено приклади розрахунку.

1 ВСТУП
Розрахунок елементів високочастотної корекції є невід'ємною частиною процесу проектування підсилюючих пристроїв. У відомій літературі матеріал, присвячений цій проблемі, не завжди представлений у зручному для проектування вигляді. У зв'язку з цим у статті зібрані найбільш відомі та ефективні схемні рішення побудови широкосмугових підсилюючих пристроїв на ПТ, а співвідношення для розрахунку коефіцієнта підсилення, смуги пропускання і значень елементів коригувальних ланцюгів дано без висновків. Посилання на літературу дозволяють знайти, при необхідності, докази справедливості наведених співвідношень.
Особливо слід відзначити, що в довідковій літературі з вітчизняним ПТ [1, 2] не наводяться значення елементів еквівалентної схеми заміщення ПТ Тому при розрахунках слід користуватися параметрами зарубіжних аналогів [2, 3] або здійснювати проектування на закордонній елементній базі [3].

2 ВИХІДНІ ДАНІ ДЛЯ РОЗРАХУНКІВ
Відповідно до [4, 5, 6], пропоновані нижче співвідношення для розрахунку підсилювальних каскадів на ПТ засновані на використанні еквівалентної схеми заміщення транзистора, наведеної на рисунку 2.1, а, і отриманої на її основі односпрямованої моделі, наведеної на малюнку 2.1, б.


а)
б)
Малюнок 2.1
Тут З ЗИ - ємність затвор-результат, З ЗС - ємність затвор-стік, З СІ - ємність стік-витік, R ВИХІД - опір стік-витік, S - крутизна ПТ, З ВХ =. C ЗИ + З ЗС (1 + SR Е), R Е = R ВИХІД R Н / (R ВИХІД + R Н), R Н - опір навантаження каскаду на ПТ, C ВИХІД = С СІ + С ЗС.

3 РОЗРАХУНОК НЕКОРРЕКТІРОВАННОГО КАСКАДУ із загальним джерелом
3.1 Крайовий каскад
Принципова схема некорректірованного підсилювального каскаду наведена на малюнку 3.1, а, еквівалентна схема по перемінному току - малюнку 3.1, б.


а)
б)
Малюнок 3.1
Відповідно до [6], коефіцієнт підсилення каскаду в області верхніх частот можна описати виразом:
, (3.1)
де ; (3.2)
; (3.3)
; (3.4)
; (3.5)
; - Поточна кругова частота.
При заданому рівні частотних спотворень
(3.6)
верхня частота f У смуги пропускання каскаду дорівнює:
, (3.7)
де .
Вхідний опір каскаду на ПТ, без урахування ланцюгів зсуву, визначається вхідний ємністю:
. (3.8)
Приклад 3.1. Розрахувати f B, R C, C ВХ каскаду, наведеного на рисунку 3.1, при використанні транзистора КП907Б (С ЗИ = 20 пФ; З ЗС = 5 пФ; З СІ = 12 пФ; R ВИХІД = 150 Ом; S = 200 мА / В [7]) і умов: R Н = 50 Ом; Y B = 0,9; K 0 = 4.
Рішення. За відомим K 0 і S з (3.2) знайдемо: R Е = 20 Ом. Знаючи R ВИХІД, R Н і R Е, з (3.3) визначимо: R З = 43 Ом. За (3.4) і (3.5) розрахуємо: З 0 = 17 пФ; = . Підставляючи відомі і Y В у (3.7), отримаємо: f B = 227 МГц. За формулою (3.8) знайдемо: З ВХ = 45 пФ.
3.2 ПРОМІЖНИЙ КАСКАД
Принципова схема каскаду наведена на малюнку 3.2, а, еквівалентна схема по перемінному току - малюнку 3.2, б.


а)
б)
Малюнок 3.2
Коефіцієнт посилення каскаду в області частот описується виразом (3.1), в якому значення R Е і С 0 розраховуються за формулами:
; (3.9)
, (3.10)
де С ВХ - вхідна ємність навантажує каскаду.
Значення f B і С ВХ каскаду розраховуються за співвідношенням (3.7) і (3.8).
Приклад 3.2. Розрахувати f B, R C, C ВХ каскаду, наведеного на малюнку 3.2, при використанні транзистора КП907Б (дані транзистора в прикладі 3.1) і умов: Y B = 0.9; K 0 = 4; вхідна ємність навантажує каскаду - з прикладу 3.1.
Рішення. За відомим K 0 і S з (3.2) знайдемо: R Е = 20 Ом. Знаючи R Е і R ВИХІД, з (3.9) визначимо: R C = 23 Ом. За (3.10) і (3.4) розрахуємо С 0 = 62 пФ; = . Підставляючи відомі і Y B в (3.7), отримаємо: f B = 62 МГц. За формулою (3.8) знайдемо: З ВХ = 45 пФ.
3.3 РОЗРАХУНОК Спотворення, внесені ВХІДНИЙ ЛАНЦЮГОМ
Принципова схема вхідного ланцюга каскаду наведена на малюнку 3.3, а, еквівалентна схема по перемінному току - малюнку 3.3, б.


а)
б)
Малюнок 3.3
Коефіцієнт передачі вхідного ланцюга в області частот описується виразом [6]:
,
де ; (3.11)
; (3.12)
;
З ВХ - вхідна ємність каскаду на ПТ
Значення f B вхідного ланцюга розраховується за формулою (3.7).
Приклад 3.3. Розрахувати K 0 і f B вхідного ланцюга, наведеної на малюнку 3.3, за умов: R Г = 50 Ом; R З = 1 МОм; Y B = 0,9; C ВХ - з прикладу 3.1.
Рішення. За (3.11) знайдемо: K 0 = 1, по (3.12) визначимо: = . Підставляючи і Y B в (3.7), отримаємо: f B = 34,3 МГц.

4 РОЗРАХУНОК КАСКАДУ з високочастотним Індуктивні КОРЕКЦІЯ
Принципова схема каскаду з високочастотної індуктивного корекцією наведена на малюнку 4.1, а, еквівалентна схема по перемінному току - малюнку 4.1, б.


а)
б)
Малюнок 4.1
Коефіцієнт посилення каскаду в області верхніх частот можна описати вираженням [6]:
,
де K 0 = SR Е; (4.1)
;
;
;
;
;
.
Значення , Відповідне оптимальної за Брауде амплітудно-частотній характеристиці (АЧХ) [6], розраховується за формулою:
. (4.2)
При заданому значенні Y B верхня частота смуги пропускання каскаду дорівнює:
. (4.3)
Вхідна ємність каскаду визначається співвідношенням (3.8).
При роботі каскаду в якості предоконечного всі перераховані вище співвідношення справедливі. Однак R Е, R 0 і С 0 приймаються рівними:
, (4.4)
де С ВХ - вхідна ємність кінцевого каскаду.
Приклад 4.1. Розрахувати f B, L C, R C, C ВХ каскаду, наведеного на рисунку 4.1, при використанні транзистора КП907Б (дані транзистора - в прикладі 3.1) і умов: Y B = 0,9; K 0 = 4; каскад працює в якості предоконечного; вхідна ємність навантажує каскаду - з прикладу 3.1.
Рішення. За відомим K 0 і S з (4.1) знайдемо: R Е = 20 Ом. Далі по (4.4) отримаємо: R C = 23 Ом; R 0 = 150 Ом; C 0 = 62 пФ; = . Підставляючи C 0, R C, R 0 в (4.2), визначимо: L C опт = 16,3 нГн. Тепер за формулою (4.3) розрахуємо: f B = 126 МГц. З (3.8) знайдемо: C ВХ = 45 пФ.

5 РОЗРАХУНОК КАСКАДУ З істоковий КОРЕКЦІЯ

Принципова схема каскаду з джерельній корекцією наведена на рисунку 5.1, а, еквівалентна схема по перемінному току - малюнку 5.1, б.


а)
б)
Малюнок 5.1
Коефіцієнт посилення каскаду в області верхніх частот можна описати вираженням [6]:
,
де K 0 = SR Е / F; (5.1)
; (5.2)
;
;
;
.
Значення З 1опт, відповідне оптимальної за Брауде АЧХ, розраховується за формулою:
. (5.3)
При заданому значенні Y B верхня частота смуги пропускання каскаду дорівнює:
. (5.4)
Вхідна ємність каскаду визначається співвідношенням:
. (5.5)
При роботі каскаду в якості предоконечного всі перераховані вище співвідношення справедливі. Однак R Е і С 0 приймаються рівними:
, (5.6)
де С ВХ - вхідна ємність кінцевого каскаду.
Приклад 5.1. Розрахувати f B, R 1, С 1, С ВХ каскаду, наведеного на рисунку 5.1, при використанні транзистора КП907Б (дані транзистора - в прикладі 3.1) і умов: Y B = 0,9; K 0 = 4; каскад працює в якості предоконечного; вхідна ємність навантажувального каскаду - з прикладу 3.1.
Рішення. За відомим K 0, S, R Е з (5.1), (5.2) знайдемо: F = 7,5; R 1 = 32,5 Ом. Далі отримаємо: З 0 = 62 пФ; = . З (5.3) визначимо З 1опт = 288 пФ. Тепер за формулою (5.4) розрахуємо: f B = 64,3 МГц. З (5.5) знайдемо: З ВХ = 23,3 пФ.

6 РОЗРАХУНОК ВХІДНИЙ коригувальні ланцюга

З наведених вище прикладів розрахунку видно, що найбільші спотворення АЧХ обумовлені вхідний ланцюгом. Для розширення смуги пропускання вхідних ланцюгів підсилювачів на ПТ у [8] запропоновано використовувати схему, наведену на малюнку 6.1.


а)
б)
Малюнок 6.1
Коефіцієнт передачі вхідного ланцюга в області верхніх частот можна описати виразом:
,
де ; (6.1)
;
;
;
;
З ВХ - вхідна ємність каскаду на ПТ
Значення L 3опт, відповідне оптимальної за Брауде АЧХ, розраховується за формулою:
. (6.2)
При заданому значенні Y B і розрахунку L Зопт по (6.2) верхня частота смуги пропускання вхідного ланцюга дорівнює:
. (6.3)
Приклад 6.1. Розрахувати f B, R З, L З вхідного ланцюга, наведеної на малюнку 6.1, за умов: Y B = 0,9; R Г = 50 Ом; З ВХ - з прикладу 3.1; допустиме зменшення К 0 за рахунок введення коректує ланцюга - 2 рази.
Рішення. З умови припустимого зменшення К 0 і співвідношення (6.1) знайдемо: R З = 50 Ом. Підставляючи відомі З ВХ, R Г і R З в (6.2), отримаємо: L Зопт = 37,5 нГн. Далі визначимо: = ; = . Підставляючи знайдені величини в (6.3), розрахуємо: f B = 130 МГц.

7 РОЗРАХУНОК ВИХІДНИЙ коригувальні ланцюга
У розглянутих вище підсилювальних каскадах розширення смуги пропускання пов'язане з втратою частини вихідний потужності в резисторах коригувальних ланцюгів (КЦ) або ланцюгів зворотного зв'язку. Від вихідних каскадів підсилювачів потрібно, як правило, отримання максимально можливої ​​вихідний потужності в заданій смузі частот. З теорії підсилювачів відомо [9], що для виконання зазначеної вимоги необхідно реалізувати відчувається опір навантаження для внутрішнього генератора транзистора рівним постійної величиною у всьому робочому діапазоні частот. Цього можна досягти, включивши вихідну ємність транзистора у фільтр нижніх частот, що використовується в якості вихідної КЦ. Схема включення вихідний КЦ наведена на малюнку 7.1.


а)
б)
Малюнок 7.1
При роботі вихідного каскаду без вихідний КЦ модуль коефіцієнта відбиття ощущаемого опору навантаження внутрішнього генератора транзистора дорівнює [9]:
. (7.1)
Зменшення вихідний потужності щодо максимального значення, обумовлене наявністю C ВИХІД, складає величину:
, (7.2)
де - Максимальне значення вихідної потужності на частоті за умови рівності нулю З ВИХІД; - Максимальне значення вихідної потужності на частоті при наявності З ВИХІД.
Використання фільтра нижніх частот як вихідний КЦ при одночасному розрахунку елементів L 1, C 1 по методиці Фано [9] дозволяє забезпечити мінімально можливе, відповідне заданим C ВИХІД і f B, значення максимальної величини модуля коефіцієнта відбиття в смузі частот від нуля до f B.
У таблиці 7.1 наведені нормовані значення елементів L 1, C 1, C ВИХІД, розраховані за методикою Фано, а також коефіцієнт , Що визначає величину відчутного опору навантаження R ОЩ, щодо якого обчислюється [9].

Таблиця 7.1






0,1
0,18
0,099
0,000
1,000
0,2
0,382
0,195
0,002
1,001
0,3
0,547
0,285
0,006
1,002
0,4
0,682
0,367
0,013
1,010
0,5
0,788
0,443
0,024
1,020
0,6
0,865
0,513
0,037
1,036
0,7
0,917
0,579
0,053
1,059
0,8
0,949
0,642
0,071
1,086
0,9
0,963
0,704
0,091
1,117
1,0
0,966
0,753
0,111
1,153
1,1
0,958
0,823
0,131
1,193
1,2
0,944
0,881
0,153
1,238
1,3
0,927
0,940
0,174
1,284
1,4
0,904
0,998
0,195
1,332
1,5
0,882
1,056
0,215
1,383
1,6
0,858
1,115
0,235
1,437
1,7
0,833
1,173
0,255
1,490
1,8
0,808
1,233
0,273
1,548
1,9
0,783
1,292
0,292
1,605
2,0
0,760
1,352
0,309
1,664
Справжні значення елементів розраховуються за формулами:
(7.3)
Розрахунок частотних спотворень, що вносяться вихідний ланцюгом кінцевого каскаду, наведений у розділі 3.1. При використанні вихідний КЦ частотні спотворення, що вносяться вихідний ланцюгом, визначаються співвідношенням:
. (7.4)
Коефіцієнт посилення каскаду з вихідною КЦ визначається виразом (3.2).
Приклад 7.1. Розрахувати вихідну КЦ для підсилювального каскаду на транзисторі КП907Б (дані транзистора - в прикладі 3.1) при R Н = 50 Ом, f B = 200 МГц. Визначити R ОЩ, зменшення вихідний потужності на частоті f B і рівень частотних спотворень, що вносяться вихідний ланцюгом при використанні КЦ і без неї.
Рішення. Знайдемо нормоване значення З ВИХІД: = = = 1,07. Найближче значення коефіцієнта у таблиці 7.1 одно 1,056. Цьому значенню відповідають: = 1,5; = 0,882; = 0,215; = 1,382. Після денормірованія за формулами (7.3) маємо: = 35,1 нГн; = 24 пФ; R ОЩ = 36,2 Ом. Використовуючи співвідношення (7.1), (7.2), знайдемо, що за відсутності вихідний КЦ зменшення вихідний потужності на частоті f B, обумовлене наявністю З ВИХІД, складає 2,14 рази, а при її використанні - 1,097 рази. При відсутності вихідний КЦ рівень частотних спотворень, що вносяться вихідний ланцюгом, визначається співвідношенням (3.7). Для умов прикладу 7.1 = . Підставляючи в (3.7) відомі і f B, отримаємо: Y B = = 0,795. При наявності вихідний КЦ з (7.4) знайдемо: Y B = 0,977.

8 РОЗРАХУНОК ДИСИПАТИВНИХ межкаскадной коректує ланцюга ДРУГОГО ПОРЯДКУ
Принципова схема підсилювача з межкаскадной КЦ другого порядку наведена на малюнку 8.1, а, еквівалентна схема по перемінному току - малюнку 8.1, б. [10].

а)

б)
Малюнок 8.1
Коефіцієнт посилення каскаду на транзисторі T 1 в області верхніх частот можна описати вираженням [11, 12]:
, (8.1)
де K 0 = SR Е; (8.2)
;
;
;
;
- Опір стік-витік транзистора T 1; ; ; ; ; - Нормовані щодо і значення елементів , , , , ; = ; ; - Нормована частота; - Поточна кругова частота; - Вища кругова частота смуги пропускання розроблюваного підсилювача; - Вхідна ємність транзистора Т 2; - Вихідна ємність транзистора T 1.
У таблиці 8.1 наведено нормовані значення елементів , , , Обчислені для ряду нормованих значень , При двох значеннях допустимої нерівномірності АЧХ .
Таблиця 8.1 отримана за допомогою методики проектування согласующе-вирівнюючих ланцюгів транзисторних підсилювачів, що передбачає складання і рішення системи компонентних рівнянь [13], і методики синтезу прототипу передавальної характеристики, що забезпечує максимальний коефіцієнт підсилення каскаду при заданій допустимої нерівномірності АЧХ в заданій смузі частот [14].

Таблиця 8.1


дБ
дБ






0,01
1,597
88,206
160,3
2,02
101
202,3
0,05
1,597
18,08
32,061
2,02
20,64
40,47
0,1
1,597
9,315
16,03
2,02
10,57
20,23
0,15
1,597
6,393
10,69
2,02
7,21
13,5
0,2
1,596
4,932
8,019
2,02
5,5
10,1
0,3
1,596
3,471
5,347
2,02
3,856
6,746
0,4
1,595
2,741
4,012
2,02
3,017
5,06
0,6
1,594
2,011
2,677
2,02
2,177
3,373
0,8
1,521
1,647
2,011
2,02
1,758
2,53
1
1,588
1,429
1,613
2,02
1,506
2,025
1,2
1,58
1,285
1,351
2,02
1,338
1,688
1,5
1,467
1,178
1,173
2,02
1,17
1,352
1,7
1,738
1,017
0,871
2,015
1,092
1,194
2
1,627
0,977
0,787
2,00
1,007
1,023
2,5
1,613
0,894
0,635
2,03
0,899
0,807
3
1,61
0,837
0,53
2,026
0,833
0,673
3,5
1,608
0,796
0,455
2,025
0,785
0,577
4,5
1,606
0,741
0,354
2,025
0,721
0,449
6
1,605
0,692
0,266
2,024
0,666
0,337
8
1,604
0,656
0,199
2,024
0,624
0,253
10
1,604
0,634
0,160
2,024
0,598
0,202
При відомих значеннях , , , , розрахунок межкаскадной КЦ складається з наступних етапів. Обчислення . Нормування значення за формулою: . Знаходження за таблицею 8.1 найближчого до обчисленому табличного значення . Визначення за таблицею 8.1 відповідних значень , , та їх денормірованіе за формулами: ; ; . Обчислення значення : .
При використанні розглянутої КЦ в якості вхідної приймається рівною нулю, приймається рівним , А коефіцієнт передачі вхідного ланцюга на середніх частотах розраховується за формулою (3.11).
У разі необхідності побудови нормованої частотної характеристики проектованого підсилювального каскаду значення , , , слід підставити в (8.1) і знайти модуль . Реальна частотна характеристика може бути знайдена після денормірованія коефіцієнтів , , за формулами: ; ; .
Приклад 8.1. Розрахувати межкаскадной КЦ підсилювального каскаду, наведеного на малюнку 8.1, його і при використанні транзисторів КП907Б (дані транзистора - в прикладі 3.1) і умов: f B = 100 МГц; вхідна ємність навантажує каскаду - з прикладу 3.1; допустима нерівномірність АЧХ - дБ, = 1 кОм.
Рішення. За відомим , і знайдемо: = = = 3,67. З таблиці 8.1 для нерівномірності АЧХ дБ і для найближчого табличного значення нормованої величини , Рівного 3,5, маємо: = 2,025, = 0,785, = 0,577. Денорміруя , і , Отримаємо: = 24,8 пФ; L 2 = 162 нГн; R 3 = 75 Ом. Тепер по (8.2) розрахуємо: K 0 = 9,5. Віднімаючи з величину , Визначимо: З 1 = = 7,8 пФ. З (3.8) знайдемо: З ВХ = 72,5 пФ.

9 РОЗРАХУНОК ДИСИПАТИВНИХ межкаскадной коректує ланцюга ЧЕТВЕРТОГО ПОРЯДКУ
Принципова схема підсилювача з межкаскадной корегуючої ланцюгом четвертого порядку [15] наведена на малюнку 9.1, а, еквівалентна схема по перемінному току - малюнку 9.1, б.

а)

б)
Малюнок 9.1
Незважаючи на те, що КЦ містить п'ять коригувальних елементів, конструктивно її виконання може виявитися простіше виконання КЦ другого порядку.
Коефіцієнт посилення каскаду на транзисторі T 1 в області верхніх частот можна описати вираженням [14]:
, (9.1)
де ; (9.2)
;
;
;
;
;
;
R ВИХ1 - опір стік-витік транзистора T 1; З ВХ2 - вхідна ємність транзистора T 2; , , , , - Нормовані щодо і значення елементів L 1, R 2, C 3, C 4, L 5, відповідні перетвореної схемою КЦ, в якій значення C ВИХ1 дорівнює нулю, а значення З ВХ2 одно нескінченності; З ВИХ1 - вихідна ємність транзистора T 1; ; - Нормована частота; - Поточна кругова частота; - Вища кругова частота смуги пропускання розроблюваного підсилювача.
У таблиці 9.1 наведено нормовані значення елементів L 1, R 2, C 3, C 4, L 5, обчислені для випадку реалізації підсилювального каскаду з різним нахилом АЧХ, які лежать в межах дБ, при допустимому значенні рівному дБ і дБ, і за умови рівності нулю значення С ВИХ1 і нескінченності - значення С ВХ2.
Таблиця 9.1 отримана за допомогою методики проектування согласующе-вирівнюючих ланцюгів транзисторних підсилювачів, що передбачає складання і рішення систем компонентних рівнянь [13], і методики синтезу прототипу передавальної характеристики, що забезпечує максимальний коефіцієнт підсилення каскаду при заданій допустимої нерівномірності АЧХ в заданій смузі частот [14].

Таблиця 9.1

Нахил АЧХ, дБ
= дБ
= дБ










-6
2,40
1,58
5,85
2,34
0,451
2,43
1,21
6,75
2,81
0,427
-5
2,47
1,63
5,53
2,39
0,426
2,43
1,22
6,49
2,90
0,401
-4
2,49
1,65
5,23
2,48
0,399
2,41
1,20
6,24
3,03
0,374
-3
2,48
1,64
4,97
2,60
0,374
2,36
1,18
6,02
3,20
0,348
-2
2,42
1,59
4,75
2,74
0,351
2,32
1,16
5,77
3,36
0,327
-1
2,29
1,51
4,59
2,93
0,327
2,30
1,15
5,47
3,50
0,309
0
2,09
1,38
4,49
3,18
0,303
2,22
1,11
5,23
3,69
0,291
+1
1,84
1,21
4,49
3,52
0,277
2,08
1,04
5,08
3,93
0,273
+2
1,60
1,05
4,52
3,91
0,252
1,88
0,94
5,02
4,26
0,253
+3
1,33
0,876
4,69
4,47
0,225
1,68
0,842
4,99
4,62
0,234
+4
2,69
1,35
3,34
3,29
0,281
1,51
0,757
4,97
5,02
0,217
+5
2,23
1,11
3,43
3,67
0,257
1,32
0,662
5,05
5,54
0,198
+6
1,76
0,879
3,65
4,27
0,228
1,10
0,552
5,29
6,31
0,176
Для розрахунку нормованих значень елементів L 1, R 2, C 3, C 4, L 5, що забезпечують задану форму АЧХ з урахуванням реальних нормованих значень З ВИХ1 і С ВХ2, слід скористатися формулами перерахунку [14]:
(9.3)
де С ВИХ1Н, З ВХ2Н - нормовані відносно R ВИХ1 і значний З ВИХ1 і С ВХ2.
При відомих значеннях , R ВИХ1, З ВИХ1, З ВХ2, розрахунок межкаскадной КЦ складається з наступних етапів. Обчислення нормованих значень З ВИХ1 і С ВХ2 за формулою: С Н = . Визначення табличних значень елементів , , , , по заданому нахилу і необхідної нерівномірності АЧХ. Розрахунок L 1, R 2, C 3, C 4, L 5 за формулами перерахунку (9.3) та їх денормірованіе.
При використанні розглянутої КЦ в якості вхідної З ВИХ1 приймається рівною нулю, R ВИХ1 приймається рівним R Г, а коефіцієнт передачі вхідного ланцюга на середніх частотах розраховується за формулою:
. (9.4)
У разі необхідності побудови нормованої частотної характеристики проектованого підсилювального каскаду значення , , , , слід підставити в (9.1) і знайти модуль K U. Реальна частотна характеристика може бути розрахована після денормірованія коефіцієнтів , , , , за формулами: ; ; ; ; .
Приклад 9.1. Розрахувати межкаскадной КЦ підсилювача, наведеного малюнку 9.1, його K 0 і С ВХ при використанні транзистора КП907Б (дані транзистора - в прикладі 3.1) і умов: f B = 100 МГц; вхідна ємність навантажує каскаду - з прикладу 3.1; допустима нерівномірність АЧХ - дБ; нахил АЧХ - 0 дБ.
Рішення. З таблиці 9.1 для нерівномірності АЧХ + 0,5 дБ і нахилу АЧХ, рівного 0 дБ, маємо: = 2,22; = 1,11; = 5,23; = 3,69; = 0,291. Нормовані значення С ВИХ1 і С ВХ2 рівні: З ВИХ1Н = = = 1,6; З ВХ2Н = = 4,24. Підставляючи знайдені величини в (9.3), отримаємо: L 1 H = 2,22; R = 1,11; З = 14,6; З = 0,587; L = 0,786. Денорміруя отримані значення, визначимо: L 1 = = 530 нГн; R 2 = = 167 Ом; З 3 = = 154 пФ; З 4 = 6,2 пФ; L 5 = 187 нГн. Тепер по (9.2) розрахуємо: K 0 = 11,86. З (3.8) знайдемо: З ВХ = 84,3 пФ.

ЛІТЕРАТУРА
1. Перельман Б.Л. Нові транзистори: Довідник. - М.: Солон, 1996.
2. Пєтухов В.М. Польові та високочастотні біполярні транзистори середньої та великої потужності та їхні зарубіжні аналоги: Довідник. - М.: кубки-а, 1997.
3. Польові транзистори: Довідник. - Faber. STM. Publications, 1997.
4. Шварц Н.З. Підсилювачі НВЧ на польових транзисторах. - М.: Радіо і зв'язок, 1987.
5. Никифоров В.В., Куліш Т.Т., Шевнин І.В. До проектування широкосмугових підсилювачів потужності КВ-УКХ-діапазону на потужних МДП-транзисторах / / В зб.: Напівпровідникові прилади в техніці зв'язку / Під ред. І.Ф. Миколаївського. - М.: Радіо і зв'язок. -1993 .- Вип. 23.
6. Мамонкин І.Г. Підсилювальні пристрої: Навчальний посібник для вузів. - М.: Зв'язок, 1977.
7. Никифоров В.В., Максимчук О.О. Визначення елементів еквівалентної схеми потужних МДП-транзисторів / / В зб.: Напівпровідникова електроніка у техніці зв'язку / Під ред. І.Ф. Миколаївського. - М.: Радіо і зв'язок .- 1985 .- Вип. 25.
8. Никифоров В.В., Терентьєв С.Ю. Синтез ланцюгів корекції широкосмугових підсилювачів потужності із застосуванням методів нелінійного програмування / / В зб.: Напівпровідникова електроніка у техніці зв'язку / Під ред. І.Ф. Миколаївського. - М.: Радіо і зв'язок. - 1986. - Вип. 26.
9. Широкосмугові радіопередавальні пристрої / Алексєєв О.В., Головков О.А., Польовий В.В., Соловйов О.О. / Под ред. О.В. Алексєєва. - М.: Зв'язок, 1978.
10. Титов А.А., Іллюшенко В.М., Авдоченко Б.І., Обіхвостов В.Д. Широкосмуговий підсилювач потужності для роботи на неузгоджену навантаження / / ПТЕ. - 1996. - № 2. - С.68-69.
11. Шварц Н.З. Лінійні транзисторні підсилювачі НВЧ. - М.: Сов. радіо, 1980.
12. Бабак Л.І., Дячка О.М., Дергунов С.А. Розрахунок ланцюгів корекції потужних надширокосмугових транзисторних НВЧ-підсилювачів / / Напівпровідникова електроніка у техніці зв'язку / Під ред. І.Ф. Миколаївського. - М.: Радіо і зв'язок. - 1988. - Вип. 27.
13. Бабак Л.І., Шевцов А.М., Юсупов Р.Р. Пакет програм автоматизованого розрахунку транзисторних широкосмугових і імпульсних УВЧ-і СВЧ-підсилювачів / / Електронна техніка. Сер. НВЧ-техніка. - 1993. - № 3. - С.60-63.
14. Титов А.А. Розрахунок дисипативної межкаскадной коректує ланцюга широкосмугового підсилювача потужності / / Радіотехніка. - 1989. - № 2. - С.88-90.
15. Жаворонков В.І., Ізгагін Л.М., Шварц Н.З. Транзисторний підсилювач НВЧ з смугою пропускання МГц / / Прилади й техніка експерименту. - 1972. - № 3. - С.134-135.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Комунікації, зв'язок, цифрові прилади і радіоелектроніка | Курсова
206.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Розрахунок коригувальних ланцюгів широкосмугових підсилюючих каскадів на біполярних транзисторах
Розрахунок елементів високочастотної корекції підсилювальних каскадів на біполярних транзисторах
Розробка методики розрахунку межкаскадной коректує ланцюга підсилювача на потужних польових транзисторах
Розрахунок параметрів і режимів роботи транзисторних каскадів підсилювача низької частоти
Розрахунок підсилювального резистивного каскаду на біполярних транзисторах
Елементи ІМС на МДН-транзисторах і КМОП-транзисторах
Елементи ІМС на МДП транзисторах і КМОП транзисторах
Розрахунок розмірних ланцюгів
Розрахунок лінійної ARC ланцюгів
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru