Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

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

скачати

Міністерство освіти Російської Федерації

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УНІВЕРСИТЕТ СИСТЕМ

УПРАВЛІННЯ ТА РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ

(ТУСУР)

Кафедра радіоелектроніки та захисту інформації (РЗИ)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Пояснювальна записка до курсового

проекту з дисципліни "Схемотехніка аналогових електронних пристроїв"

Виконав

студент гр.148-3

______Далматов В.М.

Перевірив

викладач каф. РЗИ

______Тітов А.А.

2001

Зміст

1.Вступ 2.Технічні завдання 3.Расчетная частина 3.1 Визначення числа каскадів 3.2 Розподіл лінійних спотворень в області ВЧ 3.3 Розрахунок вихідного каскаду 3.3.1 Вибір робочої точки

3.3.2 Вибір транзистора 3.3.3 Розрахунок еквівалентної схеми транзистора ... 3.3.4 Розрахунок ланцюгів термостабілізації ... 3.4 Розрахунок вхідного каскаду по постійному струму 3.4.1 Вибір робочої точки 3.4.2 Вибір транзистора ... 3.4.3 Розрахунок еквівалентної схеми транзистора ... 3.4.4 Розрахунок ланцюгів термостабілізації. 3.5 Розрахунок коригувальних ланцюгів ... 3.5.1Виходная коригувальна ланцюг ... 3.5.2 Розрахунок межкаскадной КЦ ... 3.5.3 Розрахунок вхідний КЦ 3.6 Розрахунок розділових і блокувальних ємностей ... 4 Висновок ... ... 5 Додаток А ... ... 6 Додаток Б ... ... Список використаних джерел ...

1. Введення

У цій роботі потрібно розрахувати підсилювач потужності для 1-12 каналів TV. Цей підсилювач призначений для підсилення сигналу на передавальній станції, що необхідно для нормальної роботи TV-приймача, якого обслуговує ця станція. Так як потужність у нього середня (5 Вт), то застосовується він відповідно на невеликі відстані (в районі села, невеликого міста). В якості джерела підсилюється сигналу може служити відеомагнітофон, сигнал прийнятий антеною ДМВ і перетворений в МВ діапазон. Так як підсилюваний сигнал несе інформацію про зображення, то для отримання хорошої якості зображення на TV-приймачі на підсилювач накладаються наступні вимоги рівномірне посилення у всьому діапазоні частот і при цьому мати достатню потужність і необхідний коефіцієнт підсилення. З економічної точки зору повинен володіти максимальним ККД.

Досягнення необхідної потужності дає використання схеми каскаду зі складанням напруги. Для корекції АЧХ підсилювача використовуються різні пріемивведеніе негативних зворотних зв'язків, застосування міжкаскадних коригувальних ланцюгів. Так як проектований підсилювач є підсилювачем потужності то введення ОС тягне за собою втрату потужності в ланцюгах ОС що знижує ККД і отже застосовувати її в даному підсилювачі не доцільно. Застосування міжкаскадних коригувальних ланцюгів (МКЦ) значно підвищує ККД. Вдань підсилювачі використовується МКЦ 3-го порядку, так як вона має гарні частотними властивостями.

2. Технічне завдання

Підсилювач повинен відповідати наступним вимогам:

Робоча смуга частот: 49-230 МГц

Лінійні спотворення

в області нижніх частот не більше 2 дБ

в області верхніх частот не більше 2 дБ

Коефіцієнт посилення 25 дБ Потужність вихідного сигналу Pвих = 5 Вт Опір джерела сигналу і навантаження Rг = Rн = 75 Ом

3. Розрахункова частина

3.1 Визначення числа каскадів.

При виборі числа каскадів візьмемо до уваги те, що у потужного підсилювача один каскад із загальним емітером дозволяє отримувати посилення до 6 дБ, а так як потрібно отримати 15 дБ оптимальне число каскадів даного підсилювача дорівнює трьом, тоді, в загальному, підсилювач матиме коефіцієнт усілнія 18 дБ (запас 3 дБ).

3.2 Розподіл лінійних спотворень у

області ВЧ

Розрахунок підсилювача будемо проводити виходячи з того, що викривлення розподілені між каскадами рівномірно, а так як лише три каскаду і загальна нерівномірність повинна бути не більше 2 дБ, то на кожен каскад доводиться по 0,7 дБ.

Розрахунок вихідного каскаду

3.3.1 Вибір робочої точки

Для розрахунку робочої точки слід знайти вихідні параметри Iвих і Uвих, які визначаються за формулами:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Для каскаду зі складанням напруг будуть справедливі ті ж формули, але навантаження відчувається кожним транзистором буде становити половину Rн і потужність кожного транзистора буде дорівнює половині вихідної потужності. Тоді вихідні параметри приймуть наступні значення:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Виберемо, за якою схемою буде виконаний каскад: з дросельної навантаженням, резистивної навантаженням або за схемою зі складанням напруг. Розглянемо ці схеми і виберемо ту, яку найбільш доцільно застосувати.

А) Розрахунок каскаду з резистивної навантаженням:

Схема каскаду представлена ​​на малюнку 3.3.1

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Малюнок 3.3.1 Схема каскаду з резистивної навантаженням

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

де Uост - залишкова напруга на колекторі і при розрахунку беруть рівним Uост = (1 ~ 3) В. Тоді:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Напруга живлення вибирається рівним Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV плюс напруга на Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV :

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Побудуємо навантажувальні прямі по постійному і змінному струму. Вони наведені на малюнку 3.3.2.

. Малюнок 3.3.2. Навантажувальні прямі по постійному і змінному струму

Зробимо розрахунок потужностей: споживаної і розсіюється на колекторі, використовуючи такі формули:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Б) Розрахунок дросельного каскаду:

Схема дросеельного каскаду представлена ​​на малюнку 3.3.3.

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Малюнок 3.3.3. Схема дросельного каскаду.

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Побудуємо навантажувальні прямі по постійному і змінному струму. Вони представлені на малюнку 3.3.4.

Малюнок 3.3.4 - навантажувальні прямі по постійному і змінному струму.

Зробимо розрахунок потужності:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Каскад з дросельної навантаженням має кращі параметри у порівнянні з каскадом з резистивної навантаженням. Це і менша напруга живлення, і менша розсіюється транзистором потужність, однак, не вдається знайти транзистор який би видавав необхідну на навантаження потужність (за завданням 5 Вт) в заданій смузі частот (49-230 МГц). Тому розрахуємо каскад зі складанням напруг. У схемі зі складанням напруг, потужності, що видаються двома транзисторами, складаються на навантаженні. Тобто кожен транзистор повинен віддавати лише половину необхідної на навантаженні потужності.

В) Розрахунок каскаду зі складанням напруг:

Схема каскаду зі складанням напруг представлена ​​на малюнку 3.3.5.

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Малюнок 3.3.5. Схема каскаду зі складанням напруг.

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Побудуємо навантажувальні прямі по постійному і змінному струму. Вони представлені на малюнку 3.3.6.

Малюнок 3.3.6 - навантажувальні прямі по постійному і змінному струму.

Зробимо розрахунок потужності:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Для зручності порівняння каскадів складемо таблицю в яку занесемо напруга живлення каскадів, споживану і рассеиваемую ними потужності, а так само напруга колектор-еммітер і струм колектора.

Табл. 3.3.1 характеристики каскадів

Аналізуючи отримані результати представлені в таблиці 3.3.1 можна прийти до висновку, що доцільніше використовувати схему каскаду зі складанням напруг, оскільки значно знижуються споживана потужність і величина напруги живлення. Так само вибір каскаду зі складанням напруг обумовлений великою смугою пропускання, за завданням від 49МГц до 230МГц, і досить великий вихідною потужністю - 5 Вт. При виборі другого каскаду, резестівного або дросельного, виникають проблеми з вибором транзистора, тоді як каскад зі складанням напружень дозволяє досягти поставлені вимоги.

3.3.2 Вибір транзистора

Вибір транзистора здійснюється з урахуванням наступних граничних параметрів:

граничної частоти підсилення транзистора по струму в схемі з ОЕ

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ;

гранично допустимої напруги колектор-емітер

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ;

гранично допустимого струму колектора

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ;

граничної потужності, що розсіюється на колекторі

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV .

Цим вимогам повністю відповідає транзистор КТ934Б. Його основні технічні характеристики наведені нижче. [1]

Електричні параметри:

Гранична частота коефіцієнта передачі струму в схемі з ОЕ Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV МГц;

Постійна часу ланцюга зворотного зв'язку при Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV У Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV пс;

Статичний коефіцієнт передачі струму в схемі з ОЕ Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ;

Ємність колекторного переходу при Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV У Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV пФ;

Індуктивність виведення бази Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV нГн;

Індуктивність виведення емітера Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV нГн.

Граничні експлуатаційні дані:

Постійна напруга колектор-емітер Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV В;

Постійний струм колектора Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV А;

Постійна розсіює потужність колектора Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Вт;

3.3.3 Розрахунок еквівалентної схеми транзистора

Існує багато різних моделей транзистора. У даній роботі проведений розрахунок моделей: схеми Джиаколетто і односпрямованої моделі на ВЧ.

Відповідно до [2, 3,], наведені нижче співвідношення для розрахунку підсилювальних каскадів засновані на використанні еквівалентної схеми заміщення транзистора наведеної на малюнку 3.3.7, або на використанні його односпрямованої моделі [2, 3] наведена на рисунку 3.3.8

А) Розрахунок схеми Джиаколетто:

Схема Джиаколетто представлена ​​на малюнку 3.3.7.

Малюнок 3.3.7 Схема Джіаколетто.

Знайдемо за допомогою постійної часу ланцюга зворотного зв'язку опір базового переходу за формулою:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TVПідсилювач потужності для 1-12 каналів TV (2.9)

При чому Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV і Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV доложно бути виміряні при одному напрузі Uке. А так як довідкові дані наведені при різних напряжно, необхідно скористатися формулою переходу, котрі дозволяють обчислити Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV при будь-якому значенні напруги Uке:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV (2.10)

в нашому випадку:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підставимо отримане значення в формулу:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Тоді Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Знайдемо значення інших елементів схеми:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Де (2.11)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV - Опір еміттеного переходу транзистора

Тоді Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Ємність емітерного переходу: Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Вихідна сопртівленіе транзистора:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV (2.12)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV (2.13)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Б) Розрахунок односпрямованої моделі на ВЧ:

Схема односпрямованої моделі на ВЧ представлена ​​на малюнку 3.3.8 Опис такої моделі можна знайти в [3].

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Малюнок 3.3.8 односпрямована модель транзистора

Параметри еквівалентної схеми розраховуються за наведеними нижче формулами.

Вхідна індуктивність:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ,

де Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV -Індуктивності висновків бази і емітера, які беруться з довідкових даних.

Вхідний опір:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , (3.3.4)

Вихідний опір має таке ж значення, як і в схемі Джиаколетто:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV .

Вихідна ємність-це значення ємності Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV обчислене в робочій точці:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV .

3.3.4 Розрахунок ланцюгів термостабілізації

При розрахунку ланцюгів термостабілізації потрібно для початку вибрати варіант схеми. Існує кілька варіантів схем термостабілізації: пасивна колекторна, активна колекторна і емітерна. Їх застосування залежить від потужності каскаду і від того, наскільки жорсткі вимоги до термостабільності. Розглянемо ці схеми.

3.3.4.1 емітерна термостабилизация

Емітерной стабілізація застосовується в основному в малопотужних каскадах і є достачно простий в розрахунку і при цьому ефективної. Схема емітерний термостабілізації наведена на малюнку 3.3.9. Метод розрахунку та аналізу емітерний термостабілізації докладно описаний в [4].

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Малюнок 3.3.9 еммітерная термостабилизация

Розрахунок проводиться за такою схемою:

1.Вибіраются напруга емітера Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV і струм дільника Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , А також напруга живлення Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ;

2. Потім розраховуються Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV .

Напруга емітера Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV вибирається рівним Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV . Струм дільника Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV вибирається рівним Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Де Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV - Базовий струм транзистора і обчислюється за формулою:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV мА.

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV А

Враховуючи те, що в колекторному ланцюзі відсутній резистор, то напруга живлення розраховується за формулою Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV В. Розрахунок величин резисторів проводиться за наступними формулами:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Ом;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Ом;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Ом;

3.3.4.2 Активна колекторна термостабилизация

Активна колекторна термостабилизация використовується в потужних каскадах і є досить ефективною, її схема представлена ​​на малюнку 3.3.10. Її опис і розрахунок можна знайти в [5].

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Малюнок 3.3.10 Схема активної колекторної термостабілізації.

Як VT1 візьмемо КТ814А. Вибираємо падіння напруги на резисторіПідсилювач потужності для 1-12 каналів TV з умови Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV (Нехай Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV В), тоді Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV . Потім виробляємо наступний розрахунок:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ; (3.3.11)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ; (3.3.12)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ; (3.3.13)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ; (3.3.14)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , (3.3.15)

де Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV - Статичний коефіцієнт передачі струму в схемі з ПРО транзистора КТ814;

(3.3.16)

; (3.3.17)

. (3.3.18)

Отримуємо наступні значення:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Ом;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV мА;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV В;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV А;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV А;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Ом;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Ом.

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Величина індуктивності дроселя вибирається таким чином, щоб змінна складова струму не заземлювати через джерело живлення, а величина блокувальною ємності - таким чином, щоб колектор транзистора VT1 по змінному струму був заземлений.

3.3.4.3 Пасивна колекторна термостабилизация

Найбільш економічною і простою зі всіх схем термостабілізації є колекторна стабілізація. Стабілізація положення точки спокою здійснюється негативною паралельної зворотним зв'язком за напругою, що знімається з колектора транзистора. Схема колекторної стабілізації представлена ​​на малюнку 3.3.11.

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Малюнок 3.3.11 Схема пасивної колекторної термостабілізації

Розрахуємо основні елементи схеми за наступними формулами:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Виберемо напруга Urк = 5В і розрахуємо значення опору Rк.

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TVПідсилювач потужності для 1-12 каналів TVПідсилювач потужності для 1-12 каналів TV Знаючи базовий струм розрахуємо опір Rб

Визначимо рассеиваемую потужність на резисторі Rк

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Як було сказано вище, еміттерную термостабілізації в потужних каскадах застосовувати "невигідно" бо на резисторі, включеному в ланцюг емітера, витрачається велика потужність. У нашому випадку краще вибрати активну колекторних стабілізацію.

Розрахунок вхідного каскаду

3.4.1 Вибір робочої точки

При розрахунку режиму предоконечного каскаду домовимося, що харчування всіх каскадів здійснюється від одного джерела напруги з номінальним значенням Eп. Так як Eп = Uк0, то відповідно Uк0 у всіх каскадах береться однакове, тобто Uк0 (предоконечного к.) = Uк0 (вихідного к). Потужність, що генерується предоконечного каскадом повинна бути в коефіцієнт посилення вихідного каскаду разом з МКЦ (S210) разів менше, отже, і Iк0, буде у стільки ж разів менше. Виходячи з вищесказаного координати робочої точки візьмуть наступні значення: Uк0 = 15 В; Ікс = 0.4/2.058 = 0.19 А. Потужність, що розсіюється на колекторі Pк = Uк0 Iк0 = 2.85 Вт

3.4.2 Вибір транзистора

Вибір транзистора був проведений в пункті 3.3.5.2 Вибір вхідного транзистора здійснюється відповідно до вимог, наведених у пункті 3.3.2. Цим вимогам відповідає транзистор КТ913А. Його основні технічні характеристики наведені нижче. [1]

Електричні параметри:

гранична частота коефіцієнта передачі струму в схемі з ОЕ Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV МГц;

Постійна часу ланцюга зворотного зв'язку Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV пс;

Статичний коефіцієнт передачі струму в схемі з ОЕ Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ;

Ємність колекторного переходу при Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV У Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV пФ;

Індуктивність виведення бази Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV нГн;

Індуктивність виведення емітера Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV нГн.

Граничні експлуатаційні дані:

Постійна напруга колектор-емітер Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV В;

Постійний струм колектора Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV А;

3.4.3 Розрахунок еквівалентної схеми транзистора

Еквівалентна схема має той же вигляд, як і схема представлена ​​на малюнку 3.3. Розрахунок її елементів проводиться за формулами, наведеними в пункті 3.3.3.

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV нГн;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV пФ;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Ом

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Ом;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Ом;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV пФ.

3.4.4 Розрахунок ланцюга термостабілізації

Для вхідного каскаду також обрано активна колекторна термостабілізація.

Як VT1 візьмемо КТ814А. Вибираємо падіння напруги на резисторі Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV з умови Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV (Нехай Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV В), тоді Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV . Потім виробляємо наступний розрахунок:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ; (3.3.11)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ; (3.3.12)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ; (3.3.13)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ; (3.3.14)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , (3.3.15)

де Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV - Статичний коефіцієнт передачі струму в схемі з ПРО транзистора КТ814;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ; (3.3.16)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ; (3.3.17)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV . (3.3.18)

Отримуємо наступні значення:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Ом;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV мА;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV В;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV А;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV А;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Ом;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV кОм

3.5 Розрахунок коригувальних ланцюгів

3.5.1 Розрахунок вихідний коректує ланцюга

Розрахунок всіх КЦ проводиться відповідно до методики описаної в [2]. Схема вихідний коректує ланцюга представлена ​​на малюнку 3.12

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Малюнок 3.3.12 Схема вихідний коректує ланцюга

Вихідну коригувальну ланцюг можна розрахувати з використанням методики Фано, яка детально описана в методичному посібнику [2]. Знаючи Свих і fв можна розрахувати елементи L1 і C1.

Знайдемо Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV - Вихідний опір транзистора нормоване щодо Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV і Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV .

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV (3.5.1)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV .

Тепер по таблиці наведеної в [2] знайдемо найближчим до обчисленого значення Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV і виберемо відповідні йому нормовані величини елементів КЦ Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV і Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV .

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Знайдемо істинні значення елементів за формулами:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ; (3.5.2)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ; (3.5.3)

. Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Гн; (3.5.4)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Ф;

3.5.2 Розрахунок межкаскадной КЦ

У даному підсилювачі є дві МКЦ: між вхідним каскадом і каскадом зі складанням напруг і на вході підсилювача. Це коригувальні ланцюга третьеого порядку. Ланцюг такого виду забезпечує реалізацію підсилювального каскаду з нахилом АЧХ, що лежить в межах необхідних відхилень (підвищення або зниження) з заданими частотними спотвореннями [2].

Розрахунок межкаскадной коректує ланцюга, що знаходиться між вхідним каскадом і каскадом зі складанням напруг:

Принципова схема МКЦ представлена ​​на малюнку 3.3.13

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Малюнок 3.3.13. Межкаскадная коригувальна ланцюг третього порядку

При розрахунку використовуються односпрямовані моделі на ВЧ вхідного і предоконечного транзисторів. У схемі зі складанням напруг обидва транзистора вибираються однаковими. Виникає запитання: вибір предоконечного транзистора. Зазвичай його вибирають орієнтовно, і якщо отримані результати будуть задовольняти його залишають.

Для нашого випадку візьмемо транзистор КТ913А (VT1), який має наступні еквівалентні параметри:

Свих = 5.5 пФ

Rвих = 55 Ом

І транзистор КТ 934Б (VT2), який має такі еквівалентні параметри:

Lвх = 3.8 нГн

Rвх = 0.366 Ом

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TVПідсилювач потужності для 1-12 каналів TV При розрахунку будуть використовуватися коефіцієнти: Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Значення яких беруться з заданої нерівномірності АЧХ. Таблиця, приведена в методичному посібнику [2] У нашому випадку вони відповідно рівні: 2.31, 1.88, 1.67. Розрахунок полягає в знаходженні нормованих значень: Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV і підставляння їх у відповідні формули, з яких знаходяться нормовані значення елементів і перетворюються в дійсні значення.

Отже, зробимо розрахунок, використовуючи такі формули:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ,

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ,

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV = Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV - Нормовані значення Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV .

Підставимо вихідні параметри і в результаті одержимо:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Знаючи це, розрахуємо наступні коефіцієнти:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TVПідсилювач потужності для 1-12 каналів TV ;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ; (2.32)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ;

отримаємо:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Звідси знайдемо нормовані значення Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , І Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV :

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

де Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ; (2.33)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV .

При розрахунку отримаємо:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

і в результаті:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Розрахуємо додаткові параметри:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV (2.34)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV (2.35)

де S210-коефіцієнт передачі кінцевого каскаду.

Для вирівнювання АЧХ в області нижніх частот використовується резистор Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Що розраховується за формулою:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV (2.36)

Знайдемо істинні значення інших елементів за формулами:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , (2.37)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

3.5.3 Розрахунок вхідний КЦ

Схема вхідний КЦ представлена ​​на малюнку 3.5.14. Її розрахунок, а також табличні значення аналогічні описаним в пункті 3.5.1.

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Малюнок 3.5.14 вхідні корегує ланцюг

Расчитаем вхідні корегує ланцюг:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ,

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ,

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV = Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV - Нормовані значення Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV .

Підставимо вихідні параметри і в результаті одержимо:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Знаючи це, розрахуємо наступні коефіцієнти:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TVПідсилювач потужності для 1-12 каналів TV ;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ; (2.32)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ;

отримаємо:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Звідси знайдемо нормовані значення Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , І Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV :

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

де Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ; (2.33)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV ;

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV .

При розрахунку отримаємо:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

і в результаті:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Розрахуємо додаткові параметри:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV (2.34)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV (2.35)

де S210-коефіцієнт передачі кінцевого каскаду.

Для вирівнювання АЧХ в області нижніх частот використовується резистор Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Що розраховується за формулою:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV (2.36)

Знайдемо істинні значення інших елементів за формулами:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , (2.37)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

На цьому розрахунок вхідного каскаду закінчений.

3.6 Розрахунок розділових і блокувальних ємностей

Дросель в колекторному ланцюзі каскадів ставиться для того, щоб вихід транзистора по змінному струмі не був заземлений. Його величина вибирається виходячи з умови:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV . (3.6.3)

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV мкГн.

Опір і ємність зворотного зв'язку, що стоять в ланцюзі бази вихідного транзистора расчитаем за формулами:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підставивши значення отримаємо:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TVПідсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Розділові ємності.

Пристрій має 4 реактивних елемента, що вносять частотні спотворення на низьких частотах. Ці елементи - розділові ємності. Кожна з цих ємностей за технічним завданням повинна вносити не більше 0.75 дБ частотних спотворень. Номінал кожної ємності з урахуванням заданих спотворень і обв'язували опорів розраховується за формулою: Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV (1.38)

де Yн - задані спотворення; R1 і R2 - обв'язують опору, Ом; wн - нижня частота, рад / сек.

Наведемо спотворення, задані в децибелах: Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV , (1.39)

де М - частотні спотворення, що припадають на каскад, Дб. Тоді

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TVПідсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Номінал розділової ємності кінцевого каскаду:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Номінал розділової ємності стоїть в ланцюзі колектора транзистора із загальним емітером в каскаді зі складанням напруг:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Номінал розділової ємності стоїть в ланцюзі колектора вхідного транзистора:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV Номінал розділової ємності вхідного каскаду:

Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV

Ємність Сбл знайдемо з умови:

ç XСблç <<Rк, де Rк - опір стоїть в ланцюзі колектора транзистора активної колекторної термостабілізації представленої на ріс.3.3.10.

ê Хсê = ê 1 / i × w × Сê = 1 / w × З

С = 1 / ê Хсê × w

Для розрахунку Сбл візьмемо ê Хсê = 0.43 що 500 разів менше Rк. У результаті отримаємо:

С = 1/0.43 × 2 × p × 230 × 106 = 1.6 × 10-9

Сбл = 1.6 нФ

4. Висновок

Розрахований підсилювач має наступні технічні характеристики:

1. Робоча смуга частот: 49-230 МГц

2. Лінійні спотворення

в області нижніх частот не більше 2 дБ

в області верхніх частот не більше 2 дБ

3. Коефіцієнт посилення 30дБ з підйомом області верхніх частот 6 дБ

4. Харчування однополярне, Eп = 16 В

5. Діапазон робочих температур: від +10 до +60 градусів Цельсія

Підсилювач розрахований на навантаження Rн = 75 Ом

Підсилювач має запас по посиленню 5Дб, це потрібно для того, щоб у разі погіршення, в силу якихось причин, параметрів окремих елементів коефіцієнт передачі підсилювача не опускався нижче заданого рівня, визначеного технічним завданням.


Поз.

Позна-

чення

Найменування

Кол.

Примітка
Транзистори
VT1 КТ913А 1
VT2 КТ814А 1
VT3 КТ934Б 1
VT4 КТ814А 1
VT5 КТ934Б 1
VT6 КТ814А 1
Конденсатори
С1 КД-2-0.1нФ ± 5% ОЖО.460.203 ТУ 1
С2 КД-2-20пФ ± 5% ОЖО.460.203 ТУ 1
С3 КД-2-16пФ ± 5% ОЖО.460.203 ТУ 1
С4, С8,

С10, С12
КМ-6-2.2нФ ± 5% ОЖО.460.203 ТУ 4
С5 КД-2-200пф ± 5% ОЖО.460.203 ТУ 1
С6 КД-2-22пФ ± 5% ОЖО.460.203 ТУ 1
С7 КД-2-7.6пФ ± 5% ОЖО.460.203 ТУ 1
С9 КД-2-110пФ ± 5% ОЖО.460.203 ТУ 1

С11

КМ-6-16пФ ± 5% ОЖО.460.203 ТУ 1
С13 КД-2-100пФ ± 5% ОЖО.460.203 ТУ 1
С14 КМ-6-10пФ ± 5% ОЖО.460.203 ТУ 1
Котушки індуктивності
L1 Індуктивність 25нГн ± 5% 1
L2 Індуктивність 12нГн ± 5% 1
L3 Індуктивність 50нГн ± 5% 1
Др4-Др8 Індуктивність 25мкГн ± 5% 5
РТФ КП 468740.001 ПЗ
Літ

Маса

Масштаб

Змін

Лист

Nдокум. Підпис.

Дата

УCІЛІТЕЛЬ ПОТУЖНОСТІ
Виконав

Далматов

ДЛЯ 1-12 КАНАЛІВ

Перевір.

Титов А.А.

TV

Лист

Листів

ТУСУР РТФ
Перелік елементів Кафедра РЗИ
Підсилювач потужності для 1-12 каналів TV
гр. 148-3
Список використаних джерел
1 Довідник напівпровідникові прилади / транзистори середньої та великої потужності. Під ред. А. В. Голомедова. Видання третє. Москва 1995 г.
2 Тітов А.А. Розрахунок коригувальних ланцюгів широкосмугових підсилюючих каскадів на біполярних транзисторах - http://referat.ru/download/ref-2764.zip
3 Широкосмугові радіопередавальні пристрої / Алексєєв О.В., Головков О.А., Польовий В.В., Соловйов О.О.; Під ред. О.В. Алексєєва .- М.: Зв'язок. 1978
4 Мамонкин І.Г. Підсилювальні пристрої: Навчальний посібник для вузів. - М.: Зв'язок, 1977.
5 Титов А.А. Розрахунок дисипативної межкаскадной коректує ланцюга широкосмугового підсилювача потужності. / / Радіотехніка. 1989. № 2


Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
83.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Підсилювач потужності для 1 12 каналів TV
Підсилювач потужності 1 5 каналів ТБ
Підсилювач потужності 1-5 каналів ТБ
Широкосмуговий підсилювач потужності
Підсилювач потужності звукової частоти
Підсилювач потужності широкосмугового локатора
Мостовий підсилювач потужності звукової частоти
Підсилювач потужності системи пошуку нелінійностей
Мостовий підсилювач потужності звукової частоти 2
© Усі права захищені
написати до нас