Міністерство освіти і науки РФ
Пензенський державний університет
Інститут систем управління та інформаційної безпеки
Кафедра: «Автономні інформаційні та керуючі системи»
Курсова робота на тему:
«Розрахувати підсилювач радіочастоти, призначений для посилення АМ сигналу»
Виконав: студент
групи 05УУ1
Мочалов В.І.
Перевірив: Іванцов Д.С.
Пенза 2007
Технічне завдання
1. Розрахувати параметри елементів схеми;
2. Знайти низькочастотний (НЧ) еквівалент, передавальну функцію;
3. Розрахувати і побудувати перехідну характеристику і графік вихідного сигналу.
Частота поточного коливання f 0 = 10 МГц.
Частота моделюючого сигналу F М = 2 кГц.
Форма моделюючого сигналу - пилкоподібна.
Введення
У радіопередавальних і радіоприймальних пристроях широко використовуються для посилення вузькосмугових сигналів так звані резонансні підсилювачі, лампові і транзисторні. У таких підсилювачів як навантаження анода (колектора, стоку) використовується паралельний коливальний контур.
Резонансні підсилювачі в режимі малого сигналу знаходять широке застосування у радіоприймальних пристроях, де потужності підсилюються вузькосмугових сигналів невеликі, тому малі, як потужності, споживані підсилювачем від джерел живлення, так і їх роль у формуванні загальної потужності, що витрачається радіоприймальних пристроєм.
Для збільшення амплітуди і потужності посиленого сигналу в якості робочого використовується також і нелінійний ділянка характеристики підсилювального приладу резонансного підсилювача, що досягається збільшенням амплітуди вхідного впливу і вибором відповідної робочої точки. Іншими словами, підсилювач використовується в режимі великого сигналу.
У техніці радіопередавальних пристроїв резонансні підсилювачі, що працюють в режимі великого сигналу, використовуються як для посилення вузькосмугових сигналів, так і для посилення гармонійних коливань більшої потужності.
1 частина. Розробка принципової електричної схеми підсилювача сигналу з АМ
Підсилювальний каскад (рис. 1) виконаний за схемою з загальним емітером (ОЕ) з ланцюгом стабілізації струму спокою колектора (R Е, З Е). Для запобігання попаданню високочастотних складових струму в ланцюг харчування та зменшення взаємного впливу каскадів.
Рис. 1. Принципова електрична схема підсилювача АМ-сигналу.
Як АЕ для роботи в резонансній каскаді вибираємо транзистор КТ342А. Його параметри:
Зробимо розрахунок параметрів транзистора на частоті 10 МГц. Активні опору емітерного переходу і бази визначаються з виразу:
Вхідний опір транзистора в схемі з ПРО на низькій частоті:
Гранична частота крутості характеристики у схемі з ОЕ:
Гранична частота підсилення струму в схемі ОЕ:
Знаходимо Y-параметри транзистора на частоті 10 МГц:
де
Частота одиничного посилення каскаду для схеми включення з загальним емітером:
Розрахунок елементів живлення каскаду.
Зміна зворотного струму колектора:
де Iкбо = 2 мкА - зворотний струм колектора при температурі Те = 293 К.
Теплове зміщення напруги бази:
де
Необхідна нестабільність колекторного струму:
Опір резистора в ланцюзі емітера:
Стандартне значення опору Rе = 560 Ом.
Знаходимо значення опорів резисторів зміщення напруги на базі транзистора:
Стандартні значення:
R1 = 12 кОм; R2 = 78 кОм.
Значення ємності конденсатора в ланцюзі емітера:
Стандартне значення Се = 1500 пФ.
Значення ємності розділового конденсатора:
де
Стандартне значення Ср = 220 пФ.
2 частина
Рис. 2. Вибір робочої точки транзистора
Знайдемо коефіцієнт передачі:
Пензенський державний університет
Інститут систем управління та інформаційної безпеки
Кафедра: «Автономні інформаційні та керуючі системи»
Курсова робота на тему:
«Розрахувати підсилювач радіочастоти, призначений для посилення АМ сигналу»
Виконав: студент
групи 05УУ1
Мочалов В.І.
Перевірив: Іванцов Д.С.
Пенза 2007
Технічне завдання
1. Розрахувати параметри елементів схеми;
2. Знайти низькочастотний (НЧ) еквівалент, передавальну функцію;
3. Розрахувати і побудувати перехідну характеристику і графік вихідного сигналу.
Частота поточного коливання f 0 = 10 МГц.
Частота моделюючого сигналу F М = 2 кГц.
Форма моделюючого сигналу - пилкоподібна.
Введення
У радіопередавальних і радіоприймальних пристроях широко використовуються для посилення вузькосмугових сигналів так звані резонансні підсилювачі, лампові і транзисторні. У таких підсилювачів як навантаження анода (колектора, стоку) використовується паралельний коливальний контур.
Резонансні підсилювачі в режимі малого сигналу знаходять широке застосування у радіоприймальних пристроях, де потужності підсилюються вузькосмугових сигналів невеликі, тому малі, як потужності, споживані підсилювачем від джерел живлення, так і їх роль у формуванні загальної потужності, що витрачається радіоприймальних пристроєм.
Для збільшення амплітуди і потужності посиленого сигналу в якості робочого використовується також і нелінійний ділянка характеристики підсилювального приладу резонансного підсилювача, що досягається збільшенням амплітуди вхідного впливу і вибором відповідної робочої точки. Іншими словами, підсилювач використовується в режимі великого сигналу.
У техніці радіопередавальних пристроїв резонансні підсилювачі, що працюють в режимі великого сигналу, використовуються як для посилення вузькосмугових сигналів, так і для посилення гармонійних коливань більшої потужності.
1 частина. Розробка принципової електричної схеми підсилювача сигналу з АМ
Підсилювальний каскад (рис. 1) виконаний за схемою з загальним емітером (ОЕ) з ланцюгом стабілізації струму спокою колектора (R Е, З Е). Для запобігання попаданню високочастотних складових струму в ланцюг харчування та зменшення взаємного впливу каскадів.
Рис. 1. Принципова електрична схема підсилювача АМ-сигналу.
Як АЕ для роботи в резонансній каскаді вибираємо транзистор КТ342А. Його параметри:
Зробимо розрахунок параметрів транзистора на частоті 10 МГц. Активні опору емітерного переходу і бази визначаються з виразу:
Вхідний опір транзистора в схемі з ПРО на низькій частоті:
Гранична частота крутості характеристики у схемі з ОЕ:
Гранична частота підсилення струму в схемі ОЕ:
Знаходимо Y-параметри транзистора на частоті 10 МГц:
де
Частота одиничного посилення каскаду для схеми включення з загальним емітером:
Розрахунок елементів живлення каскаду.
Зміна зворотного струму колектора:
де Iкбо = 2 мкА - зворотний струм колектора при температурі Те = 293 К.
Теплове зміщення напруги бази:
де
Необхідна нестабільність колекторного струму:
Опір резистора в ланцюзі емітера:
Стандартне значення опору Rе = 560 Ом.
Знаходимо значення опорів резисторів зміщення напруги на базі транзистора:
Стандартні значення:
R1 = 12 кОм; R2 = 78 кОм.
Значення ємності конденсатора в ланцюзі емітера:
Стандартне значення Се = 1500 пФ.
Значення ємності розділового конденсатора:
де
Стандартне значення Ср = 220 пФ.
2 частина
Рис. 2. Вибір робочої точки транзистора
Знайдемо коефіцієнт передачі: