Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

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

скачати

Міністерство загальної та професійної освіти

Російської Федерації

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УНІВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ ТА РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ

(ТУСУР)

Кафедра радіоелектроніки та захисту інформації (РЗИ)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ.

Пояснювальна записка до курсового

проекту з дисципліни «Схемотехніка аналогових електронних пристроїв»

Виконав

студент гр.148-3

______Размолодін Д.Б.

Перевірив

викладач каф. РЗИ

______Тітов А.А.

2001

Зміст

1.Вступ ............................................... ........................................... 3

2.Технічні завдання .............................................. ........................ 4

3.Расчетная частина ... ............................................. .............................. 5

3.1 Структурна схема підсилювача ........................................... ... .. 5

3.2 Розподіл лінійних спотворень в області ВЧ ........ ... .5

3.3 Розрахунок вихідного каскаду ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ............ 5

3.3.1 Вибір робочої точки ............................................ ...... 5

3.3.2 Вибір транзистора ............................................. ......... 6

3.3.3 Розрахунок еквівалентної схеми

транзистора ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ............... 7

3.3.4 Розрахунок ланцюгів термостабілізації ... ... ... ... ... ........... 9

3.4 Розрахунок вхідного каскаду

по постійному струму. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ............. 14

3.4.1 Вибір робочої точки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ............. 14

3.4.2 Вибір транзистора ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ............. 15

3.4.3 Розрахунок еквівалентної схеми

транзистора ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ............. 15

3.4.4 Розрахунок ланцюгів термостабілізації. ... ... ... ... ............ 16

3.5 Розрахунок коригувальних ланцюгів ... ... ... ... ... ... ... ... .............. 17

3.5.1 Вихідна коригувальна ланцюг ... ... ... ... ............. 17

3.5.2 Розрахунок межкаскадной КЦ ... ... ... ... ... ... ... ... .......... 18

3.5.3 Розрахунок вхідний КЦ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ............ 21

3.6 Розрахунок розділових і блокувальних ємностей ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ............... 23

4 Висновок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... 26

Література

1.Вступ

У цій роботі потрібно розрахувати антенний підсилювач з підйомом амплітудно-частотної характеристики. Необхідність підсилювати сигнал, що приймається антеною, виникає через те, що досить великі втрати в кабелі, що зв'язує антену і приймальний пристрій. До того ж втрати значно зростають із зростанням частоти.

Для того, щоб компенсувати ці втрати сигнал після прийому попередньо підсилюють, а потім направляють в приймальний тракт. При цьому підсилювач повинен мати підйом АЧХ в області високих частот. У даній роботі було потрібно забезпечити підйом рівний 6дБ на октаву.

При проектуванні будь-якого підсилювача основною складністю є забезпечення заданого посилення в робочій смузі частот. У даному випадку смуга частот становить 400-800 МГц. З урахуванням того, що підсилювальні властивості транзисторів значно погіршуються зі зростанням частоти, то розробка пристрою з підйомом АЧХ на таких частотах є непростим завданням.

Найбільш ефективним є використання в даному випадку міжкаскадних коригувальних ланцюгів 4-го порядку. Така ланцюг дозволяє робити коефіцієнт підсилення з підйомом до 6 дБ у смузі частот від 0 до fв, що дуже важливо для даного пристрою. Використання цих коригувальних ланцюгів дає можливість брати транзистори з граничною частотою, тобто менш дорогі, без погіршення параметрів всього підсилювача.

2. Технічне завдання

Підсилювач повинен відповідати наступним вимогам:

1. Робоча смуга частот: 400-800 МГц

2. Лінійні спотворення

в області нижніх частот не більше 3 дБ

в області верхніх частот не більше 3 дБ

3. Коефіцієнт посилення 25 дБ з підйомом області верхніх частот 6 дБ

4. Амплітуда вихідного напруги Uвих = 2.5 В

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

6. Опір джерела сигналу і навантаження Rг = Rн = 50 Ом

3. Розрахункова частина

3.1 Структурна схема підсилювача.

Враховуючи те, що каскад із загальним емітером дозволяє отримувати посилення до 20 дБ, оптимальне число каскадів даного підсилювача дорівнює двом. Попередньо розподілимо на кожен каскад по 15 дБ. Таким чином, коефіцієнт передачі пристрою складе 30 дБ, з яких 25 дБ необхідні за завданням, а 5 дБ будуть запасом посилення.

Структурна схема, представлена ​​на малюнку 3.1, містить крім підсилювальних каскадів коригувальні ланцюга, джерело сигналу і навантаження.

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Малюнок 3.1

3.2 Розподіл лінійних спотворень у

області ВЧ

Розрахунок підсилювача будемо проводити виходячи з того, що викривлення розподілені наступним чином: вихідна КЦ-1 дБ, вихідний каскад з межкаскадной КЦ-1.5 дБ, вхідний каскад з вхідною КЦ-0.5 дБ. Таким чином, максимальна нерівномірність АЧХ підсилювача не перевищить 3 дБ.

3.3 Розрахунок вихідного каскаду

3.3.1 Вибір робочої точки

Координати робочої точки можна приблизно розрахувати за такими формулами [1]:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.3.1)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ (3.3.2)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.3.3)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ - Початкова напруга нелінійного ділянки вихідних

характеристик транзистора, Антенний підсилювач з підйомом АЧХ .

Так як в обраній мною схемі вихідного каскаду опір колектора відсутня, то. Розраховуючи за формулами 3.3.1 і 3.3.3, отримуємо такі координати робочої точки:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ мА,

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ В.

Знайдемо потужність, що розсіюється на колекторі Антенний підсилювач з підйомом АЧХ мВт.

3.3.2 Вибір транзистора

Вибір транзистора здійснюється з урахуванням наступних граничних параметрів:

1. граничної частоти підсилення транзистора по струму в схемі з ОЕ

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ;

2. гранично допустимої напруги колектор-емітер

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ;

3. гранично допустимого струму колектора

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ;

4. граничної потужності, що розсіюється на колекторі

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ .

Цим вимогам повністю відповідає транзистор КТ996Б-2. Його основні технічні характеристики наведені нижче.

Електричні параметри:

1. Гранична частота коефіцієнта передачі струму в схемі з ОЕ МГц;

2. Постійна часу ланцюга зворотного зв'язку Антенний підсилювач з підйомом АЧХ пс;

3. Статичний коефіцієнт передачі струму в схемі з ОЕ;

4. Ємність колекторного переходу при Антенний підсилювач з підйомом АЧХ У пФ;

5. Індуктивність виведення бази Антенний підсилювач з підйомом АЧХ нГн;

6. Індуктивність виведення емітера Антенний підсилювач з підйомом АЧХ нГн.

Граничні експлуатаційні дані:

1. Постійна напруга колектор-емітер Антенний підсилювач з підйомом АЧХ В;

2. Постійний струм колектора Антенний підсилювач з підйомом АЧХ мА;

3. Постійна розсіює потужність колектора Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Вт;

4. Температура переходу Антенний підсилювач з підйомом АЧХ К.

Навантажувальні прямі по змінному і постійному струмі для вихідного каскаду представлені на малюнку 3.2. Напруга живлення вибрано рівним 10В.

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Малюнок 3.2

3.3.3 Розрахунок еквівалентної схеми транзистора

Оскільки робочі частоти підсилювача помітно більше частоти, то з еквівалентній схеми можна виключити вхідну ємність, так як вона не впливає на характер вхідного опору транзистора. Індуктивність ж висновків транзистора навпаки робить істотний вплив і тому повинна бути включена в модель. Еквівалентна високочастотна модель представлена ​​на малюнку 3.3. Опис такої моделі можна знайти в [2].

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Малюнок 3.3

Параметри еквівалентної схеми розраховуються за наведеними нижче формулами.

Вхідна індуктивність:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.3.3)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ -Індуктивності висновків бази і емітера.

Вхідний опір:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.3.4)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , Причому, Антенний підсилювач з підйомом АЧХ і - довідкові дані.

Крутизна транзистора:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.3.5)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ,, Антенний підсилювач з підйомом АЧХ .

Вихідний опір:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ . (3.3.6)

Вихідна ємність:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ . (3.3.7)

У відповідність з цими формулами одержуємо такі значення елементів еквівалентної схеми:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ нГн;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ пФ;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ А / В;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ пФ.

3.3.4 Розрахунок ланцюгів термостабілізації

Існує кілька варіантів схем термостабілізації. Їх застосування залежить від потужності каскаду і від того, наскільки жорсткі вимоги до термостабільності. У даній роботі розглянуті три схеми термостабілізації: пасивна колекторна, активна колекторна і емітерна.

3.3.4.1 Пасивна колекторна термостабилизация

Даний вид термостабілізації (схема представлена ​​на малюнку 3.4) використовується на малих потужностях і менш ефективний, ніж дві інші, тому що напруга негативного зворотного зв'язку, що регулює струм через транзистор подається на базу через базовий дільник.

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Малюнок 3.4

Розрахунок, докладно описаний в [3], полягає в наступному: вибираємо напруга (в даному випадку Антенний підсилювач з підйомом АЧХ В) і струм дільника (в даному випадку Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , Де - струм бази), потім знаходимо елементи схеми за формулами:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ; (3.3.8)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.3.9)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ - Напруга на переході база-емітер рівне 0.7 В;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ . (3.3.10)

Отримаємо наступні значення:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом.

3.3.4.2 Активна колекторна термостабилизация

Активна колекторна термостабилизация використовується в потужних каскадах і є дуже ефективною, її схема представлена ​​на малюнку 3.5. Її опис і розрахунок можна знайти в [2].

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Малюнок 3.5

Як VT1 візьмемо КТ315А. Вибираємо падіння напруги на резисторі з умови Антенний підсилювач з підйомом АЧХ (Нехай В), потім виробляємо наступний розрахунок:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ; (3.3.11)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ; (3.3.12)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ; (3.3.13)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ; (3.3.14)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.3.15)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ - Статичний коефіцієнт передачі струму в схемі з ПРО транзистора КТ315А;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ; (3.3.16)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ; (3.3.17)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ . (3.3.18)

Отримуємо наступні значення:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ мА;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ В;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ кОм;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ А;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ А;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ кОм;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ кОм.

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 емітерна термостабилизация

Для вихідного каскаду обрана емітерна термостабилизация, схема якої наведена на малюнку 3.6. Метод розрахунку та аналізу емітерний термостабілізації докладно описаний в [3].

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Малюнок 3.6

Розрахунок проводиться за такою схемою:

1.Вибіраются напруга емітера Антенний підсилювач з підйомом АЧХ і струм дільника (див. рис. 3.4), а також напруга живлення;

2. Потім розраховуються Антенний підсилювач з підйомом АЧХ .

3. Проводиться перевірка - чи буде схема термостабільна при вибраних значеннях і Антенний підсилювач з підйомом АЧХ . Якщо ні, то знову здійснюється підбір і Антенний підсилювач з підйомом АЧХ .

У даній роботі схема є термостабільної при В і Антенний підсилювач з підйомом АЧХ мА. Враховуючи те, що в колекторному ланцюзі відсутній резистор, то напруга живлення розраховується за формулою В. Розрахунок величин резисторів проводиться за наступними формулами:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ; (3.3.19)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ; (3.3.20)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ . (3.3.21)

Для того, щоб з'ясувати чи буде схема термостабільної проводиться розрахунок наведених нижче величин.

Тепловий опір перехід - навколишнє середовище:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.3.22)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , - Довідкові дані;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ К - нормальна температура.

Температура переходу:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.3.23)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ К - температура навколишнього середовища (в даному випадку взята максимальна робоча температура підсилювача);

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ - Потужність, що розсіюється на колекторі.

Некерований струм колекторного переходу:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.3.24)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ - Відхилення температури транзистора від нормальної;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ лежить в межах А;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ - Коефіцієнт, що дорівнює 0.063-0.091 для германію і 0.083-0.120 для кремнію.

Параметри транзистора з урахуванням зміни температури:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.3.25)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ одно 2.2 (мВ / градус Цельсія) для германію і

3 (мВ / градус Цельсія) для кремнію.

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.3.26)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ (1 / градус Цельсія).

Визначимо повний постійний струм колектора при зміні температури:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.3.27)

де

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ . (3.3.28)

Для того щоб схема була термостабільна необхідне виконання умови:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ,

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ . (3.3.29)

Розраховуючи за наведеними вище формулами, отримаємо такі значення:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ До;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ До;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ А;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ А;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ А.

Як видно з розрахунків умова термостабільності виконується.

3.4 Розрахунок вхідного каскаду по постійному струму

3.4.1 Вибір робочої точки

При розрахунку необхідного режиму транзистора проміжних і вхідного каскадів по постійному току слід орієнтуватися на співвідношення, наведені в пункті 3.3.1 з урахуванням того, що замінюється на вхідний опір наступного каскаду. Але, при малосигнальний режимі, за основу можна брати типовий режим транзистора (зазвичай для малопотужних ВЧ і НВЧ транзисторів мА і Антенний підсилювач з підйомом АЧХ В). Тому координати робочої точки виберемо наступні мА, Антенний підсилювач з підйомом АЧХ В. Потужність, що розсіюється на колекторі мВт.

3.4.2 Вибір транзистора

Вибір транзистора здійснюється відповідно до вимог, наведених у пункті 3.3.2. Цим вимогам відповідає транзистор КТ371А. Його основні технічні характеристики наведені нижче.

Електричні параметри:

1. гранична частота коефіцієнта передачі струму в схемі з ОЕ ГГц;

2. Постійна часу ланцюга зворотного зв'язку Антенний підсилювач з підйомом АЧХ нс;

3. Статичний коефіцієнт передачі струму в схемі з ОЕ;

4. Ємність колекторного переходу при Антенний підсилювач з підйомом АЧХ У пФ;

5. Індуктивність виведення бази Антенний підсилювач з підйомом АЧХ нГн;

6. Індуктивність виведення емітера Антенний підсилювач з підйомом АЧХ нГн.

Граничні експлуатаційні дані:

1. Постійна напруга колектор-емітер Антенний підсилювач з підйомом АЧХ В;

2. Постійний струм колектора Антенний підсилювач з підйомом АЧХ мА;

3. Постійна розсіює потужність колектора Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Вт;

4. Температура переходу Антенний підсилювач з підйомом АЧХ К.

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.

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ нГн;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ пФ;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ А / В;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ пФ.

3.4.4 Розрахунок ланцюга термостабілізації

Для вхідного каскаду також обрано емітерна термостабилизация, схема якої наведена на малюнку 3.7.

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Малюнок 3.7

Метод розрахунку схеми ідентичний наведеному в пункті 3.3.4.3 з тією лише особливістю що присутнє, як видно з малюнка, опір в ланцюзі колектора Антенний підсилювач з підйомом АЧХ . Це опір є частиною коректує ланцюга і розрахунок описаний у пункті 3.5.2.

Ця схема термостабільна при Антенний підсилювач з підйомом АЧХ В і мА. Напруга харчування розраховується за формулою В.

Розраховуючи за формулами 3.3.19-3.3.29 отримаємо:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ кОм;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ кОм;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ кОм;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ кОм;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ До;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ До;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ А;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ кОм;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ мА;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ мА.

Умова термостабільності виконується.

3.4 Розрахунок коригувальних ланцюгів

3.4.1 Вихідна коригувальна ланцюг

Розрахунок всіх КЦ проводиться відповідно до методики описаної в [4]. Схема вихідний коректує ланцюга представлена ​​на малюнку 3.8. Знайдемо Антенний підсилювач з підйомом АЧХ - Вихідний опір транзистора нормоване щодо Антенний підсилювач з підйомом АЧХ і.

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ (3.5.1)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ .

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Малюнок 3.8

Тепер по таблиці наведеної в [4] знайдемо найближчим до обчисленого значення і виберемо відповідні йому нормовані величини елементів КЦ і Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , А також-коефіцієнт, що визначає величину відчутного опору навантаження і модуль коефіцієнта відбиття Антенний підсилювач з підйомом АЧХ .

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Знайдемо істинні значення елементів за формулами:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ; (3.5.2)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ; (3.5.3)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ . (3.5.4)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ нГн;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ пФ;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом.

Розрахуємо частотні спотворення в області ВЧ, що вносяться вихідний ланцюгом:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.5.5)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ,

або Антенний підсилювач з підйомом АЧХ дБ.

3.5.2 Розрахунок межкаскадной КЦ

Схема МКЦ представлена ​​на малюнку 3.9. Це коригувальна ланцюг четвертого порядку, нормовані значення її елементів вибираються з таблиці, яку можна знайти в [4], виходячи з необхідної форми і нерівномірності АЧХ. Потрібно врахувати, що елементи, наведені в таблиці, формують АЧХ в діапазоні частот від 0 до Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , А в даній роботі кожна КЦ повинна давати підйом 3дБ на октаву. Отже, щоб забезпечити такий підйом потрібно вибирати елементи, які дають підйом 6дБ в діапазоні від 0 до.

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Малюнок 3.9

Нормовані значення елементів КЦ, наведені нижче, обрані для випадку, коли нерівномірність АЧХ ланцюга не перевищує ± 0.5дБ.

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Ці значення розраховані для випадку, коли ємність ліворуч від КЦ дорівнює 0, а праворуч - ¥. Зробимо перерахунок значень за наведеними нижче формулами [4] з урахуванням того, що ємність ліворуч дорівнює вихідний ємності транзистора VT1.

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.5.6)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.5.7)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.5.8)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.5.9)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ . (3.5.10)

У формулах 3.5.6-3.5.10 Антенний підсилювач з підйомом АЧХ - Це нормована вихідна ємність транзистора VT1. Нормировка проведена щодо вихідного опору VT1 і циклічної частоти:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ .

Отримуємо наступні перелічені значення:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Всі величини нормовані щодо верхньої циклічної частоти і вихідного опору транзістораVT1. Після денормірованія отримаємо такі значення елементів КЦ:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ мкГн;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ пФ;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ пФ;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ нГн.

При підборі номіналів індуктивність Антенний підсилювач з підйомом АЧХ слід зменшити на величину вхідний індуктивності транзистора. Потрібно також відзначити, що і Антенний підсилювач з підйомом АЧХ стоять в колекторному ланцюзі вхідного каскаду.

Знайдемо сумарний коефіцієнт передачі коректує ланцюга і транзистора VT2 в області середніх частот за формулою [2]:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.5.7)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ - Коефіцієнт підсилення транзистора по потужності в режимі двостороннього узгодження;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ - Нормоване щодо вихідного опору транзистора VT1 вхідний опір каскаду на транзисторі VT2, рівне паралельному включенню вхідного опору транзистора Антенний підсилювач з підйомом АЧХ і опору базового дільника Антенний підсилювач з підйомом АЧХ .

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ ;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ .

Коефіцієнт посилення дорівнює:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

або Антенний підсилювач з підйомом АЧХ дБ.

Нерівномірність коефіцієнта підсилення не перевищує 1дБ.

3.5.3 Розрахунок вхідний КЦ

Схема вхідний КЦ представлена ​​на малюнку 3.10. Її розрахунок, а також табличні значення аналогічні описаним в пункті 3.5.1. Відмінність в тому, що табличні значення не вимагають перерахунку, так як ємність ліворуч від КЦ дорівнює 0, а праворуч - ¥. Тому денорміровав ці значення ми відразу отримаємо елементи КЦ. Денорміруем величини відносно опору генератора сигналу і Антенний підсилювач з підйомом АЧХ . Розрахунок такий ланцюга також можна знайти в [4].

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Малюнок 3.10

Табличні значення (спотворення в області ВЧ не більше ± 0.5 дБ):

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Після денормірованія отримуємо такі величини:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ нГн;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ пФ;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ пФ;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ нГн.

Індуктивність Антенний підсилювач з підйомом АЧХ практично дорівнює вхідний індуктивності транзистора VT1, тому її роль будуть виконувати висновки транзистора.

Розрахунок сумарного коефіцієнта передачі коректує ланцюга і транзистора VT1 в області середніх частот зробимо за формулою 3.5.7, замінивши Антенний підсилювач з підйомом АЧХ на, яке знаходиться за аналогічним формулами, і, взявши коефіцієнт підсилення по потужності:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ .

Потрібно не забувати, що всі нормовані величини в цьому пункті нормовані відносно.

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ Ом;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Отримаємо коефіцієнт підсилення:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

або Антенний підсилювач з підйомом АЧХ дБ.

Нерівномірність коефіцієнта підсилення не перевищує 1дБ. Таким чином, сумарні спотворення в області ВЧ не перевищать 2.5дБ.

Коефіцієнт передачі всього підсилювача:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ дБ.

3.6 Розрахунок розділових і блокувальних ємностей

На малюнку 3.11 наведена принципова схема підсилювача. Розрахуємо номінали елементів позначених на схемі. Розрахунок проводиться у відповідності з методикою описаної в [1]

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ

Малюнок 3.11

Розрахуємо опір і ємність фільтра за формулами:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.6.1)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ - Напруга живлення підсилювача дорівнює напрузі харчування вихідного каскаду;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ - Напруга живлення вхідного каскаду;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ - Відповідно колекторний, базовий струми і струм дільника вхідного каскаду;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.6.2)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ - Нижня гранична частота підсилювача.

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ кОм;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ пФ.

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

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ . (3.6.3)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ мкГн.

Так як ємності, що стоять в еміттерние ланцюгах, а також розділові ємності вносять спотворення в області нижніх частот, то їх розрахунок слід робити, керуючись допустимим коефіцієнтом частотних спотворень. У даній роботі цей коефіцієнт становить 3дБ. Всього ємностей три, тому можна розподілити на кожну з них по 1дБ.

Знайдемо постійну часу, відповідну нерівномірності 1дБ за формулою:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.6.4)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ - Допустимі спотворення в разах.

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ нс.

Блокувальні ємності Антенний підсилювач з підйомом АЧХ і можна розрахувати за загальною формулою, взявши для кожної відповідну крутизну.

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ . (3.6.5)

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ пФ;

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ пФ.

Величину розділового конденсатора знайдемо за формулою:

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ , (3.6.6)

де Антенний підсилювач з підйомом АЧХ - Вихідний опір транзистора VT2.

Антенний підсилювач з підйомом АЧХ пФ.

4. Висновок

Розрахований підсилювач має наступні технічні характеристики:

1. Робоча смуга частот: 400-800 МГц

2. Лінійні спотворення

в області нижніх частот не більше 3 дБ

в області верхніх частот не більше 2.5 дБ

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

4. Амплітуда вихідного напруги Uвих = 2.5 В

5. Харчування однополярне, Eп = 10 В

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

Підсилювач розрахований на навантаження Rн = 50 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.



Антенний підсилювач з підйомом АЧХ
РТФ КП 468730.001.ПЗ
Літ Маса Масштаб
Змін Лист Nдокум. Підпис. Дата АНТЕНИ
Виконав Размолодін УCІЛІТЕЛЬ
Перевірив Тітов
Лист Листів
ТУСУР РТФ
Принципова Кафедра РЗИ
схема гр. 148-3
Позиція Позна. Найменування Кількість Примітка
Конденсатори ОЖ0.460.203 ТУ
С1 КД-2-22пФ ± 5% 1

С2 КД-2-27пФ ± 5% 1

С3 КД-2-7, 5пФ ± 5 1

С4 КД-2-91пФ ± 5% 1

C5 КД-2-1, 2пФ ± 5% 1

С6 КД-2-0, 5пФ ± 5% 1

С7 КД-2-510пФ ± 5% 1

С8 КД-2-5, 1пФ ± 5% 1

С9 КД-2-2, 7пФ ± 5% 1

Котушки індуктивності 1

L1 Індуктивність 11нГн ± 10% 1

L2 Індуктивність 1,75 нГн ± 10% 1 Роль цієї індуктивності виконують висновки транзистора

L3 Індуктивність 0,11 мкГн ± 10% 1

L4 Індуктивність 51,5 нГн ± 10% 1

L5 Індуктивність 20мкГн ± 10% 1

L6 Індуктивність 9,1 нГн ± 10% 1

Резистори ГОСТ 7113-77

R1 МЛТ-0 ,125-27Ом ± 10%

R2 МЛТ-0 ,125-2, 4ком ± 10% 1

R3 МЛТ-0 ,125-1, 5кОм ± 10% 1

R4 МЛТ-0 ,125-1, 3кОм ± 10% 1

R5 МЛТ-0 ,125-270Ом ± 10% 1

R6 МЛТ-0 ,125-1кОм ± 10% 1

R7 МЛТ-0 ,125-820Ом ± 10% 1

R8 МЛТ-0 ,125-560Ом ± 10% 1

R9 МЛТ-0 ,125-91Ом ± 10% 1

Транзистори

VT1 КТ371А 1

VT2 КТ996Б-2 1

РТФ КП 468730.001 ПЗ
Літ Маса Масштаб

Змін Лист Nдокум. Підпис. Дата АНТЕНИ

Виконав Размолодін ПІДСИЛЮВАЧ У

Перевір. Тітов

Лист Листів

ТУСУР РТФ
Перелік елементів Кафедра РЗИ
гр. 148-3

Література

1. Красько О.С., Проектування підсилюючих пристроїв, методичні вказівки

2. Титов А.А. Розрахунок коригувальних ланцюгів широкосмугових підсилюючих каскадів на біполярних транзисторах - http://referat.ru/download/ref-2764.zip

3. Болтовский Ю.Г., Розрахунок ланцюгів термостабілізації електричного режиму транзисторів, методичні вказівки

4. Титов А.А., Григор'єв Д.А., Розрахунок елементів високочастотної корекції підсилювальних каскадів на польових транзисторах, навчально-методичний посібник


Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Програмування, комп'ютери, інформатика і кібернетика | Курсова
78.4кб. | скачати


Схожі роботи:
Широкосмуговий підсилювач з підйомом АЧХ
Імпульсний підсилювач
Селективний підсилювач
Широкосмуговий підсилювач
Підсилювач-коректор
Диференціальний підсилювач
Електронний підсилювач
Підсилювач - коректор
Електронний підсилювач 2
© Усі права захищені
написати до нас