Материал: Проектирование усилителя

4.2 Расчет емкостей блокировочных конденсаторов

Примем емкости блокировочных конденсаторов равными 1000 мкФ. Оценим вносимые искажения данными элементами. Постоянные времени блокировочных цепей определим из формулы

Коэффициент

,

Коэффициент

Коэффициент :

Суммарный коэффициент НЧ-искажений вносимых разделительными и блокировочными емкостями

5. Оценка нелинейных искажений

5.1 Нелинейные искажения входного каскада

Фактор связи при параллельной ООСН

Коэффициенты гармоник К_Г2 и К_Г3

Суммарный коэффициент гармоник каскада

5.2 Нелинейные искажения промежуточного каскада

Фактор связи для каскада с ОЭ и ПООСТ

где  - сопротивление источника сигнала или  предыдущего каскада.

Коэффициенты гармоник К_Г2 и К_Г3

Суммарный коэффициент гармоник каскада

Фактор связи для каскада с ОЭ и параллельной ООСН

Коэффициенты гармоник К_Г2 и К_Г3

Суммарный коэффициент гармоник каскада

5.3 Нелинейные искажения каскада с ОК

Фактор связи для каскада с ОК

где  - сопротивление источника сигнала или  предыдущего каскада.

Коэффициенты гармоник К_Г2 и К_Г3

Суммарный коэффициент гармоник каскада

5.4 Нелинейные искажения оконечного каскада

Фактор связи для каскада

Коэффициенты гармоник К_Г2 и К_Г3

Суммарный коэффициент гармоник каскада

Коэффициент гармоник УУ

6. Расчет регулировок усиления

 Так как входное напряжение УУ изменятся в широких пределах U_ВХ = 8…800 мВ, то необходимо во-избежании перегрузки каскадов УУ обеспечить регулировку усиления.

Коэффициент усиления входного каскада К₀ = 15,7. Выходное напряжение каскада U_ВЫХ = 39,35 мВ. Следовательно, при входном сигнале 8 мВ коэффициент усиления необходимо уменьшить в 3 раза

При U_ВХ = 800 мВ К₀ необходимо уменьшить в 319 раз

Глубина регулировки

Применим трех ступенчатый П - образный аттенюатор, который включается на входе УУ, показанный на рисунке 6.1

Рисунок 6.1 - 3-х ступенчатый аттенюатор

В промежуточный каскад введем плавную регулировку - 10 дБ, показанную на рисунке 6.2

Рисунок 6.2 - Плавная регулировка

Определим сопротивления резисторов каждой ступени аттенюатора

где  - характеристическое сопротивление тракта передачи, D - глубина регулировки одной ступени в относительных единицах.

Сопротивление переменного резистора для плавной регулировки усиления

7. Расчет результирующих характеристик

Значения нормированных коэффициентов усиления ВЧ и НЧ каждого каскада были определены в ходе расчётов последних

Y_В промежуточного каскада

Y_В каскада с ОК

Y_В оконечного каскада

Определим Y_В входной цепи

где  - входная емкость входного каскада,  - входное сопротивление входного каскада.

Отсюда Y_В входной цепи

Суммарный Y_В всех каскадов и входной цепи

Коэффициент ВЧ искажений УУ

Нормированный коэффициент усиления НЧ области

Коэффициенты  были рассчитаны выше при определении номиналов ёмкостей. И так, общий  УУ будет равен

Отсюда нормированный коэффициент усиления в области УУ

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы было определено число каскадов усилительного устройства - 3 каскада. После расчёта оконечного каскада потребовалось введение дополнительного предоконечного каскада с ОК с непосредственной межкаскадной связью. Были выбраны 3 транзистора: КТ610Б - для оконечного каскада; КТ316ДМ - для предоконечного и промежуточного каскада; КТ382БМ для входного каскада. Были рассчитаны электрические параметры каждого каскада, цепи питания и термостабилизации. Также были получены номиналы пассивных элементов схемы, которые были округлены до стандартных значений.

Высокочастотные искажения распределились по каскадам следующим образом: входной каскад - 0,3 дБ; промежуточный каскад - 0,069 дБ; предоконечный каскад - 0,095 дБ; оконечный каскад - 0,0087 дБ. В сумме получается - 1, 206 дБ. Низкочастотные искажения также не превышают нормы и равны 1,931 дБ.

Так же были рассчитаны нелинейные искажения каждого каскада и усилительного устройства в целом. Для входного каскада коэффициент гармоник (КГ) - 0,468%, для промежуточного каскада - 0,253%, для предоконечного каскада - 0,063% и для оконечного - 0,031%. Что в сумме дает 0,537% и удовлетворяет условию.

Список литературы

1.      Красько А.С., Аналоговые электронные устройства: Методические указания по курсовому проектированию. - Томск: ТУСУР, 2000. - 42с.: ил.

2.      Красько А.С. Аналоговые электронные устройства: Учебное пособие. - Томск: ТУСУР, с 2000. - 196с.: ил.

.        Транзисторы для аппаратуры широкого применения.: Справочник / Под ред. Б.Л. Перельмана. М.: Радио и связь, 1981

.        Москатов Е.А. Справочник по полупроводниковым приборам, - Таганрог, 2004

.        Москатов Е.А. Электронная техника, - Таганрог, 2004

.        Сост. Алексеева И.Н. В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып.109. - М.: Патриот, 1991. - 80с.: ил.

Приложение А

Амплитудно-частотная характеристика усилителя

(Логарифмический масштаб)

Рисунок А.1

Приложение Б

Справочные данные о транзисторе КТ610Б

Электрические параметры

Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ

Постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте

Граничная частота коэффициента передачи в схеме с ОЭ

Ёмкость коллекторного перехода при Uкб = 10В

Обратный ток коллектора

Предельные эксплуатационные параметры

Постоянное напряжение коллектор-эмиттер

Постоянный ток коллектора

Постоянная рассеиваемая мощность коллектора

Максимальная температура перехода

Максимальная температура среды

Приложение В

Справочные данные о транзисторе КТ382БМ

Электрические параметры

Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ

Постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте

Граничная частота коэффициента передачи в схеме с ОЭ

Ёмкость коллекторного перехода при Uкб = 5В

Обратный ток коллектора

Предельные эксплуатационные параметры

Постоянное напряжение коллектор-эмиттер

Постоянный ток коллектора

Постоянная рассеиваемая мощность коллектора

Тепловое сопротивление "переход-среда"

Приложение Г

Справочные данные о транзисторе КТ316ДМ

Электрические параметры

Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ

Постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте

Граничная частота коэффициента передачи в схеме с ОЭ

Ёмкость коллекторного перехода при Uкб = 5В

Обратный ток коллектора

Предельные эксплуатационные параметры

Постоянное напряжение коллектор-эмиттер

Постоянный ток коллектора

Постоянная рассеиваемая мощность коллектора