Усилитель генератора с емкостным выходом

Рассчитаем дополнительные параметры:

(2.31)

где S210- коэффициент передачи оконечного каскада. Расчет оконечного каскада закончен.

2.4 Расчет предоконечного каскада

Транзистор остался прежним. Это диктуется требованиями к коэффициенту усиления. Значения элементов схемы Джиаколетто и однонаправленной модели не изменились.

2.4.1 Активная коллекторная термостабилизация

Схема активной коллекторной термостабилизации предоконечного каскада приведена на рисунке 2.11.

Рисунок 2.11 – Схема активной коллекторной термостабилизации.

Все параметры для предоконечного каскада остались прежними, но изменилась рабочая точка:

Uкэ0= 16.5В

Iк0= Iк0оконечного/S210Vtоконечного=0.101А.

Энергетический расчет производится по формулам, аналогичным (2.22):

Мощность, рассеиваемая на сопротивлении коллектора:

Рассчитаем номиналы схемы по формулам (2.24):

Номиналы реактивных элементов рассчитываются по формулам (2.25):

Этим требованиям удовлетворяют следующие номиналы:

2.4.2 Межкаскадная корректирующая цепь

Межкаскадная корректирующая цепь приведена на рисунке 2.12.

Рисунок 2.12 - Межкаскадная корректирующая цепь четвертого порядка.

Методика расчета корректирующей цепи не изменилась, условия – прежние, т.к. тип транзистора не изменился. Транзистор входного каскада аналогичен транзистору предоконечного каскада, поэтому параметры нормировки не изменились. Табличные значения прежние:

Величины, необходимые для разнормировки, не изменились по сравнению с оконечным каскадом:

Нормированные параметры МКЦ не изменились:

Разнормируем элементы МКЦ:

Рассчитаем дополнительные параметры:

где S210 - коэффициент передачи предоконечного каскада. Расчет предоконечного каскада окончен.

2.5 Расчет входного каскада

Схема входного корректированного каскада приведена на рисунке 2.13. Сигнал подается от генератора с емкостным выходом. У генератора по заданию активная составляющая выходного сопротивления равна бесконечности. Так как невозможно реализовать реальный усилительный каскад с таким параметром генератора, сопротивление Rг приняли равным 100 Ом.

Рисунок 2.13 – Входной корректированный каскад.

Транзистор входного каскада остался прежним. Это диктуется требованиями к коэффициенту усиления.

2.5.1 Активная коллекторная термостабилизация

Схема активной коллекторной термостабилизации приведена на рисунке 2.14. Расчет схемы производится по той же методике, что и для оконечного каскада.

Рисунок 2.14 – Схема активной коллекторной термостабилизации.

Все параметры для входного каскада остались прежними, но изменилась рабочая точка:

Uкэ0= 16.5В,

Iк0= Iк0предоконечного/S210Vt предоконечного=33мА.

Энергетический расчет производится по известным формулам:

Мощность, рассеиваемая на сопротивлении коллектора:

Рассчитаем номиналы схемы:

Номиналы реактивных элементов рассчитываются по формулам (2.25):

Этим требованиям удовлетворяют следующие номиналы:

2.5.2 Расчет входной корректирующей цепи

В качестве входной корректирующей цепи используется диссипативная корректирующая цепь четвертого порядка, которая приведена на рисунке 2.15. Применение такой цепи позволяет обеспечить требования, поставленные техническим заданием. Нормировка элементов МКЦ осуществляется на выходные емкость генератора и сопротивление.

Рисунок 2.15 - Входная корректирующая цепь четвертого порядка.

Методика расчета корректирующей цепи не изменилась, условия – прежние, т.к. тип транзистора не изменился. Нормировка элементов цепи осуществляется на выходные емкость и сопротивление генератора. Табличные значения нормированных элементов прежние:

Величины, необходимые для разнормировки, изменились с учетом параметров генератора:

Нормированные параметры изменились:

Разнормируем элементы МКЦ:

Рассчитаем дополнительные параметры:

где S210 - коэффициент передачи входного каскада. Расчет входного каскада окончен.

2.6 Расчет разделительных емкостей

Рассчитываемый усилитель имеет 4 реактивных элемента, вносящих частотные искажения - разделительные емкости. Усилитель должен обеспечивать в рабочей полосе частот искажения АЧХ, не превышающие 3дБ. Номинал каждой емкости с учетом заданных искажений, параметров корректирующей цепи и транзистора, рассчитывается по формуле [2]:

(2.32)

где Yн – заданные искажения; R11 – параллельное соединение выходного сопротивления транзистора и соответствующего сопротивления МКЦ (R2), Ом R22 – соответствующий номинал резистора МКЦ (Rдоп), Ом; wн – нижняя частота, Рад/с.

Приведем искажения, заданные в децибелах, к безразмерной величине: , (2.33)

где М – частотные искажения, приходящиеся на каскад, Дб. Тогда

Номинал разделительной емкости оконечного каскада:

Номинал разделительной емкости предоконечного каскада:

Номинал разделительной емкости входного каскада:

На этом расчет разделительных емкостей и усилителя заканчивается.

3. Заключение.

В результате выполненной курсовой работы получена схема электрическая принципиальная усилителя генератора с емкостным выходом. Известны топология элементов и их номиналы. Поставленная задача решена в полном объеме, однако для практического производства устройства данных недостаточно. Необходимая информация может быть получена в результате дополнительных исследований, необходимость которых в техническом задании настоящего курсового проекта не указывается.