Усилитель модулятора лазерного излучения

 
 







Рисунок 3.1


3.2 Распределение линейных искажений в области ВЧ


Расчёт усилителя будем проводить исходя из того, что искажения распределены следующим образом: выходная КЦ–1 дБ, выходной каскад с межкаскадной КЦ–1.5 дБ, входной каскад со входной КЦ–0.5 дБ. Таким образом, максимальная неравномерность АЧХ усилителя не превысит 3 дБ.


3.3         Расчёт выходного каскада


3.3.1 Выбор рабочей точки


Как  отмечалсь выше в качестве выходного каскада будем испльзовать каскад с параллельной отрицательной обратной связью по напряжению обладающий наибольшей широкополосностью, при работе на ёмкостную нагрузку.

Расчитаем рабочую точку двумя способами:

1.При использовании дросселя в цепи коллектора.

2.При использовании активного сопротивления Rk  в цепи коллектора.


1.Расчет рабочей точки при использовании при использовании дросселя в цепи коллектора.

Схема каскада приведена на рисунке 3.2.











Рисунок 3.2


Сопротивление обратной связи Rос находим исходя из заплонированного на выходной каскад коэффициента усиления, в разах, сопротивления генератора или другими словами выходного сопротивления предыдущего каскада и рассчитываем по следующей формуле [2]:

,                                                                                        (3.3.1)

Координаты рабочей точки можно приближённо рассчитать по следующим формулам [1]:

,                                                                      (3.3.2)

где  ,                                                      (3.3.3)

                                                                      (3.3.4)

,                                                                         (3.3.5)

где  – начальное напряжение нелинейного участка выходных

характеристик транзистора, .

                                                                                      (3.3.6)

                                                                                   (3.3.7)

                                                                                (3.3.8)

Рассчитывая по формулам 3.3.2 и 3.3.5, получаем следующие координаты рабочей точки:

Ом

Ом

мА,

В.

А

Найдём потребляемую мощность и мощность рассеиваемую на коллекторе

Вт.

Вт.


          Выбранное сопротивление Rос обеспечивает заданный диапазон частот.

Нагрузочные прямые по переменному и постоянному току для выходного каскада представлены на рисунке 3.2


Uk [B]

 
 











Рисунок 3.3


2.Расчет рабочей точки при использовании активного сопротивления Rk в цепи коллектора.


Схема каскада приведена на рисунке 3.4.

 











Рисунок 3.4


Выберем  Rк=Rн =1000 (Ом).

Координаты рабочей точки можно приближённо рассчитать по следующим формулам [1]:

                                                                       (3.3.9)

                                                                      (3.3.10)

                                                                         (3.3.11)

Рассчитывая по формулам 3.3.20 и 3.3.21, получаем следующие значения:

Ом

Ом

Ом

мА,

В.

В.

Найдём потребляемую мощность и мощность рассеиваемую на коллекторе по формулам (3.3.7) и (3.3.8) соответственно:

Вт.

Вт.

Результаты выбора рабочей точки двумя способами приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1.


Eп, (В)

Iко, (А)

Uко, (В)

Pрасс.,(Вт)

Pпотр.,(Вт)

С Rк

155.7

5

7

22.57

22.57

С Lк

7

2.75

7

1.027

1.027


                Из таблицы 3.1 видно, что для данного курсового задания целесообразно использовать дроссель в цепи коллектора.

Нагрузочные прямые по переменному и постоянному току для выходного каскада представлены на рисунке 3.5

 









Рисунок 3.5

3.3.2 Выбор транзистора


Выбор транзистора осуществляется с учётом следующих предельных параметров:

1.                      граничной частоты усиления транзистора по току в схеме с ОЭ

;

2.                    предельно допустимого напряжения коллектор-эмиттер

;

3.                      предельно допустимого тока коллектора

;

4.                      предельной мощности, рассеиваемой на коллекторе

.


Этим требованиям полностью соответствует транзистор КТ 610 А . Его основные технические характеристики приведены ниже.

Электрические параметры:

1.                      Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ МГц;

2.                      Постоянная времени цепи обратной связи пс;

3.                      Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ ;

4.                      Ёмкость коллекторного перехода при  В пФ;

5.                      Индуктивность вывода базы нГн;

6.                      Индуктивность вывода эмиттера нГн.

Предельные эксплуатационные данные:

1.                      Постоянное напряжение коллектор-эмиттер В;

2.                      Постоянный ток коллектора мА;

3.                      Постоянная рассеиваемая мощность коллектора  Вт;

4.                      Температура перехода К.


3.3.3 Расчёт эквивалентной схемы транзистора

        3.3.3.1 Схема Джиаколетто


Многочисленные исследования показывают, что даже на умеренно высоких частотах транзистор не является безынерционным прибором. Свойства транзистора при малом сигнале в широком диапазоне частот удобно анализировать при помощи физических эквивалентных схем. Наиболее полные из них строятся на базе длинных линий и включают в себя ряд элементов с сосредоточенными параметрами. Наиболее распространенная  эквивалентная схема- схема Джиаколетто, которая представлена на рисунке 3.6. Подробное описание схемы можно найти [3].

 

 

Рисунок 3.6 – Схема Джиаколетто

 

          Достоинство этой схемы заключается в следующем: схема Джиаколетто с достаточной для практических расчетов точностью отражает реальные свойства транзисторов на частотах  f £ 0.5fт ; при последовательном применении этой схемы и найденных с ее помощью Y- параметров транзистора достигается наибольшее единство теории ламповых и транзисторных усилителей.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7



Реклама
В соцсетях
рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать