, (5.1)
где -ток рабочей точки выходного каскада, а -коэффициент усиления выходного каскада,
А;
В;
мВт.
Произведем расчет схем замещения по формулам (4.8-4.13).
См;
Ом;
См;
пФ;
Ом.
Произведем расчет схемы термостабилизации и цепи питания. В этом каскаде также применена эмиттерная термостабилизация. Для расчета используем формулы (4.14-4.18).
=4 В;
Ом;
В;
А;
Ом;
Ом.
Для расчета межкаскадной корректирующей цепи четвертого порядка выберем транзистор входного каскада. В входном каскаде используется транзистор КТ939А. Данные из таблицы для каскада с подъемом в 0 дБ с искажением = дБ. Для расчета используем формулы (4.30-4.33).
=2,22,=1,11,,=5,23,=3,69,=0,291;
;
;
;
;
Денормируя полученные значения, определим:
==75нГн;
==94,3 Ом;
==18 пФ;
=6,1 пФ;
=16,1 нГн;
мкГн.
На рисунке 5.1 представлена электрическая схема каскада.
Рисунок 5.1
6 Расчет входного каскада.
Расчет выходного каскада производится по тем же формулам что и оконечный.
А;
В;
мВт.
В данном каскаде используется транзистор КТ939А.
Расчет эквивалентных схем замещения произведем по формулам (4.8-4.13):
См;
Ом;
См;
пФ;
Ом.
Произведем расчет схемы термостабилизации и цепи питания. В этом каскаде применена эмиттерная термостабилизация. Для расчета используем формулы (4.14-4.18).
=4 В;
Ом;
В;
А;
Ом;
Ом.
Расчет входной корректирующей цепи четвертого порядка.
Данный расчет отличается отсутствием выходной емкости источника сигнала поэтому расчет упрощается. Для расчета используем формулы (4.30-4.33). Данные из таблицы для каскада с подъемом в 0 дБ с искажением =дБ
=2,22,=1,11,,=5,23,=3,69,=0,291.
,
;
Денормируя полученные значения, определим:
==44нГн;
==55,5 Ом;
==41,6 пФ;
=29 пФ;
=5,8 нГн;
мкГн.
На рисунке 6.1 представлена электрическая схема каскада.
Рисунок 6.1
7 Расчет разделительных и блокировочных ёмкостей
Рассчитаем максимальные искажения, вносимые разделительными и блокировочными ёмкостями в области низких частот. Так как значение искажений задано 1,5 дБ то на разделительные и блокировочные ёмкости должно приходится искажений по 0,75 дБ. Рассчитаем искажения приходящуюся на каждую ёмкость и переведём эти значения в разы.
;
;
Рассчитаем разделительные ёмкости по формуле [3]:
, (7.1)
где нижняя граничная круговая частота, выходное сопротивление источника сигнала, входное сопротивление приемника.
пФ;
пФ;
пФ;
Произведем расчет блокировочных емкостей по формуле [3]:
, (7.2)
где крутизна транзистора, сопротивление термостабилизации.
,
где
;
мА/в;
мА/в;
мА/в;
мА/в;
нФ;
нФ;
нФ.
Для уменьшения искажений последовательно с разделительной емкостью включим дополнительное сопротивление параллельно емкости корректирующей цепи каскада. Дополнительное сопротивление высчитывается по формуле:
, (7.3)
где сопротивление нагрузки для оконечного каскада и сопротивление для остальных каскадов.
Ом;
Ом;
Ом.
Так же включим последовательно с сопротивлением цепи коррекции со стороны земли. Дополнительную емкость включим только к оконечному и предоконечному каскаду:
; (7.4)
пФ.
нФ;
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
РТФ КП 468730.001.ПЗ |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Лит |
Масса |
Масштаб |
||||
Изм |
Лист |
Nдокум. |
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
|
|
|
Выполнил |
Кузнецов |
|
УCИЛИТЕЛЬ-КОРРЕКТОР |
|
|
|
|
|
|||
Проверил |
Титов |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Лист |
Листов |
|||||||
|
|
|
|
ТУСУР РТФ |
|||||||
|
|
|
Принципиальная |
Кафедра РЗИ |
|||||||
|
|
|
Схема |
гр. 148-3 |
|||||||
Позиционные Обозначения |
Наименование |
Кол |
Примечание |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Конденсаторы ОЖ0.460.203 ТУ |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
С1 |
КД-2-750пФ±5% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
С2 |
КД-2-39пФ±5% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
С3 |
КД-2-30пФ±5 |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
С4 |
КД-2-2нФ±5% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
C5,С13,С16 |
КД-2-8,2пФ±5% |
3 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
С6,С11 |
КД-2-470пФ±5% |
2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
С7,с12 |
КД-2-18пФ±5% |
2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
С8 |
КД-2-6,2пФ±5% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
С9 |
КД-2-15нФ±5% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
С10 |
КД-2-1,1нФ±5% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
С14 |
КД-2-30нФ±5% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
С15 |
КД-2-290пФ±5% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Индуктивности |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
L1 |
Индуктивность 44нГн±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
L2 |
Индуктивность 5,8нГн±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
L3 |
Индуктивность 2,21мкГн±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
L4 |
Индуктивность 75нГн±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
L5 |
Индуктивность 16нГн±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
L6 |
Индуктивность 3,75мкГн±10% ±10±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
L7 |
Индуктивность 57нГн±10% |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
L8 |
Индуктивность 13нГн±10% |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
L9 |
Индуктивность 2мкГн±10% |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
L10 |
Индуктивность 19нГн±10% |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
Резисторы ГОСТ 7113-77 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
R1 |
МЛТ–0,125-56Ом±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
R2,R8 |
МЛТ–0,125-2,4кОм±10% |
2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
R3 |
МЛТ–0,125-7,5кОм±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
R4 |
МЛТ–0,125-6,2кОм±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
R5 |
МЛТ–0,125-470Ом±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
R6 |
МЛТ–0,125-91Ом±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
R7 |
МЛТ–0,125-6,8кОм±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
R9 |
МЛТ–0,125-2кОм±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
R10 |
МЛТ–0,125-150Ом±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
R11 |
МЛТ–0,125-68Ом±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
R12 |
МЛТ–0,125-430Ом±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
R13 |
МЛТ–0,125-1кОм±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
R14 |
МЛТ–0,125-820Ом±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
R15 |
МЛТ–0,125-60Ом±10% |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
Транзисторы |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
V1,V2,V3 |
КТ939А |
3 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
РТФ КП 468730.001 ПЗ |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Лит |
Масса |
Масштаб |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
Nдокум. |
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Выполнил |
Кузнецов |
|
УСИЛИТЕЛЬ-корректор |
|
У |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Провер. |
Титов |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Лист |
Листов |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
ТУСУР РТФ |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
Перечень элементов |
Кафедра РЗИ |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
гр. 148-3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
9 Заключение
Рассчитанный усилитель имеет следующие технические характеристики:
1. Рабочая полоса частот: 20-400 МГц
2. Линейные искажения
в области НЧ не более 3 дБ
в области ВЧ не более 3 дБ
3. Коэффициент усиления 32дБ с подъёмом АЧХ 3 дБ
4. Амплитуда выходного напряжения Uвых=3 В
5. Питание однополярное, Eп=9 В
6. Диапазон рабочих температур: от +10 до +60 градусов Цельсия
Усилитель рассчитан на нагрузку Rн=50 Ом
Усилитель имеет запас по усилению 2дБ, это нужно для того, чтобы в случае ухудшения, параметров отдельных элементов коэффициент передачи усилителя не опускался ниже заданного уровня, определённого техническим заданием.
10 Литература
1. Титов А.А. Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на полевых транзисторах – #"_Hlt514692022">
3. Мамонкин И.П. Усилительные устройства:Учебное пособие для вузов.-М.:Связь,1977
4. Титов А.А. Расчет межкаскадной согласующей цепи транзисторного полосового усилителя мощности.//Электронная техника. Сер. СВЧ-техника. Вып. 1(475) 2000 г.
5. Титов А.А. Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах – http://referat.ru/download/ref-2764.zip