Реферат: Усилитель систем контроля радиовещательных станций

Министерствообразования

Российской Федерации

ТОМСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ ИРАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)

Кафедра радиоэлектроники и защитыинформации (РЗИ)

 Усилитель систем контролярадиовещательных станций

Пояснительнаязаписка к курсовому

проектупо дисциплине «Схемотехника аналоговых электронных устройств»

Выполнил

студент гр.148-3

______Ямщиков А.Ю.

Проверил

преподаватель каф. РЗИ

______Титов А.А.

2001

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">
РЕФЕРАТКурсовая работа      32с., 13 рис., 1 табл., 6 источников, 2приложения.

УСИЛИТЕЛЬНЫЙ КАСКАД,ТРАНЗИСТОР, КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕДАЧИ, ЧАСТОТНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ, ДИАПАЗОН ЧАСТОТ, НАПРЯЖЕНИЕ, МОЩНОСТЬ,ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЯ, КОРРЕКТИРУЮЩАЯ ЦЕПЬ, ОДНОНАПРАВЛЕННАЯ МОДЕЛЬ.

Объектом исследования в данной курсовой работеявляются методы расчета усилительнх каскадов на основе транзисторов.

        Цель работы — преобрести практические навыки врасчете усилительных каскадов на примере решения конкретной задачи.

        Впроцессе работы производился расчет различных элементов широкополосногоусилителя. 

         Пояснительная записка выполнена втекстовом редакторе Microsoft Word97.

<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language: EN-US;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Содержание

1.Введение.....................................................................................…...5

2.Техническоезадание..........…..........................................................6

3.Расчётнаячасть…...............…..........................................................7

3.1Определение числа каскадов...................................….......…..…7

3.2Распределение линейных искажений в области ВЧ ........….…7

3.3Расчёт выходного каскада……………………………...........….7

3.3.1Выбор рабочей точки..…................................………..........….7

3.3.2Выбор транзистора........................................………...............11

3.3.3Расчёт эквивалентной схемы транзистора……………….....12

3.3.4Расчёт цепей термостабилизации……………………...........14

3.3.4.1Эмиттерная термостабилизация.….………………............15

3.3.4.2Коллекторная термостабилизация...………........………....16

3.3.4.3Активная коллекторная термостабилизация…..…………17

3.3.5 Расчёт корректирующихцепей…………….……..………....18

3.3.5.1Расчёт выходной корректирующей цепи……….…...........18

3.3.5.2Расчёт межкаскадной КЦ ……………….………...............20

3.4Расчет входного каскада…….………………...……………….22

3.4.1Выбор рабочей точки……………………………….………..22

3.4.2Расчёт эквивалентной схемы транзистора …..…..…………23

3.4.3Расчёт цепи термостабилизации………...…………………..23

3.4.4Рассчет входной КЦ……………………………….…………24

3.5Расчет дополнительных элементов………………..………….26

3.5.1Расчет разделительных емкостей……………….…………..26

3.5.2Расчет блокировочных емкостей……………………………27

3.5.3 Расчет конденсаторовфильтра……...………………………28

3.5.4Расчет дросселя………………………………………………28

4Расчет коэффициента усиления всего усилителя……...………29

5Заключение……………………………………………………….30

ПриложениеА……………………………………………………...31

ПриложениеБ………………………………………………………32

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

1.Введение

В даннойкурсовой работе требуется рассчитать усилитель систем контроля радиовещательных станций. Этот усилитель предназначен для повышения выходноймощности генераторов стандартных сигналов, входящих в комплект аппаратурытехнического контроля и обслуживания усилителей мощности радиовещательныхстанций работающих в диапазоне средних волн.

Работаусилителя в составе средств контроля предъявляет к нему ряд противоречивыхтребований. Это малый уровень нелинейных искажений, реализация повышенногокоэффициента полезного действия, по возможности полное использованиетранзисторов усилителя по мощности [1].

Для наиболееэффективного достижения требуемой мощности воспользуемся мощным ВЧтрансформатором, который задаёт такой режим работы транзистора, при котором онвыдаёт максимальную мощность. Для коррекции АЧХ усилителя используются разныеприёмы: введениеотрицательных обратных связей, применение межкаскадных корректирующих цепей.Так как проектируемый усилитель является усилителем мощности то введение ОСвлечёт за собой потерю мощности в цепях ОС что снижает КПД и следовательноприменять её в данном усилителе не целесообразно. Применение межкаскадныхкорректирующих цепей (МКЦ) значительно повышает КПД. В данном усилителеиспользуется МКЦ 3-го порядка, так как она обладает хорошими частотнымисвойствами.

Усилитель систем контроля радиовещательных станций разработанный с использованиемтранзисторов 2Т947А и КТ903А, имеет следующие технические характеристики: полоса рабочих частот(0.15-2) МГц;коэффициент усиления 48.6 дБ;неравномерность амплитудно-частотной характеристики + 1,4 дБ; значение выходной мощности40 Вт; сопротивлениегенератора и нагрузки 50 Ом;напряжение питания 24.5 В.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

2. Техническое задание

Усилительдолжен отвечать следующим требованиям:

1.<span Times New Roman"">           

2.<span Times New Roman"">           

в области нижних частот не более 3 дБ

в области верхних частот не более 3 дБ

3.<span Times New Roman"">           

4.<span Times New Roman"">           

Pвых=40 Вт

5.<span Times New Roman"">           

Rг=Rн=50 Ом<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

3. Расчётная часть

3.1 Определение числа каскадов.

Числокаскадов для любого усилителя выбирается исходя из того, какой коэффициент усилениядолжно обеспечивать заданное устройство. Для того чтобы обеспечить коэффициентусиления 35дБ необходимо соединить последовательно два усилительных каскада,так как одним каскадом невозможно достичь такого усиления.

3.2 Распределение линейных искажений в

области ВЧ

Расчётусилителя будем проводить исходя из того, что искажения распределены междукаскадами равномерно, и так как используется всего 2 каскада, а общаянеравномерность, должна быть не больше 3 дБ, то из этих условий находимискажения приходящиеся на 1 каскад:

<img src="/cache/referats/4739/image002.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1085">

(3.1)

где   Мобщ.– частотныеискаженияусилителя;

Мкас.– частотныеискажения одного усилительного каскада;

<img src="/cache/referats/4739/image004.gif" v:shapes="_x0000_s1084">
N – число усилительных каскадов.

3.3<span Times New Roman"">        

Расчёт выходного каскада

3.3.1 Выбор рабочей точки

Для расчета рабочей точкинайдем выходное напряжение,которое должен выдаватьусилитель,воспользовавшись следующим соотношением:

<img src="/cache/referats/4739/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1025">                                                                                      3.1

Выражая изформулы (4.1) Uвых и подставляя Rн=50(Ом),Рвых.=40(Вт)получим:

<img src="/cache/referats/4739/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1026">

Зная выходное напряжение,найдем выходной ток:

<img src="/cache/referats/4739/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1027">                                              3.2

Так как значения выходногонапряжения и тока высокие, то с целью максимального использования выходноготранзистора усилителя по мощности, на выходе усилителя следует установитьтрансформатор импедансов 1/9 на длинных линиях [2]. Который уменьшает выходноенапряжение в 3 раза и нагрузкув 9 раз. Тогда исходные параметры примут следующиезначения:

<img src="/cache/referats/4739/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1028">

<img src="/cache/referats/4739/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1029">

<img src="/cache/referats/4739/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1030">

Придальнейшем рассчёте, нужно выбрать по какой схеме будет выполнен каскад: при использовании дросселяили активного сопротивления в цепи коллектора. Рассмотрим обе схемы и выберемту, которую наиболее целесообразно применить.

А) Расчёткаскада при использовании активного сопротивления в цепи коллектора:

Схема каскадапредставлена на рисунке 3.3.1

<img src="/cache/referats/4739/image018.jpg" v:shapes="_x0000_s1086">
Рисунок 3.3.1 Схема каскада с активным сопротивлением в цепи коллектора.

Так какнагрузкой каскада по переменному току является резистор, включенный в цепьколлектора — Rки Rн, причём Rквыбирается равный Rн,то эквивалентное сопротивление – Rэкв, на которое работает транзистор, будет равным Rн/2. Тогда найдём выходной токIвых:

<img src="/cache/referats/4739/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1031">=7 (А)                                                   (3.3)

Ток в рабочейточке найдем по следующей формуле:

<img src="/cache/referats/4739/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1032">                                          (3.4)

Напряжение врабочей точке найдем по формуле:

<img src="/cache/referats/4739/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1033">                                                                      (3.5)

где <img src="/cache/referats/4739/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1034"> – остаточноенапряжение на коллекторе (при расчёте берут равным <img src="/cache/referats/4739/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1035">:

<img src="/cache/referats/4739/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1036">

Напряжениепитания выбирается равным <img src="/cache/referats/4739/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1037"> плюс падениенапряжения на <img src="/cache/referats/4739/image034.gif" v:shapes="_x0000_i1038">:

<img src="/cache/referats/4739/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1039">                 (3.6)

Построимнагрузочные прямые по постоянному и переменному току. Они преведены на рисунке3.3.2.

<img src="/cache/referats/4739/image037.gif" v:shapes="_x0000_s1038 _x0000_s1039 _x0000_s1040 _x0000_s1041 _x0000_s1042 _x0000_s1043 _x0000_s1044 _x0000_s1045 _x0000_s1046 _x0000_s1047">                                      I, А

<img src="/cache/referats/4739/image038.gif" v:shapes="_x0000_s1049">                                11

<img src="/cache/referats/4739/image039.gif" v:shapes="_x0000_s1048">                                5.5

                                                              R~

<img src="/cache/referats/4739/image040.gif" v:shapes="_x0000_s1050"><img src="/cache/referats/4739/image041.gif" v:shapes="_x0000_s1052"><img src="/cache/referats/4739/image042.gif" v:shapes="_x0000_s1051">                                7.7

                                                                    R_

<img src="/cache/referats/4739/image043.gif" v:shapes="_x0000_s1037"><img src="/cache/referats/4739/image043.gif" v:shapes="_x0000_s1036">                                                                           23.5                         46.6                70       U, В

Рисунок3.3.2. Нагрузочные прямые по постоянному и переменному току.

Произведёмрассчёт потребляемой и рассеиваемойнаколлекторе мощности, используя следующие формулы:

<img src="/cache/referats/4739/image045.gif" v:shapes="_x0000_i1040">                                      3.7

<img src="/cache/referats/4739/image047.gif" v:shapes="_x0000_i1041">                                       3.8

Б) Расчёткаскада с дросселем в цепи коллектора:

Схема данного каскада представленана рисунке 3.3.3.

<img src="/cache/referats/4739/image049.jpg" v:shapes="_x0000_i1042">

Рисунок 3.3.3. Схема каскадас дросселем в цепи коллектора.

В данном каскаде нагрузкой попеременному току является непосредственно нагрузочное сопртивление Rн.Тогда выходной токбудет равен::

<img src="/cache/referats/4739/image051.gif" v:shapes="_x0000_i1043">

Найдем ток инапряжение в рабочей точке:

<img src="/cache/referats/4739/image053.gif" v:shapes="_x0000_i1044">

<img src="/cache/referats/4739/image055.gif" v:shapes="_x0000_i1045">

Напряжение питания будетравно:

<img src="/cache/referats/4739/image057.gif" v:shapes="_x0000_i1046">

Построимнагрузочные прямые по постоянному и переменному току. Они представлены нарисунке 3.3.4.

<img src="/cache/referats/4739/image058.gif" v:shapes="_x0000_s1064 _x0000_s1065 _x0000_s1066 _x0000_s1067 _x0000_s1068 _x0000_s1069 _x0000_s1070 _x0000_s1071 _x0000_s1072 _x0000_s1073 _x0000_s1074 _x0000_s1075 _x0000_s1076 _x0000_s1077 _x0000_s1078">                               I, А

                                                                              R_

                                        R~  

                              3.85

<img src="/cache/referats/4739/image059.gif" v:shapes="_x0000_s1063">


                                                                          23.5                         46.6        U, В

Рисунок 3.3.4 – Нагрузочные прямые по постоянному ипеременному току.

Определимпотребляемую и рассеиваемую мощность транзистора по формулам :

<img src="/cache/referats/4739/image061.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1230">

Анализируя полученные результаты можно прийти к выводу, чтоцелесообразней использовать каскад с дросселем в цепи коллектора, так какзначительно  снижаются потребляемая  мощность и величина питающего напряжения. Результатывыбора рабочей точки двумя способами приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1.

Iко(А)

Uкэо(В)

Еп(В)

Ррасс.(Вт)

Рпотр(Вт).

с Rк

7.7

23.5

69.7

180

540

без Rк

3.85

23.5

23.5

90.5

90.5

3.3.2 Выбортранзистора

Для выбора транзисторанеобходимо чтобы его параметры удовлетворяли следующим условиям:

<img src="/cache/referats/4739/image063.gif" v:shapes="_x0000_i1047"><img src="/cache/referats/4739/image063.gif" v:shapes="_x0000_i1048"><img src="/cache/referats/4739/image065.gif" v:shapes="_x0000_i1049">                                                                     (3.9)

Из неравенства (3.9) определим значения допустимыхпараметров:

<img src="/cache/referats/4739/image067.gif" v:shapes="_x0000_i1050">

<img src="/cache/referats/4739/image069.gif" v:shapes="_x0000_i1051">

          Исходя из полученных значений, выберем выходнойтранзистор 2Т947А.[3]

Транзистор имеет следующие допустимые параметры:

<img src="/cache/referats/4739/image071.gif" v:shapes="_x0000_i1052">

Его основныетехнические характеристики приведены ниже.

Электрическиепараметры:

1.<span Times New Roman"">                     

  при <img src="/cache/referats/4739/image073.gif" v:shapes="_x0000_i1053"> В <img src="/cache/referats/4739/image075.gif" v:shapes="_x0000_i1054">

2.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4739/image077.gif" v:shapes="_x0000_i1055">

3.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4739/image079.gif" v:shapes="_x0000_i1056"> В <img src="/cache/referats/4739/image081.gif" v:shapes="_x0000_i1057">

4.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4739/image083.gif" v:shapes="_x0000_i1058">

5.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4739/image085.gif" v:shapes="_x0000_i1059">

Предельныеэксплуатационные данные:

1.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4739/image087.gif" v:shapes="_x0000_i1060">

2.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4739/image089.gif" v:shapes="_x0000_i1061"> А;

3.3.3 Расчёт эквивалентнойсхемы транзистора

Какпоказывает практика, даже на умеренно высоких частотах транзистор не являетсябезынерционным прибором. Очень удобно анализировать свойства транзистора прималом сигнале, в широком диапозоне частот, с помощью физических эквивалентныхсхем. Наиболее полные из них строятся на базе длинных линий и включают в себяряд элементов с сосредоточенными параметрами. Существует много разных моделейтранзистора. В данной работе произведён расчёт моделей: схемы Джиаколетто, котораяпредставлена на рисунке 3.3.5 и однонаправленной модели цепи на ВЧ.

А) Расчётсхемы Джиаколетто:

СхемаДжокалетто представлена на рисунке 3.3.5.

<img src="/cache/referats/4739/image091.gif" v:shapes="_x0000_i1062">

Рисунок3.3.5 Схема Джиаколетто.

Расчитаем элементысхемы, воспользовавшись справочными данными и приведенными ниже формулами.

Найдем при помощипостоянной времени цепи обратной связи сопротивление базового перехода поформуле:

        <img src="/cache/referats/4739/image063.gif" v:shapes="_x0000_i1063"><img src="/cache/referats/4739/image094.gif" v:shapes="_x0000_i1064">                                                                    (3.10)

При чём <img src="/cache/referats/4739/image096.gif" v:shapes="_x0000_i1065"> и <img src="/cache/referats/4739/image098.gif" v:shapes="_x0000_i1066"> доложны быть измереныпри одном напряжении Uкэ. А так как справочныеданные приведены при разных значениях напряжний, то необходимо воспользоватьсяформулой перехода, которая позволяет вычислить <img src="/cache/referats/4739/image098.gif" v:shapes="_x0000_i1067"> при любом значениинапряжения Uкэ:

<img src="/cache/referats/4739/image100.gif" v:shapes="_x0000_i1068">                                                                (3.11)

В нашем случае получаем:

<img src="/cache/referats/4739/image102.gif" v:shapes="_x0000_i1069">

Подставимполученное значение в формулу:

<img src="/cache/referats/4739/image104.gif" v:shapes="_x0000_i1070"><img src="/cache/referats/4739/image106.gif" v:shapes="_x0000_i1071"> (Сим)                 (3.12)

Проводимость база-эмиттер расчитаем по формуле:

<img src="/cache/referats/4739/image108.gif" v:shapes="_x0000_i1072">                                                                                    (2.11)

где, <img src="/cache/referats/4739/image110.gif" v:shapes="_x0000_i1073"> – сопротивлениеэмиттеного перехода транзистора.

Тогда <img src="/cache/referats/4739/image112.gif" v:shapes="_x0000_i1074">

Емкостьэмиттерного перехода: <img src="/cache/referats/4739/image114.gif" v:shapes="_x0000_i1075">

Выходноесопртивление транзистора:

<img src="/cache/referats/4739/image116.gif" v:shapes="_x0000_i1076">                                                                               (3.13)

Из формулы(3.13) найдем проводимость:

<img src="/cache/referats/4739/image118.gif" v:shapes="_x0000_i1077">                                                                                                                                         (3.14)

Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОБнайдем по формуле:

<img src="/cache/referats/4739/image120.gif" v:shapes="_x0000_i1078">

<img src="/cache/referats/4739/image122.gif" v:shapes="_x0000_s1232">
Крутизну транзистораопределим по формуле:<img src="/cache/referats/4739/image063.gif" v:shapes="_x0000_i1079"> (3.15)

Подставляя численные значения получим:

<img src="/cache/referats/4739/image124.gif" v:shapes="_x0000_i1080">

Б) Расчётоднонаправленной модели на ВЧ:

Однонаправленная модельявляется эквивалентной схемой замещения транзистора, так же как и схемаДжиаколетто. Схема представляет собой высокочастотную модель, котораяизображена на рисунке 3.3.6. Полное описание однонаправленной модели можнонайти в [4].

<img src="/cache/referats/4739/image126.jpg" v:shapes="_x0000_i1081">

Рисунок3.3.6

Параметры эквивалентной схемырассчитываем по приведённым ниже формулам.

Входная индуктивность:

<img src="/cache/referats/4739/image128.gif" v:shapes="_x0000_i1082">,                                                  

где <img src="/cache/referats/4739/image130.gif" v:shapes="_x0000_i1083">

Входное сопротивление равносопротивлению базы в схеме Джиаколетто:

<img src="/cache/referats/4739/image132.gif" v:shapes="_x0000_i1084">

Выходное сопротивление имеетзначение:

<img src="/cache/referats/4739/image134.gif" v:shapes="_x0000_i1085">

Выходная ёмкость имеет значение:

<img src="/cache/referats/4739/image136.gif" v:shapes="_x0000_i1086">

3.3.4 Расчёт цепей термостабилизации

Выбор схемыобеспечения исходного режима транзисторного каскада тесным образом связан стемпературной стабилизацией положения рабочей точки[5]. Это объясняется тем, что ВАХтранзисторов зависят от температуры р-n переходов и, следовательно от температуры окружающей среды. Этоприводит к смещению статических характеристик, чем обуславливается не толькоизменения усилительных параметров транзистора в рабочей точке, но и приводит кперемещению рабочей точки, что приводит к изменению усилительных параметров.

При расчётецепей термостабилизации нужно для начала выбрать вариант схемы. Существуетнесколько вариантов схем термостабилизации: эмиттерная стабилизация, коллекторная стабилизация и активнаяколлекторная стабилизация. Их использование зависит от мощности каскада и оттого, насколько жёсткие требования предъявляются к термостабильности. В даннойработе рассмотрены две схемы:эмиттерная и активная коллекторная стабилизации.

3.3.4.1 Эмиттерная термостабилизация.

<img src="/cache/referats/4739/image138.jpg" v:shapes="_x0000_s1236">
Эмитерная стабилизация применяется в основном в маломощных каскадах и являетсядостаточно простой в расчёте и при этом эффективной. Схема эмиттернойтермостабилизации приведена на рисунке 3.3.7.

Рисунок 3.3.7 Схема эмиттернойтермостабилизации

Расчитаемосновные элементы схемы по следующим формулам:

<img src="/cache/referats/4739/image140.gif" v:shapes="_x0000_i1087">                                                                                              (3.16)

<img src="/cache/referats/4739/image142.gif" v:shapes="_x0000_i1088">                                                                                                 (3.17)

<img src="/cache/referats/4739/image144.gif" v:shapes="_x0000_i1089">                                                                                               (3.18)

<img src="/cache/referats/4739/image146.gif" v:shapes="_x0000_i1090">                                                                                (3.19)

<img src="/cache/referats/4739/image148.gif" v:shapes="_x0000_i1091">                                                                                         (3.20)

<img src="/cache/referats/4739/image150.gif" v:shapes="_x0000_i1092">                                                                                        (3.21)

<img src="/cache/referats/4739/image152.gif" v:shapes="_x0000_i1093">                                                                                           (3.22)

<img src="/cache/referats/4739/image063.gif" v:shapes="_x0000_i1094">гдеIдел.– ток делителя;

  PRэ– мощность рассеиваемая на резисторе Rэ.

          Выберемнапряжение Uэ=3В и по приведенной формуле(3.16) определим сопротивление Rэ:

<img src="/cache/referats/4739/image154.gif" v:shapes="_x0000_i1095">

          Базовый ток найдем изформулы (3.17).

<img src="/cache/referats/4739/image156.gif" v:shapes="_x0000_i1096">

          Токделителя рассчитываем по формуле (3.18).

<img src="/cache/referats/4739/image158.gif" v:shapes="_x0000_i1097">

          Определимнапряжение питания по формуле (3.21).

<img src="/cache/referats/4739/image160.gif" v:shapes="_x0000_i1098">

          Значениясопротивлений базового делителя найдем из формул (3.19,3.20).

<img src="/cache/referats/4739/image162.gif" v:shapes="_x0000_i1099">

<img src="/cache/referats/4739/image063.gif" v:shapes="_x0000_i1100"><img src="/cache/referats/4739/image164.gif" v:shapes="_x0000_i1101">

          Мощность,рассеиваемая на резисторе Rэрассчитывается по формуле (3.22).

<img src="/cache/referats/4739/image063.gif" v:shapes="_x0000_i1102"><img src="/cache/referats/4739/image166.gif" v:shapes="_x0000_i1103">

<img src="/cache/referats/4739/image167.gif" v:shapes="_x0000_s1121">
                                                                                                                        

3.3.4.2 Коллекторная термостабилизация

Наиболееэкономичной и простейшей из всех схем термостабилизации является коллекторнаястабилизация. Стабилизация положения точки покоя осуществляется отрицательнойпараллельной обратной связью по напряжению, снимаемой с коллектора транзистора.Схема коллекторной термостабилизации представлена на рисунке 3.3.8.

<img src="/cache/referats/4739/image169.jpg" v:shapes="_x0000_s1245">

Рисунок3.3.8 – Схема коллекторной термостабилизации.

          Расчитаемосновные элементы схемы по следующим формулам

<img src="/cache/referats/4739/image171.gif" v:shapes="_x0000_i1104">

<img src="/cache/referats/4739/image173.gif" v:shapes="_x0000_i1105">                                                                                               (3.22)

<img src="/cache/referats/4739/image175.gif" v:shapes="_x0000_i1106">                                                                                        (3.23)

<img src="/cache/referats/4739/image177.gif" v:shapes="_x0000_i1107">                                                                                        (3.24)

Выберем напряжение URк=5Ви расчитаем значениесопротивления Rкпо формуле (3.22):

<img src="/cache/referats/4739/image179.gif" v:shapes="_x0000_i1108">

          Базовыйток найдем из формулы (3.17):

<img src="/cache/referats/4739/image181.gif" v:shapes="_x0000_i1109">

          Знаябазовый ток, рассчитаем сопротивление Rбпо формуле (3.23):

<img src="/cache/referats/4739/image183.gif" v:shapes="_x0000_i1110">

          Определимрассеиваемую мощность на резисторе Rкпо формуле (3.24):

<img src="/cache/referats/4739/image185.gif" v:shapes="_x0000_i1111">

3.3.4.3 Активнаяколлекторная термостабилизация

          Вданном курсовом проекте использована активная коллекторная термостабилизация,которая является достаточно эффективной в мощных усилительных каскадах. Схемаактивной коллекторной термостабилизации изображена на рисунке 3.3.9 [6].

<img src="/cache/referats/4739/image187.jpg" v:shapes="_x0000_i1112">

Рисунок 3.3.9  Схема активной коллекторнойтермостабилизации.

В качестве VT1 возьмём КТ814. Выбираемпадение напряжения на резисторе <img src="/cache/referats/4739/image189.gif" v:shapes="_x0000_i1113"> из условия <img src="/cache/referats/4739/image191.gif" v:shapes="_x0000_i1114"><img src="/cache/referats/4739/image193.gif" v:shapes="_x0000_i1115"><img src="/cache/referats/4739/image195.gif" v:shapes="_x0000_i1116">

<img src="/cache/referats/4739/image197.gif" v:shapes="_x0000_i1117">;                                                                                  (3.25)

<img src="/cache/referats/4739/image199.gif" v:shapes="_x0000_i1118">;                                                                             (3.26)

<img src="/cache/referats/4739/image201.gif" v:shapes="_x0000_i1119">;                                                                        (3.27)

<img src="/cache/referats/4739/image203.gif" v:shapes="_x0000_i1120">;                                                                           (3.28)

<img src="/cache/referats/4739/image205.gif" v:shapes="_x0000_i1121">,                                                                            (3.28)

где <img src="/cache/referats/4739/image207.gif" v:shapes="_x0000_i1122"> – статическийкоэффициент передачи тока транзистора КТ361 включенного по схеме с ОБ;

<img src="/cache/referats/4739/image209.gif" v:shapes="_x0000_i1123">                                                                           (3.29)

<img src="/cache/referats/4739/image211.gif" v:shapes="_x0000_i1124">;                                                                               (3.30)

<img src="/cache/referats/4739/image213.gif" v:shapes="_x0000_i1125">.                                                                      (3.31)

Получаемследующие значения:

<img src="/cache/referats/4739/image215.gif" v:shapes="_x0000_i1126">Ом;

<img src="/cache/referats/4739/image217.gif" v:shapes="_x0000_i1127">мА;

<img src="/cache/referats/4739/image219.gif" v:shapes="_x0000_i1128">В;

<img src="/cache/referats/4739/image221.gif" v:shapes="_x0000_i1129">А;

<img src="/cache/referats/4739/image223.gif" v:shapes="_x0000_i1130">

<img src="/cache/referats/4739/image225.gif" v:shapes="_x0000_i1131">Ом;

<img src="/cache/referats/4739/image227.gif" v:shapes="_x0000_i1132">кОм.

<img src="/cache/referats/4739/image229.gif" v:shapes="_x0000_i1133"> Ом.

Величинаиндуктивности дросселя выбирается таким образом, чтобы переменная составляющаятока не заземлялась через источник питания, а величина блокировочной ёмкости –таким образом, чтобы коллектор транзистора VT1 по переменному току был заземлён.

Как былосказано выше, эмиттерную термостабилизацию в мощных каскадахприменять “невыгодно” так как на резисторе, включённом вцепь эмиттера, расходуется большая мощность, поэтому в нашем случае необходимовыбрать активную коллекторную стабилизацию.

                                                                                                                   

3.3.5 Расчёт корректирующихцепей

3.3.5.1 Расчёт выходной корректирующей цепи

          Длятого чтобы сигнал был передан от одного каскада многокаскадного усилителя кдругому, без потерь сигнала, используется последовательное соединениекорректирующих цепей (КЦ) и усилительных элементов. Пример построения такойсхемы усилителя по переменному току показан на рисунке 3.3.10.

<img src="/cache/referats/4739/image231.gif" v:shapes="_x0000_i1134">

Рисунок 3.3.10. Схемаусилителя с корректирующими цепями

Расчеты входных, выходных имежкаскадных КЦ ведутся с использованием эквивалентной схемы замещениятранзистора приведенной на рисунке 3.3.10. Для получения максимальной выходноймощности в заданной полосе частот необходимо реализовать ощущаемоесопротивление нагрузки для внутреннего генератора транзистора, равноепостоянной величине во всем рабочем диапазоне частот. Это можно реализовать,включив выходную емкость транзистора  вфильтр нижних частот, используемый в качестве выходной КЦ. Схема включениявыходной КЦ приведена на рисунке 3.3.11 [6].

<img src="/cache/referats/4739/image233.gif" v:shapes="_x0000_i1135">

Рисунок 3.3.11. – Схема выходнойкорректирующей цепи

          Выходнуюкорректирующую цепь можно рассчитать с использованием методики Фано, котораяподробно описана в методическом пособии [6].Зная Свыхиfв  можно рассчитать элементы L1иC1

Рассчитаем нормированноезначение Свыхнпо следующей формуле:

<img src="/cache/referats/4739/image235.gif" v:shapes="_x0000_i1136">                                                                               (3.32)

Подставляя соответсвующие значения получим:

<img src="/cache/referats/4739/image237.gif" v:shapes="_x0000_i1137">

Основываясь на данные таблицы, которая представл

еще рефераты
Еще работы по радиоэлектронике