Реферат: Усилитель приёмного блока широкополосного локатора

Министерство образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯРАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра радиоэлектроники изащиты информации (РЗИ)

УСИЛИТЕЛЬ ПРИЁМНОГО

БЛОКА ШИРОКОПОЛОСНОГО ЛОКАТОРА

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

Схемотехника и АЭУ

                                                                                  Студент гр. 148-3         

__________Воронцов С.А.

                                                                       24.04.2001

                                                                            Руководитель

                                                                                        Доцент кафедры РЗИ

_____________Титов А.А.

                                                                                  _____________

2001

Реферат

     Курсовой проект  18 с., 11 рис., 1 табл.

     КОЭФФИЦИЕНТУСИЛЕНИЯ (Кu), АМПЛИТУДНОЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (АЧХ),ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЯ, РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ЁМКОСТИ, ДРОССЕЛИ, КОМБИНИРОВАННЫЕ ОБРАТНЫЕСВЯЗИ.

     Объектом проектирования является проектированиеусилителя приёмного блока широкополосного локатора.Цель работы – приобретениенавыков аналитического расчёта усилителя по заданнымк нему требованиям.Впроцессе работы производился аналитический расчёт усилителя и вариантов егоисполнения, при этом был произведён анализ различных схем термостабилизации,рассчитаны эквивалентные модели транзистора, рассмотрены варианты коллекторнойцепи транзистора.

     В результате расчета был разработанширокополосный усилитель с заданными требованиями.

Полученный усилитель можетбыть использован как усилитель высокой частоты 

в приёмных устройствах.

Курсовая работа выполнена втекстовом редакторе MicrosoftWord 7.0.

    

<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-font-kerning:14.0pt;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU; mso-bidi-language:AR-SA">

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

    на курсовое проектирование по курсу “Аналоговые электронные устройства”

    студент гр. 148-3 ВоронцовС.А.

Тема проекта: Усилитель приёмного блока широкополосного локатора.

Исходныеданные для проектирования аналогового устройства.

1. Диапазончастот от 100 МГц до 400МГц.

2.Допустимые частотные искажения Мн3 dB, МВ 3 dB.

3. Коэффициент усиления 15 dB.

4.Сопротивление источника сигнала 50 Ом.

5.Амплитуда напряжения на выходе 1 В.

6. Характери величина нагрузки 50 Ом.

7. Условияэксплуатации (+10  +50)ºС.

8.Дополнительные требования: согласованиеусилителя по входу и выходу.

 

<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-font-kerning:14.0pt;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU; mso-bidi-language:AR-SA">

Содержание

1Введение  — -----------------------------  5

2 Основнаячасть  ----------------------------------------------------------------  6

2.1 Анализисходных данных — 6

2.2 Расчётоконечного каскада -----------------------------------------------  6

2.2.1Расчёт рабочей точки ----------------------------------------------------  6

2.2.2Расчёт эквивалентных схем замещения транзистора -------------  9

2.2.2.1Расчёт параметров схемы Джиаколетто    — 9

2.2.2.2Расчёт однонаправленной модели транзистора ------------------  9

2.2.3Расчёт и выбор схемы термостабилизации --------------------------10

2.2.3.1Эмитерная термостабилизация  — 10

2.2.3.2Пассивная коллекторная  — 11

2.2.3.3 Активнаяколлекторная  — 12

3 Расчётвходного каскада по постоянному току ------------------------  13

3.1Выбор рабочей точки ------------------------------------------------------  13

3.2Выбор транзистора ---------------------------------------------------------  13

3.3 Расчётэквивалентной схемы транзистора------------------------------- 14

3.3.1Расчёт цепитермостабилизации-----------------------------------------14

4.1  Расчёт полосы пропускания выходногокаскада-----------------------15

4.2.Расчёт полосы пропускания входного каскада------------------------ 17

5     Расчёт ёмкостей и дросселей ---------------------------------------------18

6   Заключение  --------------------------------------------------------------------20

7 Список использованныхисточников---------------------------------------- 21

<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-font-kerning:14.0pt;mso-ansi-language:EN-US;mso-fareast-language:RU; mso-bidi-language:AR-SA">

1 Введение

 Цель работы – приобретение навыкованалитического расчёта широкополосного усилителя по заданным к немутребованиям.

Всё более широкие сферыдеятельности человека не могут обойтись без радиолокации. Следовательно, кустройствам радиолокации предъявляются всё более жёсткие требования. В первуюочередь это хорошее согласование по входу и выходу, хорошая повторяемостьхарактеристик усилителей при их производстве, без необходимости подстройки, миниатюризация.

          Всеми перечисленными выше свойствамиобладают усилители с отрицательными комбинированными обратными связями [1], что достигается благодаря совместному использованиюпоследовательной местной  и параллельнойобратной связи по напряжению

<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 Основная часть

    2.1 Анализ исходных данных

Исходя из условий технического задания, наиболееоптимальным вариантом решения моей задачи будет применение комбинированнойобратной связи.[2]

Вследствие того, что у нас будут комбинированныеобратные связи, которые нам дадут хорошее согласование по входу и выходу, в нихбудет теряться 1/2 выходного напряжения, то возьмём Uвыхв 2 раза больше заданного,т.е. 2В.

2.2Расчёт оконечного каскада

    2.2.1Расчёт рабочей точки

ВозьмёмUвых   в 2 раза больше чемзаданное,так как часть выходной мощности теряется на ООС.[2]

Uвых=2Uвых(заданного)=2 (В)

Расчитаемвыходной ток:

Iвых=<img src="/cache/referats/4764/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">=<img src="/cache/referats/4764/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">

Расчитаемкаскады с резистором и индуктивностью в цепи коллектора:

<img src="/cache/referats/4764/image006.jpg" v:shapes="_x0000_s1099">
Расчёт резистивногокаскада при условии Rн=Rк=50(Ом)рис(2.2.1.1).

<img src="/cache/referats/4764/image008.jpg" v:shapes="_x0000_s1094">
Рисунок 2.2.1.1- Резистивный каскад           Рисунок 2.2.1.2- Нагрузочные прямые.

                           по переменному току.

Расчитаемвыходной ток для каскада с резистором в цепи коллектора:

Iвых~=<img src="/cache/referats/4764/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1027"><img src="/cache/referats/4764/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1028">

Расчитаемток и напряжение в рабочей точке:

Uкэ0=Uвых+Uост, Uостпримем равным 2В.                                                                                   (2.2.1)

Iк0=Iвых~+0,1Iвых~                                                                                                                   (2.2.2)

Uкэ0=3 (В)

Iк0=0,088 (А)

Расчитаемвыходную мощность:

Pвых=<img src="/cache/referats/4764/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1029"><img src="/cache/referats/4764/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1030">0,04 (Вт)

Напряжениепитания тогда будет:

Eп=Uкэ0+URк=Uкэ0+Iк0<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×

Rк=7,4 (В)

Найдём потребляемую и рассеиваемую мощность:  u^2/2R

Pрасс=Uкэ0<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×

Iк0=0,264(Вт)

Рпотр=Eп<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×

Iк0=0,651(Вт)

<img src="/cache/referats/4764/image018.jpg" v:shapes="_x0000_s1100">
Для того чтобы большемощности шло в нагрузку, в цепь коллектора включаем дроссель.[2]

<img src="/cache/referats/4764/image020.jpg" v:shapes="_x0000_s1107">
Расчёт каскада приусловии что в цепь коллектора включен Lкрис(2.2.1.3).

Рисунок2.2.1.3- Индуктивный каскад          Рисунок 2.2.1.4- Нагрузочные прямые.

                            по переменномутоку.

Расчитаемвыходной ток для каскада с индуктивностью в цепи коллектора:

Iвых=<img src="/cache/referats/4764/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1031"> =<img src="/cache/referats/4764/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1032">

По формулам (2.2.1) и (2.2.2) расчитаем рабочуюточку.

Uкэ0=3 (В)

Iк0=0,044 (А)

Найдём напряжение питания, выходную, потребляемуюи рассеиваемую мощность:

Pвых=<img src="/cache/referats/4764/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1033">=<img src="/cache/referats/4764/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1034">0,04 (Вт)

Eп=Uкэ0=3 (В) u^2/2R

Рк расс=Uкэ0<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">×

Iк0=0,132(Вт)

Рпотр=Eп<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×

Iк0=0,132 (Вт)

    Еп,(В)

Ррасс,(Вт)

Рпотр,(Вт)

   Iк0,(А)

С Rк

      7,4

   0,264

  0,651

  0,088

С Lк

       3

   0,132

    0,132

  0,044

Таблица2.2.1.1- Характеристики вариантов схем коллекторной цепи

Изэнергетического расчёта усилителя видно, что целесообразнее использовать каскадс индуктивностью в цепи коллектора.

Выбортранзистора осуществляется с учётом следующих предельных параметров:

1.<span Times New Roman"">                   

граничной частоты усиления транзистора по току всхеме с ОЭ

<img src="/cache/referats/4764/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1035">;

2.<span Times New Roman"">                   

предельно допустимого напряжения коллектор-эмиттер

<img src="/cache/referats/4764/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1036">

3.<span Times New Roman"">                     

предельно допустимого тока коллектора

<img src="/cache/referats/4764/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1037">

4.<span Times New Roman"">                     

предельной мощности, рассеиваемой на коллекторе

<img src="/cache/referats/4764/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1038">

Этимтребованиям полностью соответствует транзистор КТ996А. Его основные техническиехарактеристики приведены ниже.

Электрическиепараметры:

1.<span Times New Roman"">                     

Граничная частота коэффициента передачи тока в схемес ОЭ <img src="/cache/referats/4764/image034.gif" v:shapes="_x0000_i1039">

2.<span Times New Roman"">                     

Постоянная времени цепи обратной связи <img src="/cache/referats/4764/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1040">

3.<span Times New Roman"">                     

Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ <img src="/cache/referats/4764/image038.gif" v:shapes="_x0000_i1041">

4.<span Times New Roman"">                     

Ёмкость коллекторного перехода при <img src="/cache/referats/4764/image040.gif" v:shapes="_x0000_i1042"> В <img src="/cache/referats/4764/image042.gif" v:shapes="_x0000_i1043">

5.<span Times New Roman"">                     

Индуктивность вывода базы <img src="/cache/referats/4764/image044.gif" v:shapes="_x0000_i1044">

6.<span Times New Roman"">                     

Индуктивность вывода эмиттера <img src="/cache/referats/4764/image046.gif" v:shapes="_x0000_i1045">

Предельныеэксплуатационные данные:

1.<span Times New Roman"">                     

Постоянное напряжение коллектор-эмиттер <img src="/cache/referats/4764/image048.gif" v:shapes="_x0000_i1046">

2.<span Times New Roman"">                     

Постоянный ток коллектора <img src="/cache/referats/4764/image050.gif" v:shapes="_x0000_i1047">

        3.          Постоянная рассеиваемая мощностьколлектора <img src="/cache/referats/4764/image052.gif" v:shapes="_x0000_i1048"> Вт;

        

2.2.2Расчёт эквивалентных схем замещения транзистора.

<img src="/cache/referats/4764/image054.jpg" v:shapes="_x0000_s1101">
2.2.2.1Расчётпараметров схемы Джиаколетто.

 Рисунок 2.2.2.1.1- Эквивалентная схемабиполярного

                                 транзистора(схема Джиаколетто).

Найдёмпараметры всех элементов схемы:[2]

Пересчитаемёмкость коллектора из паспортной:   Ск(треб)=Ск(пасп)*<img src="/cache/referats/4764/image056.gif" v:shapes="_x0000_i1049"><span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×

<img src="/cache/referats/4764/image058.gif" v:shapes="_x0000_i1050">

Найдём gб=<img src="/cache/referats/4764/image060.gif" v:shapes="_x0000_i1051">  rб= <img src="/cache/referats/4764/image062.gif" v:shapes="_x0000_i1052">:

rб= <img src="/cache/referats/4764/image062.gif" v:shapes="_x0000_i1053">; gб=<img src="/cache/referats/4764/image060.gif" v:shapes="_x0000_i1054">=0,347(Cм);

Длянахождения rэ воспользуемся формулойrэ=<img src="/cache/referats/4764/image064.gif" v:shapes="_x0000_i1055">Iк0в мА:

 rэ=<img src="/cache/referats/4764/image064.gif" v:shapes="_x0000_i1056"> =1,043 (Ом);

Найдём оставшиеся элементы схемы

gбэ=<img src="/cache/referats/4764/image066.gif" v:shapes="_x0000_i1057">0=55 по справочнику;

Cэ=<img src="/cache/referats/4764/image068.gif" v:shapes="_x0000_i1058">fТ=5000Мгцпо справочнику;

Ri= <img src="/cache/referats/4764/image070.gif" v:shapes="_x0000_i1059">Ом), gi=0.01(См),где Uкэ(доп)=20В Iко(доп)=200мА.

   2.2.2.2Расчёт однонаправленной модели транзистора.

<img src="/cache/referats/4764/image072.jpg" v:shapes="_x0000_s1102">
Данная модель применяется в области высоких частот.

Рисунок 2.2.2.2.1- Однонаправленная модельтранзистора.

Параметрыэквивалентной схемы расчитываются по приведённым ниже формулам.[2]

Входнаяиндуктивность:

<img src="/cache/referats/4764/image074.gif" v:shapes="_x0000_i1060">,                                                                                 (2.2.2.1)

где <img src="/cache/referats/4764/image076.gif" v:shapes="_x0000_i1061">

Входноесопротивление:

<img src="/cache/referats/4764/image078.gif" v:shapes="_x0000_i1062">                                                                                        (2.2.2.2)

где <img src="/cache/referats/4764/image080.gif" v:shapes="_x0000_i1063"><img src="/cache/referats/4764/image082.gif" v:shapes="_x0000_i1064"><img src="/cache/referats/4764/image084.gif" v:shapes="_x0000_i1065"><img src="/cache/referats/4764/image086.gif" v:shapes="_x0000_i1066"> – справочные данные.

Выходноесопротивление:

<img src="/cache/referats/4764/image088.gif" v:shapes="_x0000_i1067">.                                                                                 (2.2.2.3)

Выходнаяёмкость:

<img src="/cache/referats/4764/image090.gif" v:shapes="_x0000_i1068">                                                       (2.2.2.4)

Всоответствие с этими формулами получаем следующие значения элементов эквивалентнойсхемы:

Lвх=Lб+Lэ=1+0,183=1,183 (нГн);

Rвх=rб=2,875 (Ом);

Rвых=Ri=100(Ом);

Свых=Ск(треб)=2,92 (пФ);

fmax=fт=5 (ГГц)

2.2.3 Расчёт и выбор схемы термостабилизации.

2.2.3.1 Эмитерная термостабилизация.

<img src="/cache/referats/4764/image092.jpg" v:shapes="_x0000_s1095">
   Эмитерная термостабилизация широкоиспользуется в маломощных каскадах, так как потери мощности в ней при этом незначительны и её простота исполнения вполне их компенсирует, а также она хорошостабилизирует ток коллектора в широком диапазоне температур при напряжении наэмиттере более 3В.[1]

Рисунок2.2.3.1.1- Каскад с эмитерной термостабилизацией.

Рассчитаемпараметры элементов данной схемы.

Uэ=4(В);

Eп=Uкэ0+Uэ=7(В);

Rэ=<img src="/cache/referats/4764/image094.gif" v:shapes="_x0000_i1069"> =<img src="/cache/referats/4764/image096.gif" v:shapes="_x0000_i1070">

Rб1=<img src="/cache/referats/4764/image098.gif" v:shapes="_x0000_i1071">Iд=10<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×

Iб, Iб=<img src="/cache/referats/4764/image100.gif" v:shapes="_x0000_i1072">Iд=10<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×<img src="/cache/referats/4764/image101.gif" v:shapes="_x0000_i1073"> =10<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×<img src="/cache/referats/4764/image103.gif" v:shapes="_x0000_i1074">08 (А);

Rб1=<img src="/cache/referats/4764/image105.gif" v:shapes="_x0000_i1075">1(Ом);

Rб2=<img src="/cache/referats/4764/image107.gif" v:shapes="_x0000_i1076"> =534,1(Ом).

Нарядус эмитерной термостабилизацией используются пассивная и активная коллекторнаятермостабилизации.[1]

2.2.3.2Пассивнаяколлекторная термостабилизация:

Ток базы определяется Rб. При увеличении тока коллектора напряжение в точке А падает иследовательно уменьшается ток базы, а это не даёт увеличиваться дальше токуколлектора. Но чтобы стал изменяться ток базы, напряжение в точке А должноизмениться на 10-20%, то есть Rкдолжно быть очень велико, что оправдывается тольков маломощных каскадах[1].

<img src="/cache/referats/4764/image109.jpg" v:shapes="_x0000_s1089">
Рисунок 2.2.3.2.1- Схема пассивной коллекторной термостабилизации

Rк=<img src="/cache/referats/4764/image111.gif" v:shapes="_x0000_i1077">.1(Ом);

URк=7 (В);

Eп=Uкэ0+URк=10(В);

Iб=<img src="/cache/referats/4764/image100.gif" v:shapes="_x0000_i1078">;

Rб=<img src="/cache/referats/4764/image113.gif" v:shapes="_x0000_i1079"> =2875 (Ом).

    2.2.3.3 Активная коллекторнаятермостабилизация.

Можносделать чтобы Rбзависило отнапряжения в точке А см. рис.(2.2.3.2.1). Получим что при незначительномуменьшении (увеличении) тока коллектора значительно увеличится (уменьшится) токбазы. И вместо большого Rкможно поставить меньшее на котором бы падало порядка 1В см.рис.(2.2.3.3.1).[1]

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">b

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">2=100;

Rк=<img src="/cache/referats/4764/image115.gif" v:shapes="_x0000_i1080"><img src="/cache/referats/4764/image117.gif" v:shapes="_x0000_i1081">,73(Ом);

Eп=Uкэ0+UR=4(В); 

Iд2=10<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×

Iб2=10<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×<img src="/cache/referats/4764/image119.gif" v:shapes="_x0000_i1082">

R3=<img src="/cache/referats/4764/image121.gif" v:shapes="_x0000_i1083">,75(кОм);

R1=<img src="/cache/referats/4764/image123.gif" v:shapes="_x0000_i1084">

R2=<img src="/cache/referats/4764/image125.gif" v:shapes="_x0000_i1085">=4.75(кОм).

<img src="/cache/referats/4764/image127.jpg" v:shapes="_x0000_s1088">
Рисунок 2.2.3.3.1- Активная коллекторная термостабилизация.

     Данная схема требует значительное количество дополнительных элементов, втом числе и активных. Если Сфутратит свои свойства, то каскадсамовозбудится и будет не усиливать, а генерировать.Основываясь на проведённомвыше анализе схем термостабилизации выберем эмитерную.

                   3 Расчёт входного каскада попостоянному току

3.1 Выборрабочей точки

Прирасчёте требуемого режима транзистора промежуточных и входного каскадов попостоянному току следует ориентироваться на соотношения, приведённые в пункте2.2.1 с учётом того, что <img src="/cache/referats/4764/image129.gif" v:shapes="_x0000_i1086"> заменяется на входноесопротивление последующего каскада. Но, при малосигнальном режиме, за основуможно брать типовой режим транзистора (обычно для маломощных ВЧ и СВЧтранзисторов <img src="/cache/referats/4764/image131.gif" v:shapes="_x0000_i1087"> мА и <img src="/cache/referats/4764/image133.gif" v:shapes="_x0000_i1088"><img src="/cache/referats/4764/image135.gif" v:shapes="_x0000_i1089"><img src="/cache/referats/4764/image137.gif" v:shapes="_x0000_i1090"><img src="/cache/referats/4764/image139.gif" v:shapes="_x0000_i1091">

3.2 Выбортранзистора

Выбортранзистора осуществляется в соответствии с требованиями, приведенными в пункте2.2.1. Этим требованиям отвечает транзистор КТ3115А-2. Его основные техническиехарактеристики приведены ниже.

Электрическиепараметры:

1.<span Times New Roman"">       

граничная частота коэффициента передачи тока в схемес ОЭ <img src="/cache/referats/4764/image141.gif" v:shapes="_x0000_i1092">

2.<span Times New Roman"">       

Постоянная времени цепи обратной связи <img src="/cache/referats/4764/image143.gif" v:shapes="_x0000_i1093">

3.<span Times New Roman"">       

Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ <img src="/cache/referats/4764/image145.gif" v:shapes="_x0000_i1094">

4.<span Times New Roman"">       

Ёмкость коллекторного перехода при  <img src="/cache/referats/4764/image147.gif" v:shapes="_x0000_i1095"><img src="/cache/referats/4764/image149.gif" v:shapes="_x0000_i1096">

5.<span Times New Roman"">       

Индуктивность вывода базы <img src="/cache/referats/4764/image044.gif" v:shapes="_x0000_i1097">

6.<span Times New Roman"">       

Индуктивность вывода эмиттера <img src="/cache/referats/4764/image151.gif" v:shapes="_x0000_i1098">

7.<span Times New Roman"">       

Ёмкость эмиттерного перехода  <img src="/cache/referats/4764/image153.gif" v:shapes="_x0000_i1099">

Предельныеэксплуатационные данные:

1.<span Times New Roman"">       

Постоянное напряжение коллектор-эмиттер <img src="/cache/referats/4764/image155.gif" v:shapes="_x0000_i1100">

2.<span Times New Roman"">       

Постоянный ток коллектора <img src="/cache/referats/4764/image157.gif" v:shapes="_x0000_i1101">

3.<span Times New Roman"">       

Постоянная рассеиваемая мощность коллектора <img src="/cache/referats/4764/image159.gif" v:shapes="_x0000_i1102"> Вт;

3.3Расчёт эквивалентной схемы транзистора

Эквивалентнаясхема имеет тот же вид, что и схема представленная на рисунке 2.2.2.2.1 Расчёт её элементов производитсяпо формулам, приведённым в пункте     2.2.2.1

<img src="/cache/referats/4764/image161.gif" v:shapes="_x0000_i1103">

<img src="/cache/referats/4764/image163.gif" v:shapes="_x0000_i1104">

<img src="/cache/referats/4764/image165.gif" v:shapes="_x0000_i1105">

<img src="/cache/referats/4764/image167.gif" v:shapes="_x0000_i1106">

<img src="/cache/referats/4764/image169.gif" v:shapes="_x0000_i1107">

<img src="/cache/referats/4764/image171.gif" v:shapes="_x0000_i1108">

3.3Расчёт цепи термостабилизации

Длявходного каскада также выбрана эмиттерная термостабилизация, схема которойприведена на рисунке 3.3.1.

<img src="/cache/referats/4764/image173.jpg" v:shapes="_x0000_i1109">

Рисунок3.3.1

Методрасчёта схемы идентичен приведённому в пункте     2.2.3.1с тойлишь особенностью что присутствует, как видно из рисунка, сопротивление в цепиколлектора <img src="/cache/referats/4764/image175.gif" v:shapes="_x0000_i1110"><img src="/cache/referats/4764/image177.gif" v:shapes="_x0000_i1111"><img src="/cache/referats/4764/image179.gif" v:shapes="_x0000_i1112"> мА. Напряжение питаниярассчитывается по формуле <img src="/cache/referats/4764/image181.gif" v:shapes="_x0000_i1113">

Расчитываяэлементы получим:

<img src="/cache/referats/4764/image183.gif" v:shapes="_x0000_i1114">

<img src="/cache/referats/4764/image185.gif" v:shapes="_x0000_i1115">

<img src="/cache/referats/4764/image187.gif" v:shapes="_x0000_i1116">кОм;

    4.1 Расчет полосы пропускания выходногокаскада

    Поскольку мы будемиспользовать комбинированные обратные [1], то все соответствующиеэлементы схемы будут одинаковы, т.е. по сути дела расчёт всего усилителя сводитсяк расчёту одного каскада.

<img src="/cache/referats/4764/image189.gif" v:shapes="_x0000_i1117">

Рисунок2.3.1 — Схема каскада с комбинированной ООС

Достоинствомсхемы является то, что при условиях

<img src="/cache/referats/4764/image191.gif" v:shapes="_x0000_i1118"> и <img src="/cache/referats/4764/image193.gif" v:shapes="_x0000_i1119">                                                                 (4.1.1)

схемаоказывается согласованной по входу и выходу с КСВН не более 1,3 в диапазоне частот,где выполняется условие <img src="/cache/referats/4764/image195.gif" v:shapes="_x0000_i1120"><span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">³

0,7.Поэтому практически отсутствует взаимное влияние каскадов друг на друга при ихкаскадировании [6].

Привыполнении условия (1.53), коэффициент усиления каскада в области верхнихчастот описывается выражением:

<img src="/cache/referats/4764/image197.gif" v:shapes="_x0000_i1121">                                             (4.1.2)

где <img src="/cache/referats/4764/image199.gif" v:shapes="_x0000_i1122">                                                                                   (4.1.3)

<img src="/cache/referats/4764/image201.gif" v:shapes="_x0000_i1123">

<img src="/cache/referats/4764/image203.gif" v:shapes="_x0000_i1124">

Из(2.3.1), (2.3.3) не трудно получить, что при заданном значении <img src="/cache/referats/4764/image205.gif" v:shapes="_x0000_i1125">

<img src="/cache/referats/4764/image207.gif" v:shapes="_x0000_i1126">                                           (4.1.4)

Призаданном значении <img src="/cache/referats/4764/image195.gif" v:shapes="_x0000_i1127"><img src="/cache/referats/4764/image209.gif" v:shapes="_x0000_i1128"> каскада равна:

<img src="/cache/referats/4764/image211.gif" v:shapes="_x0000_i1129">                       (4.1.5)

где <img src="/cache/referats/4764/image213.gif" v:shapes="_x0000_i1141">

НагружающиеООС уменьшают максимальную амплитуду выходного сигнала <img src="/cache/referats/4764/image215.gif" v:shapes="_x0000_i1142"> каскада, в котором онииспользуются на величину

<img src="/cache/referats/4764/image217.gif" v:shapes="_x0000_i1143">

При выборе <img src="/cache/referats/4764/image219.gif" v:shapes="_x0000_i1144"> и <img src="/cache/referats/4764/image221.gif" v:shapes="_x0000_i1145"> из (4.1.3), ощущаемоесопротивление нагрузки транзистора каскада с комбинированной ООС равно <img src="/cache/referats/4764/image223.gif" v:shapes="_x0000_i1146">

Расчёт Kо:

Для реализации усилителя используем четыре каскада.В этом случае коэффициент усиления на один каскад будет составлять:

Ко=<img src="/cache/referats/4764/image225.gif" v:shapes="_x0000_i1130">4.5дБ или 1.6 раза

 15/4 <img src="/cache/referats/4764/image227.gif" v:shapes="_x0000_i1131"> (Ом);

Rэ=<img src="/cache/referats/4764/image229.gif" v:shapes="_x0000_i1132"> (Ом);

<img src="/cache/referats/4764/image231.gif" v:shapes="_x0000_i1133">;

<img src="/cache/referats/4764/image233.gif" v:shapes="_x0000_i1134">;

Общий уровень частотных искаженийравен 3 дБ, то Yв дляодного каскада примем равным:

<img src="/cache/referats/4764/image235.gif" v:shapes="_x0000_i1135">

<img src="/cache/referats/4764/image237.gif" v:shapes="_x0000_i1136">;

<img src="/cache/referats/4764/image239.gif" v:shapes="_x0000_s1130">
Подставляя все данныев (4.1.5) находим fв:

<img src="/cache/referats/4764/image241.jpg" v:shapes="_x0000_s1104">
Рисунок 4.1.1-Усилитель приёмного блока широкополосного локатора  на четырёх каскадах.

    4.2. Расчёт полосы пропускания входногокаскада

Всерасчёты ведутся таким же образом, как и в пункте 4.1 с той лишь разницей чтоберутся данные для транзистора КТ3115А-2.Этот транзистор является маломощным,

темсамым, применив его в первых трёх каскадах, где уровень выходного сигнала небольшой,мы добьемся меньших потерь мощности.

<img src="/cache/referats/4764/image227.gif" v:shapes="_x0000_i1137"> (Ом);

Rэ=<img src="/cache/referats/4764/image229.gif" v:shapes="_x0000_i1138"> (Ом);

<img src="/cache/referats/4764/image243.gif" v:shapes="_x0000_i1139">;

<img src="/cache/referats/4764/image245.gif" v:shapes="_x0000_i1140">;

Так каr в усилителе 4 каскада иобщий уровень частотных искажений равен 3 дБ, то Yв для одного каскада примем равным:

<img src="/cache/referats/4764/image235.gif" v:shapes="_x0000_i1147">

<img src="/cache/referats/4764/image237.gif" v:shapes="_x0000_i1148">;

Подставляя все данные в (4.1.5) находим fв:

<img src="/cache/referats/4764/image247.gif" v:shapes="_x0000_s1131">
<img src="/cache/referats/4764/image249.gif" v:shapes="_x0000_i1149">

Все требования к усилителю выполнены

5 Расчёт ёмкостей и дросселей.

    Проводимый ниже расчёт основан на [2].

<img src="/cache/referats/4764/image251.gif" v:shapes="_x0000_i1150"><img src="/cache/referats/4764/image253.gif" v:shapes="_x0000_i1151"><img src="/cache/referats/4764/image255.gif" v:shapes="_x0000_i1152"> (нФ);

<img src="/cache/referats/4764/image257.gif" v:shapes="_x0000_i1153"><img src="/cache/referats/4764/image259.gif" v:shapes="_x0000_i1154"><img src="/cache/referats/4764/image261.gif" v:shapes="_x0000_i1155"> (мкГн);

Нанижних частотах неравномерность АЧХ обусловлена ёмкостями Сри Сэ, поэтому пусть 1,5 dB вносятСри столько жеСэ.

<img src="/cache/referats/4764/image263.gif" v:shapes="_x0000_i1156"> , где                                                                               (5.1)

 R1и R2сопротивления соответственнослева и справа от Ср

 Yндопустимые искажениявносимые одной ёмкостью.

<img src="/cache/referats/4764/image265.gif" v:shapes="_x0000_i1157"> (dB),<img src="/cache/referats/4764/image267.gif" v:shapes="_x0000_i1158"> (раз), для Ср1и <img src="/cache/referats/4764/image269.gif" v:shapes="_x0000_i1159"> (раз), для Сэ.

R1=Rвых(каскада), R2=Rвх(каскада)=Rн=50 (Ом), для Ср1(межкаскадной),

R1=Rг=Rвых(3-го каскада)=50 (Ом), R2=Rвх(каскада)=Rн=50 (Ом), для Ср2,

<img src="/cache/referats/4764/image271.gif" v:shapes="_x0000_i1160">

<img src="/cache/referats/4764/image273.gif" v:shapes="_x0000_i1161"><img src="/cache/referats/4764/image275.gif" v:shapes="_x0000_i1162">

<img src="/cache/referats/4764/image277.gif" v:shapes="_x0000_i1163">

<img src="/cache/referats/4764/image279.gif" v:shapes="_x0000_i1164"> (Ом),

Поформуле (2.4.1) рассчитаем Ср.

<img src="/cache/referats/4764/image281.gif" v:shapes="_x0000_i1165"> (пФ),

<img src="/cache/referats/4764/image283.gif" v:shapes="_x0000_i1166"> (пФ),

<img src="/cache/referats/4764/image285.gif" v:

еще рефераты
Еще работы по радиоэлектронике